CN210071421U - 一种多功能水样分层取样器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种多功能水样分层取样器，包括取样筒、连接板、过滤网、控制设备、升降机，取样筒底部通过连接板连接过滤网，过滤网通过螺丝固定于连接板上，连接板与取样筒底部组成的空间内部设有电磁阀、温度传感器、回声测深仪，取样筒内部被相互垂直的分隔板分成四个独立的分隔间，控制设备通过电缆与连接板内部连接，升降机通过升降绳与取样筒连接。本水样分层取样器利用回声测深仪定位水深，避免了由于风速水流速度导致升降绳倾斜的深度误差，同时，四个独立分隔间可实现在同一位置不同水层取样，有效地保证了取样的真实性。
Description
技术领域
本实用新型涉及水环境领域，尤其涉及一种多功能水样分层取样器。
背景技术
随着我国城市化的推进和现代工业化的发展，我国环境出现恶化现象，国家提出了可持续发展战略，我国环境问题受到了全社会的密切关注，环境保护主要是保护水，土壤，大气。而水资源在自然界中与人类生活生存生产密切相关，因而采集水质及时地监测水质对水环境保护具有重大的意义。
目前存在的取样器具有很大的不稳定性，取样器容易受外界水环境的影响，水的流动导致所采水样与实际水质可能有一定的差异。此外，在到达水样指定位置的过程中，一些取样器的进水口一直处于开放的状态，可能会导致交叉污染的现象，不能反映真实的分层水质。
实用新型内容
实用新型目的：针对以上问题，本实用新型的目的在于提供一种多功能水样分层取样器，不仅能够方便省力地操作取样器，还能精确地到达指定位置采样和测量指定位置水深、水温，监测采样位置周围水环境的现状。
技术方案：为实现本实用新型的目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种多功能水样分层取样器，包括取样筒(5)，上盖板(22)，连接板(10)，过滤网(11)，控制设备(13)，升降机(14)，电磁阀(4)，分隔间(7)，电缆(12)，防水连接线(17)，回声测深仪(18)，温度传感器(9)，所述电磁阀(4)为直动式电磁阀，取样筒(5)顶部电磁阀(4)和取样筒 (5)底部电磁阀(4)分别贯穿取样筒(5)上盖板和取样筒(5)底部，连接取样筒分隔间 (7)和取样筒(5)外部，所述电磁阀(4)由PLC控制装置通过电机驱动，通电时电磁阀(4) 线圈产生电磁力，把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭，电磁阀(4)通径不超过25mm，所述取样筒(5)内部设有由顶部竖直贯穿底部第三线管(25)和一对相互垂直的分隔板(6)，所述取样筒(5)由一对相互垂直的分隔板(6)分成四个独立的分隔间(7)，所述取样筒(5)顶部与上盖板(22)固接，取样筒(5)底部通过连接板(10)连接过滤网(11)，所述过滤网(11)通过螺丝(15)固定于连接板(10)上，所述升降机(14)通过升降绳(1)与取样筒扣环(2)连接，所述控制设备(13)通过电缆(12)中防水连接线(17)与分层取样器连接板(10)和取样筒(5)底部组成空间内部中的回声测深仪(18)、温度传感器(9)、电磁阀(4)连接，所述电缆(12) 从连接口(21)穿出与控制设备(13)相连。
进一步的，所述连接板(10)上设有一连接口(21)和均匀分布四个螺丝孔(16)，所述连接板(10)与取样筒(5)底部组成的空间内部设有回声测深仪(18)、电磁阀(4)、温度传感器(9)、温度传感器安装架(8)、第四线管(26)，所述电磁阀(4)贯穿取样筒(5)底部，所述温度传感器安装架(8)与取样筒(5)底部固接，所述温度传感器(9)固定在温度传感器安装架(8)上，所述第四线管(26)通过固定套(29)与取样筒(5)底部固接，所述螺丝孔(16)通过穿插螺丝(15)固定连接过滤网(11)和连接板(10)。
进一步的，所述控制设备(13)包括回声测深仪控制装置、温度传感器控制装置、外部控制电路、电机、显示屏、电缆(12)、防水连接线(17)。
