CN209640033U - 一种气压浮球式定深水取样装置 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种气压浮球式定深水取样装置，包括，取样筒，空心圆筒体结构，取样筒的内部放置浮球；气泵，与取样筒的顶部通过气压管连接；取样管，连接在取样筒的底部，取样管上设置第一单向阀，第一单向阀的阀门向取样筒的内部开启，取样筒的顶部和气压管连接的开口位置设置第二单向阀，第二单向阀的阀门向取样筒的内部开启，取样筒顶部圆锥形结构的内侧壁设置第一挡板，第一挡板与第二单向阀打开的阀门相抵，第一挡板与取样筒顶部平面的距离小于等于浮球的直径，第一挡板使第二单向阀打开时处于半打开状态，浮球的直径大于开口的直径小于第一挡板的内边缘和取样筒顶部内侧壁的水平距离。避免了水从取样筒和气压管的相接口进入气压管。
Description
技术领域
本公开涉及一种气压浮球式定深水取样装置。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
地下定深位置的水样采集是进行水分分析的前提工作，单纯取水管进行采水样不容易得到标准水样，201710014310.2，一种连续获取钻孔原位水样的装置及取水方法，记载了一种取水样装置，发明人发现在定深取样的过程中，水样容易进入气体管道容易腐蚀气体管道，并且影响测量结果，留存在气体管道中，影响气体管道的工作状态。
实用新型内容
针对上述现有技术中存在的问题，本公开的一个目的是提供一种气压浮球式定深水取样装置。
为了解决以上技术问题，本公开的技术方案为：
一种气压浮球式定深水取样装置，包括，
取样筒，空心圆筒体结构，取样筒的内部放置浮球，取样筒顶部为圆锥型结构；
充气装置，与取样筒的顶部通过气压管连接；
取样管，连接在取样筒的底部，取样管上设置第一单向阀，第一单向阀的阀门向取样筒的内部开启；
取样筒的顶部和气压管连接的开口位置设置第二单向阀，第二单向阀的阀门向取样筒的内部开启，取样筒顶部圆锥形结构的内侧壁设置第一挡板，第一挡板与第二单向阀打开的阀门相抵，第一挡板与取样筒顶部平面的距离小于等于浮球的直径，第一挡板使第二单向阀打开时处于半打开状态，浮球的直径大于开口的直径小于第一挡板的内边缘和取样筒顶部内侧壁的水平距离。
定深取样装置深入到地下一定深度(水下深度大于等于2米)后，静水压促使第一单向阀开启，水由第一单向阀进入取样筒，浮球随着水面开始向上运动，当浮球到达取样筒的顶部时与取样筒顶部贴合，避免了水从取样筒和气压管的相接口进入气压管，解决了水样进入气压管的问题。圆锥型结构能够使浮球和取样筒之间贴合的更紧密；当水样使浮球到达第一挡板位置时，浮球从第一挡板和取样筒的内侧壁之间穿过推动第二单向阀关闭，进一步防止水样进入气压管，或者浮球沿着取样筒的内侧壁上移，由于浮球位于水面上，并高于水面，所以会先与第二单向阀接触，使第二单向阀关闭。
本公开的有益效果：
(1)本公开的定深取样装置可以进行不同深度的水样的采集，气压管的长度可以变化，当第二单向阀关闭后，通过气压管对取样筒施加气压，对取样筒内的水样施加压力，促使第一单向阀关闭，而且气压管的气压同时阻止了水样进入气压管，密封性好；
(2)浮球在未进水样前沉在取样筒的底部，当取样筒中进入水样后，浮球随着水面上升，在到达取样筒顶部时取样筒的内经缩小，浮球被锥形顶部卡住，不同于椭圆形顶部，椭圆形顶部使浮球易滑动，不容易实现密封，锥形顶部更容易与浮球之间形成紧密的贴合，防止水样进入取样筒。
附图说明
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
图1为本公开的取样装置结构图；
图2为取样筒顶部放大结构示意图；
图3为第一挡板示意图；
图4为取样筒顶部开口处内侧面(a)和第二单向阀(b)与开口相对阀面示意图；
图5为本公开的气压管部分设置刻度线的示意图；
其中，
