CN210690151U - 一种水样采集器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水样采集器,包括控制模块和水样采集模块,所述水样采集模块包括水样采集机构和样品瓶,水样采集机构包括储水器、活塞和进水管,进水管的一端设置有过滤膜,进水管上设置有进水阀,储水器外设置有压力传感器,活塞将储水器分为上腔体和下腔体,上腔体内对称设置有上限位块,下腔体内对称设置有下限位块,储水器内设置有水位传感器,样品瓶的瓶口设置有手动阀门,控制模块包括控制箱和充气泵。本实用新型结构简单,避免气体与水样直接接触,从而避免水样二次污染,且成本低,操作简便,提高了水样采集的准确。
Description
技术领域
本实用新型属于水样采集技术领域,尤其是涉及一种水样采集器。
背景技术
随着社会经济的发展和人们生活条件的提高,各行各业及人们生活产生的废水对地表水甚至地下水造成了危害,因此,对水资源的防治已然成为人们普遍关注的重点。目前已有诸多针对水样采集而研制的采样器,但是还存一些问题:
第一、水样采集器中采用充气泵提供的气体直接与水样接触,这样当提供的气体为高压气体时,该高压气体会与收集的水样接触,造成水质的二次污染;或者采用惰性气体,惰性气体虽然可以避免与水体的接触从而避免水质的污染,但这种方式成本较高,而且实地操作较繁琐;
第二,水样采集器中一般采用水泵抽动水样至地面采样瓶,这样在地下水压过高时,地下水可能无法采集到水样,另外水样收集过程中可能会因为采样瓶密封不当而受到二次污染的问题。
因此,现如今缺少一种结构简单,设计合理的水样采集器,避免气体与水样直接接触,从而避免水样二次污染,且成本低,操作简便,提高水样采集的准确性。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种水样采集器,其结构简单,设计合理,避免气体与水样直接接触,从而避免水样二次污染,且成本低,操作简便,提高水样采集的准确性。
为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:一种水样采集器,其特征在于:包括控制模块和水样采集模块,所述水样采集模块包括水样采集机构和与所述水样采集机构连接的样品瓶,所述水样采集机构包括储水器、设置在储水器内且能上下移动的活塞和与储水器连通的进水管,所述储水器的底部设置有密封壳,所述进水管位于密封壳内,且所述进水管伸出密封壳的一端设置有过滤膜,所述进水管上设置有进水阀,所述密封壳外设置有压力传感器,所述活塞将储水器分为上腔体和下腔体,所述上腔体内对称设置有上限位块,所述下腔体内对称设置有下限位块,所述储水器内设置有水位传感器,所述储水器侧壁上设置有出水管,所述样品瓶与出水管可拆卸连接,所述样品瓶的瓶口设置有手动阀门,所述控制模块包括控制箱和设置在控制箱内的充气泵,所述充气泵与所述上腔体连通。
上述的一种水样采集器,其特征在于:所述控制箱内设置有电子线路板,所述电子线路板上集成有控制器,所述压力传感器和水位传感器的输出端均与控制器相接,所述控制箱上设置有显示屏和语音提示器,所述显示屏和语音提示器均由控制器进行控制。
上述的一种水样采集器,其特征在于:所述控制器为STC12C5A60S2单片机,所述显示屏为ZX12232C的显示屏J1,所述显示屏J1的VDD引脚接5V电源输出端,所述显示屏J1的VSS引脚接地,所述显示屏J1的VO引脚与滑动电阻R30的滑动端相接,所述显示屏J1的引脚、E1引脚、E2引脚、R/W引脚、RS引脚分别与控制器的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4引脚相接,所述显示屏J1的D0-D7引脚分别与控制器的P2.0-P2.7引脚相接,所述滑动电阻R30的一个固定端接地,所述滑动电阻R30的另一个固定端接5V电源输出端。
上述的一种水样采集器,其特征在于:所述压力传感器为压力传感器P1,所述压力传感器P1的输出端与控制器的P1.0引脚相接,所述压力传感器P1的电源正引脚接24V电源输出端,所述压力传感器P1的电源负引脚接地;
所述水位传感器为水位传感器P2,所述水位传感器P2的输出端与控制器的P1.1引脚相接,所述水位传感器P2的电源正引脚接24V电源输出端,所述水位传感器P2的电源负引脚接地。