进一步的，所述第三线管(25)与相互垂直的分隔板(6)固接，所述每个独立分隔间(7) 由一对电磁阀(4)共同控制其工作，分隔间(7)的顶部设有出气口(27)，底部设有进水口 (28)，下部进水口横截面积大于上部出气口横截面积，所述每个独立分隔间(7)由分隔间顶部电磁阀(4)和分隔间底部电磁阀(4)共同控制其工作，控制出气口(27)和进水口(28)的开合，所述取样筒(5)采用有机玻璃，所述防水连接线(17)通过线管进入电缆(12)中。
进一步的，所述上盖板(22)上设有电磁阀(4)、水下摄像头(19)、支撑轴(23)、提水把手(3)、第二线管(24)，所述支撑轴(23)与上盖板(22)上表面固接，所述提水把手 (3)两端与支撑轴(23)转动连接，所述水下摄像头(19)设于支撑轴(23)侧面，摄像头 (19)高度高于支撑轴1～2cm，所述提水把手(3)中央设有扣环(2)，所述支撑轴(23)起到连接提水把手的作用和固定第二线管(24)的作用，所述第二线管(24)通过固定套(29) 与取样筒(5)顶部固接。
进一步的，所述过滤网(11)外形呈流线型，上顶部圆形横截面积小于下底部圆形横截面积，所述过滤网(11)由不锈钢铁丝组成，网格成矩形状，网格间隙3～5mm。
进一步的，所述温度传感器(9)采用热电阻，采样时温度通过防水连接线(17)传送到外部控制设备(13)，所述防水连接线(17)设于电缆(12)中。
进一步的，所述回声测深仪(18)与底部电磁阀(4)进水口(28)固定在同一高度，所述温度传感器(9)与电磁阀(4)进水口(28)固定在同一高度。
进一步的，顶部4个电磁阀的防水连接线(17)通过第二线管(24)共同进入第三线管 (25)，底部电磁阀(4)、回声测深仪(18)与温度传感器(9)的防水连接线(17)通过第四线管(26)共同进入第三线管(25)，并通过第三线管(25)底部沿着第一线管(20)穿过连接口(21)进入电缆(12)，一直连到控制设备(13)中。
有益效果：与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下有益技术效果：
(1)本实用新型配备温度传感器，可测量水体的温度；本实用新型上盖板上支撑轴侧面装有水下摄像头，可以通过显示屏监查水样周围的水环境；本实用新型装有回声测深仪，可精确定位所采水样的位置，避免了由于风速水流速度导致升降绳倾斜的深度误差；
(2)本实用新型配有不锈钢组成的过滤网，过滤网具有一定重量，无需另配重铁块，保证了取样筒下降过程的速度，避免了取样筒在过程中倾翻；同时过滤网具有一定高度，避免因为取样筒的扰动从而取到浑浊水；过滤网的间隙较小，防止采样过程中水体中较大的杂物或生物进入取样筒的进水口；
(3)本实用新型被分隔成四个独立的分隔间，可以在同一位置的上层、中层、下层分别采样，避免了分步采样带来的整体误差；
(4)本实用新型配有升降机，故在取样的过程中可以快速平稳地提取水样，操作非常省力。
附图说明
图1为本实用新型的一种多功能水样分层装置的结构示意图；
图2为本实用新型的一种多功能水样分层装置的结构示意图的顶部剖视图；
图3为本实用新型的一种多功能水样分层装置的结构示意图的底部剖视图；
图4为本实用新型的一种多功能水样分层装置的结构示意图的剖视图；
图5为本实用新型的一种多功能水样分层装置的结构示意图的A-A面示意图；
图6为本实用新型的一种多功能水样分层装置的结构示意图的B-B面示意图；
附图中标记的含义如下：1、升降绳，2、扣环，3、提水把手，4、电磁阀，5、取样筒， 6、分隔板，7、分隔间，8、温度传感器安装架，9、温度传感器，10、连接板，11、过滤网， 12、电缆，13、控制设备，14、升降机，15、螺丝，16、螺丝孔，17、防水连接线，18、回声测深仪，19、水下摄像头，20、第一线管，21、连接口，22、上盖板，23、支撑轴，24、第二线管，25、第三线管，26、第四线管，27、出气口，28、进水口，29、固定套。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。