1、取样筒，2、气压管，3、气泵，4、第一开关阀，5、第二开关阀，6、取样管，7、第一单向阀，8、第二单向阀，9、空气管道，10、浮球，11、第一挡板，12、第二挡板，13、环形凸起，14、环形凹槽，15、刻度线。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
一种气压浮球式定深水取样装置，包括，
取样筒1，空心圆筒体结构，取样筒1顶部为圆锥型结构，取样1筒的内部放置浮球10；
充气装置3，与取样筒1的顶部通过气压管2连接；
取样管11，连接在取样筒1的底部，取样管11上设置第一单向阀7，第一单向阀7的阀门向取样筒1的内部开启；
取样筒1的顶部和气压管2连接的开口位置设置第二单向阀8，第二单向阀8的阀门向取样筒1的内部开启，取样筒1顶部圆锥形结构的内侧壁设置第一挡板11，第一挡板11与第二单向阀8打开的阀门相抵，第一挡板11与取样筒1顶部平面的距离小于等于浮球10的直径，第一挡板11使第二单向阀8打开时处于半打开状态，浮球10的直径大于开口的直径小于第一挡板11的内边缘和取样筒1顶部内侧壁的水平距离。
在一些实施例中，气压管2靠近充气装置3的一端设置第一开关阀4。
第一开关阀4可以控制向气压管2内加压。
在一些实施例中，气压管2靠近第一开关阀4的管道上连接空气管道9，空气管道9上设置第二开关阀5。
第二开关阀5可以控制气压管2与空气相通。
在一些实施例中，取样筒顶部开口处内侧面的侧壁设置环形凹槽14，第二单向阀8与开口相对的阀面上设置环形凸起13，环形凸起13与环形凹槽14配合卡入。
在一些实施例中，第一挡板11为半圆形挡板，半圆形挡板与水平面平行，半圆形挡板的直径小于圆锥形顶部半圆形挡板所在水平面的内径。
如果半圆形挡板与取样筒顶部内侧壁的水平距离太小，致使浮球10的顶部无法达到或者接近取样筒1的顶部平面可能无法推动第二单向阀8的阀门完全关闭。
在一些实施例中，取样筒圆锥形顶部的内侧壁倾斜设置第二挡板12，第二挡板12位于圆锥形顶部的内侧壁中下部，第二挡板12之间的最小距离比浮球的直径小3-5mm。
在一些实施例中，第二挡板12环形橡胶板，第二挡板12的横截面为倒L型，倒L型的内边缘向下设置。
浮球上升的过程中与环形橡胶板相抵，形成密封，阻止水越过封面，如果水样上升的压力较大，顶开环形橡胶板使浮球继续向上运动，由于环形橡胶板的阻挡，水流上升较慢防止水流过快直接溢流到气压管内。
由图1所示，浮球10位于取样筒1的内部，浮球10的直径满足大于开口的直径小于第一挡板11的内边缘和取样筒1顶部内侧壁的水平距离，由于第二单向阀处于半开状态，浮球不会从第二单向阀的阀门和顶部内侧壁之间的空间穿过，会抵住阀门向上运动，并最终使阀门关闭。
浮球为PP材质或外层为PP材质并且内层为不锈钢材质结合的空心球，外表面具有一定的弹性，会浮在水面上，球的一部分进入水体内部，一部分露在水体外部，并会随着水面上升而向上运行，浮球10运行的过程可能会有些迟缓，但是当经过第二挡板12之后，水流上升速度稍微减慢，水体的中部会顶住浮球10向上突破第二挡板12，浮球10通过第二挡板12后会很快将第二单向阀8关闭。
由图1所示，第一单向阀7的阀门向取样筒1的内部开启，即取样筒1内部的压强大于取样筒1外部的压强时，第一单向阀7关闭，当取样筒1内部的压强小于取样筒1外部的压强时，第一单向阀7打开。
如图1所示，充气装置3为通过气压管2与取样筒连接，向气压筒内进行充气或抽气，充气装置3为充电式微型空压机或气囊，打气装置可以向气囊内进行打气，方便携带使用。
由图1所示，第二单向阀8向取样筒1的内部开启，当气压管2内气压升高时，第二单向阀8打开，当取样筒1内气压增大或者浮球10顶住第二单向阀8的阀门时，第二单向阀8关闭。
由图1所示，第一开关阀4设置在气压管道上，第二开关阀5设置在空气管道9上。
如图2所示，倾斜设置的第二挡板会与浮球产生摩擦，当水压超过最大静摩擦力时会突破第二挡板，倒L型的第二挡板的内边缘向下使浮球向上的速度变慢，形成一个密封阻挡水向上运动，具有提前阻止水流溢到气压管的作用，如果水压较大，水流会使浮球穿过第二挡板，然后浮球启动第二单向阀阻止水流进入气压管，同时第二挡板能够水流速度变慢。