上述的一种水样采集器,其特征在于:所述控制器的输出端接有对充气泵控制的继电器模块,所述继电器模块包括三极管Q2、二极管D7和继电器K2,所述三极管Q2的发射极接5V电源输出端,所述三极管Q2的基极与控制器的P0.5引脚相接,所述三极管Q2的集电极分三路,一路经电阻R56与电容C50的一端相接,另一路与二极管D7的阳极相接,第三路与继电器K2的线圈的一端相接;所述电容C50的另一端、二极管D7的阴极和继电器K2的线圈的另一端均接地,所述继电器K2的常开触点接12V电源输出端,所述继电器K2的公共触点与充气泵的电源正极相接,所述充气泵的电源负极接地。
上述的一种水样采集器,其特征在于:所述语音提示器包括芯片ISD2560和扬声器LS1,所述芯片ISD2560的第1引脚-第8引脚、第9引脚、第10引脚分别与控制器的P3.0引脚-P3.7引脚、P0.6引脚、P1.7引脚相接,所述芯片ISD2560的第22引脚、第23引脚、第24引脚、第25引脚和第27引脚分别与控制器的P1.2引脚、P1.3引脚、P1.4引脚、P1.5引脚和P1.6引脚相接,所述芯片ISD2560的第14引脚与扬声器LS1的一端相接,所述芯片ISD2560的第15引脚与扬声器LS1的另一端相接;所述芯片ISD2560的第12引脚和第13引脚均接地,所述芯片ISD2560的第16引脚与5V电源输出端相接且经电容C12接地,所述芯片ISD2560的第19引脚经并联的电容C6和电阻R3接地,所述芯片ISD2560的第20引脚经串联的电阻R4和电容C7与芯片ISD2560的第21引脚相接,所述芯片ISD2560的第26引脚接地,所述芯片ISD2560的第28引脚与5V电源输出端相接且经并联的电容C4和电容C5接地。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
1、本实用新型设置压力传感器,是为了根据水样采集深度要求,通过预先设定的不同压力设定值,以确保在不同采集深度情况下,打开进水阀,实现水样的采集。
2、本实用新型在储水器中设置活塞,是为了在充气泵对上腔体充空气时,活塞向下移动,既能避免空气和下腔体内的水样接触,又能避免惰性气体的使用,成本低,且水样不发生变质。
3、本实用新型设置样品瓶,是为了在活塞下移过程中将储水器内采集到的水样压入样品瓶,因为样品瓶与储水器的密封连接,以使样品瓶盛装的水样满足试验要求时,手动操作手动阀门关闭,从而将样品瓶从储水器上拆除,这样能在原位条件下密封样品瓶,既能防止空气接触造成水样的水质发生变化,又能避免水样传递过程出现的二次污染。
综上所述,本实用新型结构简单,设计合理,避免气体与水样直接接触,从而避免水样二次污染,且成本低,操作简便,提高水样采集的准确性。
下面通过附图和实施例,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的电路原理框图。
图3为本实用新型控制器、压力传感器和温度传感器的电路原理图。
图4为本实用新型继电器模块的电路原理图。
图5为本实用新型显示屏的电路原理图。
图6为本实用新型语音提示器的电路原理图。
附图标记说明:
1—充气泵; 2—进气管; 3-1—上限位块;
3-2—下限位块; 4—活塞; 5—水位传感器;
6—进水管; 7—出水管; 8—手动阀门;
9—样品瓶; 10—压力传感器; 11—进水阀;
12—储水器; 13—过滤膜; 14—显示屏;
15—控制器; 16—电子线路板; 17—密封壳;
18—语音提示器; 19—控制箱。
具体实施方式
如图1和图2所示,本实用新型包括控制模块和水样采集模块,所述水样采集模块包括水样采集机构和与所述水样采集机构连接的样品瓶9,所述水样采集机构包括储水器12、设置在储水器12内且能上下移动的活塞4和与储水器12连通的进水管6,所述储水器12的底部设置有密封壳17,所述进水管6位于密封壳17内,且所述进水管6伸出密封壳17的一端设置有过滤膜13,所述进水管6上设置有进水阀11,所述密封壳17外设置有压力传感器10,所述活塞4将储水器12分为上腔体和下腔体,所述上腔体内对称设置有上限位块3-1,所述下腔体内对称设置有下限位块3-2,所述储水器12内设置有水位传感器5,所述储水器12侧壁上设置有出水管7,所述样品瓶9与出水管7可拆卸连接,所述样品瓶9的瓶口设置有手动阀门8,所述控制模块包括控制箱19和设置在控制箱19内的充气泵1,所述充气泵1与所述上腔体连通。