本实用新型公开了一种多功能水样分层取样器，包括取样筒(5)，上盖板(22)，连接板 (10)，过滤网(11)，控制设备(13)，升降机(14)，电磁阀(4)，分隔间(7)，电缆(12)，防水连接线(17)，回声测深仪(18)，温度传感器(9)，所述电磁阀(4)为直动式电磁阀，由PLC控制装置通过电机驱动，通电时电磁阀(4)线圈产生电磁力，把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭，所述电磁阀(4)通径不超过25mm。所述取样筒(5)内部设有由顶部竖直贯穿底部第三线管(25)和一对相互垂直的分隔板(6)，所述取样筒(5)由一对相互垂直的分隔板(6)分成四个独立的分隔间(7)，所述取样筒(5)顶部与上盖板(22)固接，取样筒(5)底部通过连接板(10)连接过滤网 (11)，所述过滤网(11)通过螺丝(15)固定于连接板(10)上，所述升降机(14)通过升降绳(1)与取样筒扣环(2)连接，所述控制设备(13)通过电缆(12)中防水连接线(17) 与分层取样器连接板(10)和取样筒(5)底部组成空间内部中的回声测深仪(18)、温度传感器(9)、电磁阀(4)连接，所述电缆(12)从连接口(21)穿出与控制设备(13)相连。
在本实施例中，所述连接板(10)上设有一连接口(21)和均匀分布四个螺丝孔(16)，所述连接板(10)与取样筒(5)底部组成的空间内部设有回声测深仪(18)、电磁阀(4)、温度传感器(9)、温度传感器安装架(8)、第四线管(26)，所述电磁阀(4)贯穿取样筒(5) 底部，所述温度传感器安装架(8)与取样筒(5)底部固接，所述温度传感器(9)固定在温度传感器安装架(8)上，所述第四线管(26)通过固定套(29)与取样筒(5)底部固接，所述螺丝孔(16)通过穿插螺丝(15)固定连接过滤网(11)和连接板(10)。连接口(21) 为了让第一线管20由连接板内部穿出到连接板外部。
在本实施例中，所述控制设备(13)包括回声测深仪控制装置、温度传感器控制装置、外部控制电路、电机、显示屏、电缆(12)、防水连接线(17)。所述控制设备(13)通过电缆(12)中防水连接线(17)与分层取样器连接板(10)内部回声测深仪(18)、温度传感器 (9)、电磁阀(4)连接。
在本实施例中，所述取样筒(5)内部设有由顶部竖直贯穿底部第三线管(25)和一对相互垂直的分隔板(6)，所述取样筒(5)由一对相互垂直的分隔板(6)分成四个独立的分隔间(7)。所述第三线管(25)与相互垂直的分隔板(6)固接，所述每个独立分隔间(7)由一对电磁阀(4)共同控制其工作，分隔间(7)的顶部设有出气口(27)，底部设有进水口(28)，下部进水口横截面积大于上部出气口横截面积，所述每个独立分隔间(7)由分隔间顶部电磁阀(4)和分隔间底部电磁阀(4)共同控制其工作，控制出气口(27)和进水口(28)的开合。
所述取样筒(5)顶部电磁阀(4)控制出气口，底部电磁阀控制进水口，所述取样筒(5) 采用有机玻璃，所述防水连接线(17)通过线管进入电缆(12)中。
在本实施例中，所述上盖板(22)上设有电磁阀(4)、水下摄像头(19)、支撑轴(23)、提水把手(3)、第二线管(24)，所述支撑轴(23)与上盖板(22)上表面固接，所述提水把手(3)两端与支撑轴(23)转动连接，所述水下摄像头(19)设于支撑轴(23)侧面，摄像头(19)高度高于支撑轴1～2cm，所述提水把手(3)中央设有扣环(2)，所述支撑轴(23) 起到连接提水把手的作用和固定第二线管(24)的作用，所述第二线管(24)通过固定套(29) 与取样筒(5)顶部固接。
在本实施例中，所述过滤网(11)外形呈流线型，上顶部圆形横截面积小于下底部圆形横截面积。所述过滤网(11)由不锈钢铁丝组成，网格成矩形状，网格间隙3～5mm。
在本实施例中，所述电磁阀(4)为直动式电磁阀，由PLC控制装置通过电机驱动，通电时电磁阀(4)线圈产生电磁力，把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭，所述电磁阀(4)通径不超过25mm。