如图3所示为半圆形挡板第一挡板11，第一挡板11的一面是弧形能够与圆锥形顶部的内壁相贴合相接，另一面是平面，能够抵住第二单向阀的阀门。
如图4所示，当第二单向阀关闭时，取样筒1的顶部开口处的内侧面侧壁上设置的环形凹槽14与第二单向阀的环形凹槽13配合卡入，进一步提高取样筒1顶部的密封性，进一步禁止水进入气压管2。
如图5所示，气压管2上设置刻度线15，可以方便下行的过程中观察取样装置到达的深度。
本公开的气压浮球式定深水取样装置的使用方法为：
1)打开第一开关阀4使取样筒1内冲压使第一单向阀7关闭；
2)在保持取样筒1内充压状态下将定深取样装置深入到指定深度处，关闭第一开关阀4，打开第二开关阀5，使取样筒1内高压释放，外侧的水在静水压的压力下促使第一单向阀7打开由第一单向阀7开始进入取样筒1；
3)浮球10随着水样的进入开始上升，当到达取样筒1顶部时封住锥形顶部，并促使第二单向阀8关闭，关闭第二开关阀8，打开第一开关阀4开始对气压管2内加压，促使第一单向阀7关闭，完成取样，将定深取样装置从地下取出。
取样的过程能够使取得的水样完整的保留在取样筒内，第二单向阀使水样与气压管隔离，第一单向阀使水样与外界隔离，取样装置水样不进入气压管内，同时也不会流出，当完成取样工作后，可以得到完整的水样。
以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种气压浮球式定深水取样装置，其特征在于：包括，
取样筒，空心圆筒体结构，取样筒的顶部为圆锥型结构，取样筒的内部放置浮球；
气泵，与取样筒的顶部通过气压管连接；
取样管，连接在取样筒的底部，取样管上设置第一单向阀，第一单向阀的阀门向取样筒的内部开启；
取样筒的顶部和气压管连接的开口位置设置第二单向阀，第二单向阀的阀门向取样筒的内部开启，取样筒顶部圆锥形结构的内侧壁设置第一挡板，第一挡板与第二单向阀打开的阀门相抵，第一挡板与取样筒顶部平面的距离小于等于浮球的直径，第一挡板使第二单向阀打开时处于半打开状态，浮球的直径大于开口的直径小于第一挡板的内边缘和取样筒顶部内侧壁的水平距离。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：气压管靠近气泵的一端设置第一开关阀。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：气压管靠近第一开关阀的管道上连接空气管道，空气管道上设置第二开关阀。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：取样筒顶部开口处内侧面的侧壁设置环形凹槽，第二单向阀与开口相对的阀面上设置环形凸起，环形凸起与环形凹槽配合卡入。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：第一挡板为半圆形挡板，半圆形挡板与水平面平行，半圆形挡板的直径小于圆锥形顶部半圆形挡板所在水平面的内径。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：取样筒圆锥形顶部的内侧壁倾斜设置第二挡板，第二挡板位于圆锥形顶部的内侧壁中下部，第二挡板之间的最小距离比浮球的直径小3-5mm。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：第二挡板环形橡胶板，第二挡板的横截面为倒L型，倒L型的内边缘向下设置。
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| CN114894557A (zh) * | 2022-04-25 | 2022-08-12 | 江苏蓝创智能科技股份有限公司 | 水环境网格化监测预警分析方法及其监测取水装置 |
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