本实施例中,所述控制箱19内设置有电子线路板16,所述电子线路板16上集成有控制器15,所述压力传感器10和水位传感器5的输出端均与控制器15相接,所述控制箱19上设置有显示屏14和语音提示器18,所述显示屏14和语音提示器18均由控制器15进行控制。
如图5所示,本实施例中,所述控制器15为STC12C5A60S2单片机,所述显示屏14为ZX12232C的显示屏J1,所述显示屏J1的VDD引脚接5V电源输出端,所述显示屏J1的VSS引脚接地,所述显示屏J1的VO引脚与滑动电阻R30的滑动端相接,所述显示屏J1的引脚、E1引脚、E2引脚、R/W引脚、RS引脚分别与控制器15的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4引脚相接,所述显示屏J1的D0-D7引脚分别与控制器15的P2.0-P2.7引脚相接,所述滑动电阻R30的一个固定端接地,所述滑动电阻R30的另一个固定端接5V电源输出端。
本实施例中,实际使用过程中,所述控制器15可替换为其他能实现其功能的控制器。
如图3所示,本实施例中,所述压力传感器10为压力传感器P1,所述压力传感器P1的输出端与控制器15的P1.0引脚相接,所述压力传感器P1的电源正引脚接24V电源输出端,所述压力传感器P1的电源负引脚接地;
所述水位传感器5为水位传感器P2,所述水位传感器P2的输出端与控制器15的P1.1引脚相接,所述水位传感器P2的电源正引脚接24V电源输出端,所述水位传感器P2的电源负引脚接地。
本实施例中,水位传感器5可参考PCM260投入式液位变送器。
本实施例中,压力传感器10可参考直接引线式的PG1300压力变送器,其采用全不锈钢结构,体积小巧,固态化设计,可以长期在恶劣环境中使用,具有极强的搞振性和抗冲击性。
如图4所示,本实施例中,所述控制器15的输出端接有对充气泵1控制的继电器模块,所述继电器模块包括三极管Q2、二极管D7和继电器K2,所述三极管Q2的发射极接5V电源输出端,所述三极管Q2的基极与控制器15的P0.5引脚相接,所述三极管Q2的集电极分三路,一路经电阻R56与电容C50的一端相接,另一路与二极管D7的阳极相接,第三路与继电器K2的线圈的一端相接;所述电容C50的另一端、二极管D7的阴极和继电器K2的线圈的另一端均接地,所述继电器K2的常开触点接12V电源输出端,所述继电器K2的公共触点与充气泵1的电源正极相接,所述充气泵1的电源负极接地。
如图6所示,本实施例中,所述语音提示器18包括芯片ISD2560和扬声器LS1,所述芯片ISD2560的第1引脚-第8引脚、第9引脚、第10引脚分别与控制器15的P3.0引脚-P3.7引脚、P0.6引脚、P1.7引脚相接,所述芯片ISD2560的第22引脚、第23引脚、第24引脚、第25引脚和第27引脚分别与控制器15的P1.2引脚、P1.3引脚、P1.4引脚、P1.5引脚和P1.6引脚相接,所述芯片ISD2560的第14引脚与扬声器LS1的一端相接,所述芯片ISD2560的第15引脚与扬声器LS1的另一端相接;所述芯片ISD2560的第12引脚和第13引脚均接地,所述芯片ISD2560的第16引脚与5V电源输出端相接且经电容C12接地,所述芯片ISD2560的第19引脚经并联的电容C6和电阻R3接地,所述芯片ISD2560的第20引脚经串联的电阻R4和电容C7与芯片ISD2560的第21引脚相接,所述芯片ISD2560的第26引脚接地,所述芯片ISD2560的第28引脚与5V电源输出端相接且经并联的电容C4和电容C5接地。
本实施例中,设置活塞4和充气泵1,是为了在充气泵1对上腔体充空气时,活塞4向下移动,既能避免空气和下腔体内的水样接触,又能避免惰性气体的使用,成本低,且水样不发生变质。
本实施例中,设置样品瓶9,是为了在活塞4下移过程中将储水器12内采集到的水样压入样品瓶9,因为样品瓶9与储水器12的密封连接,以使样品瓶9盛装的水样满足试验要求时,手动操作手动阀门8关闭,从而将样品瓶9从储水器12上拆除,这样能在原位条件下密封样品瓶,既能防止空气接触造成水样的水质发生变化,又能避免水样传递过程出现的二次污染。
本实施例中,设置上限位块3-1,是为了在水样通过进水管6进入下腔体时,下腔体内压力增大,推动活塞4向上移动,从而对活塞4的上移最大距离进行限制。
本实施例中,设置下限位块3-2,是为了在充气泵1通过进气管2进入上腔体时,上腔体内压力增大,推动活塞4向下移动,从而对活塞4的下移最大距离进行限制。