在本实施例中，所述回声测深仪(18)采用小型测深仪，型号为Hydrobox，工作频率为 100千赫兹，测深达几十米到几百米。
在本实施例中，所述温度传感器(9)采用热电阻pt100，采样时温度通过防水连接传送到外部控制设备，所述防水连接线(17)设于电缆(12)中。
在本实施例中，所述电缆(12)采用深水密封橡套水密电缆，型号为JSHFP-30。所述电缆(12)从连接口(21)穿出与控制设备(13)相连。
在本实施例中，所述回声测深仪(18)与底部电磁阀(4)进水口(28)固定在同一高度，所述温度传感器(9)与电磁阀(4)进水口(28)固定在同一高度。
在本实施例中，如图4、图5和图6，所述顶部4个电磁阀(4)和底部4个电磁阀(4)、回声测深仪(18)、温度传感器(9)的防水连接线(17)分别通过第二线管(24)和第四线管(26)共同进入第三线管(25)，并通过第三线管(25)底部沿着第一线管(20)穿过连接口(21)进入电缆(12)，一直连到控制设备(13)中。
工作原理：
初始状态下，从控制设备13中打开电机提供电流，保证电磁阀4、温度传感器9正常工作；升降绳1系在位于提水把手3中央的扣环2上，通过升降机14匀速较快地释放升降绳1；在取样筒5接触水体之前，保持顶端和底部的电磁阀4呈关闭状态，避免取样筒5在下降的过程中，取样筒5内进入不同层水体，从而产生交叉污染现象；在取样筒5初接触水面时，缓慢释放升降绳1，使取样筒5缓慢浸入水中，待取样筒5完全浸入水中后，可继续匀速较快地释放升降绳1；通过回声测深仪收发兼用换能器18的工作，可从控制设备13中的显示屏上随时查看取样筒5到达的水深。在取样筒5接近指定位置之前，通过升降机14缓慢释放升降绳1，观察控制设备13的显示屏，到达指定位置时，固定升降绳1；此时，如图3，通过控制设备13和防水连接线17，通电一号分隔间7顶端和底部电磁阀4，电磁阀线圈产生电磁力，把关闭件从阀座上提起，阀门打开，底部进水口横截面积大于顶部出气口横截面积，在压强作用下，水从进水口进入一号分隔间7，气体从一号分隔间7顶部出气口出去；温度传感器9(热电阻pt100)测量取样筒5进水口位置的温度，可从控制设备13的显示屏上实时查看温度。待取样完成后，断电一号分隔间电磁阀4，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭，一号分隔间7取样完毕；转动升降机14，将取样筒5升降到不同水层；取样筒5在水下升降的过程中，水下摄像头19随时监测取样筒5周围的环境，避免取样筒5 碰及障碍物；类似操作一号分隔间，可分别操作二号分隔间、三号分隔间和四号分隔间，即可完成在同一位置取上层、中层、底层不同层的水样；本采样器配备温度传感器9、回声测深仪、水下摄像头19，可精确便捷地测量水温、水深，监测采样点位置周围水环境。同时，本采样器有四个独立的分隔间，可在同一位置取上层、中层、下层不同层的水样。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本领域的普通工作人员可以根据实际进行进一步修改优化而不背离本实用新型的精神和范围。在不脱离本实用新型原理的基础上，这些优化均视为本实用新型的保护范围中。
Claims (9)
1.一种多功能水样分层取样器，其特征在于，包括取样筒(5)，上盖板(22)，连接板(10)，过滤网(11)，控制设备(13)，升降机(14)，电磁阀(4)，分隔间(7)，电缆(12)，防水连接线(17)，回声测深仪(18)，温度传感器(9)，所述电磁阀(4)为直动式电磁阀，所述取样筒(5)顶部电磁阀(4)和取样筒(5)底部电磁阀(4)分别贯穿取样筒(5)上盖板和取样筒(5)底部，连接取样筒分隔间(7)和取样筒(5)外部，所述电磁阀(4)由PLC控制装置通过电机驱动，通电时电磁阀(4)线圈产生电磁力，把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭，电磁阀(4)通径不超过25mm，所述取样筒(5)内部设有由顶部竖直贯穿底部第三线管(25)和一对相互垂直的分隔板(6)，所述取样筒(5)由一对相互垂直的分隔板(6)分成四个独立的分隔间(7)，所述取样筒(5)顶部与上盖板(22)固接，取样筒(5)底部通过连接板(10)连接过滤网(11)，所述过滤网(11)通过螺丝(15)固定于连接板(10)上，所述升降机(14)通过升降绳(1)与取样筒扣环(2)连接，所述控制设备(13)通过电缆(12)中防水连接线(17)与分层取样器连接板(10)和取样筒(5)底部组成空间内部中的回声测深仪(18)、温度传感器(9)、电磁阀(4)连接，所述电缆(12)从连接口(21)穿出与控制设备(13)相连。
2.根据权利要求1所述的一种多功能水样分层取样器，其特征在于，所述连接板(10)上设有一连接口(21)和均匀分布四个螺丝孔(16)，所述连接板(10)与取样筒(5)底部组成的空间内部设有回声测深仪(18)、电磁阀(4)、温度传感器(9)、温度传感器安装架(8)、第四线管(26)，所述电磁阀(4)贯穿取样筒(5)底部，所述温度传感器安装架(8)与取样筒(5)底部固接，所述温度传感器(9)固定在温度传感器安装架(8)上，所述第四线管(26)通过固定套(29)与取样筒(5)底部固接，所述螺丝孔(16)通过穿插螺丝(15)固定连接过滤网(11)和连接板(10)。
3.根据权利要求1或2所述的一种多功能水样分层取样器，其特征在于，所述控制设备(13)包括回声测深仪控制装置、温度传感器控制装置、外部控制电路、电机、显示屏、电缆(12)、防水连接线(17)。
4.根据权利要求1或2所述的一种多功能水样分层取样器，其特征在于，所述第三线管(25)与相互垂直的分隔板(6)固接，所述每个独立分隔间(7)由一对电磁阀(4)共同控制其工作，分隔间(7)的顶部设有出气口(27)，底部设有进水口(28)，下部进水口横截面积大于上部出气口横截面积，所述每个独立分隔间(7)由分隔间顶部电磁阀(4)和分隔间底部电磁阀(4)共同控制其工作，控制出气口(27)和进水口(28)的开合，所述取样筒(5)采用有机玻璃，所述防水连接线(17)通过线管进入电缆(12)中。
5.根据权利要求1所述的一种多功能水样分层取样器，其特征在于，所述上盖板(22)上设有电磁阀(4)、水下摄像头(19)、支撑轴(23)、提水把手(3)、第二线管(24)，所述支撑轴(23)与上盖板(22)上表面固接，所述提水把手(3)两端与支撑轴(23)转动连接，所述水下摄像头(19)设于支撑轴(23)侧面，摄像头(19)高度高于支撑轴1～2cm，所述提水把手(3)中央设有扣环(2)，所述支撑轴(23)起到连接提水把手的作用和固定第二线管(24)的作用，所述第二线管(24)通过固定套(29)与取样筒(5)顶部固接。
6.根据权利要求1或5所述的一种多功能水样分层取样器，其特征在于，所述过滤网(11)外形呈流线型，上顶部圆形横截面积小于下底部圆形横截面积，所述过滤网(11)由不锈钢铁丝组成，网格成矩形状，网格间隙3～5mm。
7.根据权利要求2所述的一种多功能水样分层取样器，其特征在于，所述温度传感器(9)采用热电阻，采样时温度通过防水连接线(17)传送到外部控制设备(13)，所述防水连接线(17)设于电缆(12)中。
8.根据权利要求2所述的一种多功能水样分层取样器，其特征在于，所述回声测深仪(18)与底部电磁阀(4)进水口(28)固定在同一高度，所述温度传感器(9)与电磁阀(4)进水口(28)固定在同一高度。
9.根据权利要求1或2所述的一种多功能水样分层取样器，其特征在于，顶部4个电磁阀的防水连接线(17)通过第二线管(24)共同进入第三线管(25)，底部电磁阀(4)、回声测深仪(18)与温度传感器(9)的防水连接线(17)通过第四线管(26)共同进入第三线管(25)，并通过第三线管(25)底部沿着第一线管(20)穿过连接口(21)进入电缆(12)，一直连到控制设备(13)中。
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