本实施例中,需要说明的是,压力传感器10、水位传感器5和进水阀11均经过防水电缆与控制器15连接,实现水样采集模块和控制模块的远距离连接。
本实施例中,需要说明的是,连接水位传感器5的防水电缆通过储水器12的接口需要进行密封处理,同时,连接进水阀11的防水电缆通过密封壳17的接口也需要进行密封处理。
本实施例中,需要说明的是,实际使用过程中,可在该水样采集器上捆绑配重块,以使该水样采集器沉入水体中。
本实施例中,需要说明的是,充气泵1内充的是空气,减少了充入惰性气体的支出。
本实施例中,实际安装时,下限位块3-2在储水器12侧壁出水口下方的两侧,避免了当样品瓶9内充满水样时水流仍流进。
本实施例中,样品瓶9与储水器12的出水管7通过螺纹结构可拆卸连接。
本实施例中,需要说明的是,该装置不仅可用于地下水采样,实际使用过程中,还可用于地表水采样。
本实用新型具体使用时,当该水样采集器的水样采集模块投入水体中时,压力传感器10对水体的静压力进行采集,并将检测到的静压力发送至控制器15,控制器15将接收到的静压力与压力设定值进行比较,当静压力符合压力设定值时,控制器15控制进水阀11打开,地下水经过滤膜13和进水管6进入储水器12的下腔体中,水位传感器5对储水器12的下腔体中的液位进行检测,并将检测到的液位发送至控制器15,控制器15将接收到的液位与上液位设定值进行比较,当水位传感器5检测到的液位符合上液位设定值时,控制器15通过继电器模块使充气泵1接通,充气泵1通过进气管2为储水器12的上腔体充空气,储水器12的上腔体压力增大,推动活塞4下移,活塞4下移推动下腔体内的水样通过出水管7进入样品瓶9,直至水位传感器5检测到的液位符合下液位设定值时,控制器15通过语音提示器18进行提示,采集完毕,将该水样采集器提至地面,手动操作手动阀门8关闭,将样品瓶9从储水器12上拆除,完成地下水样的采集,避免气体与水样直接接触,从而避免水样二次污染,且成本低,操作简便,提高了地下水样采集的准确性。
以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例,并非对本实用新型作任何限制,凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (6)
1.一种水样采集器,其特征在于:包括控制模块和水样采集模块,所述水样采集模块包括水样采集机构和与所述水样采集机构连接的样品瓶(9),所述水样采集机构包括储水器(12)、设置在储水器(12)内且能上下移动的活塞(4)和与储水器(12)连通的进水管(6),所述储水器(12)的底部设置有密封壳(17),所述进水管(6)位于密封壳(17)内,且所述进水管(6)伸出密封壳(17)的一端设置有过滤膜(13),所述进水管(6)上设置有进水阀(11),所述密封壳(17)外设置有压力传感器(10),所述活塞(4)将储水器(12)分为上腔体和下腔体,所述上腔体内对称设置有上限位块(3-1),所述下腔体内对称设置有下限位块(3-2),所述储水器(12)内设置有水位传感器(5),所述储水器(12)侧壁上设置有出水管(7),所述样品瓶(9)与出水管(7)可拆卸连接,所述样品瓶(9)的瓶口设置有手动阀门(8),所述控制模块包括控制箱(19)和设置在控制箱(19)内的充气泵(1),所述充气泵(1)与所述上腔体连通。
2.按照权利要求1所述的一种水样采集器,其特征在于:所述控制箱(19)内设置有电子线路板(16),所述电子线路板(16)上集成有控制器(15),所述压力传感器(10)和水位传感器(5)的输出端均与控制器(15)相接,所述控制箱(19)上设置有显示屏(14)和语音提示器(18),所述显示屏(14)和语音提示器(18)均由控制器(15)进行控制。
4.按照权利要求3所述的一种水样采集器,其特征在于:所述压力传感器(10)为压力传感器P1,所述压力传感器P1的输出端与控制器(15)的P1.0引脚相接,所述压力传感器P1的电源正引脚接24V电源输出端,所述压力传感器P1的电源负引脚接地;
所述水位传感器(5)为水位传感器P2,所述水位传感器P2的输出端与控制器(15)的P1.1引脚相接,所述水位传感器P2的电源正引脚接24V电源输出端,所述水位传感器P2的电源负引脚接地。
5.按照权利要求3所述的一种水样采集器,其特征在于:所述控制器(15)的输出端接有对充气泵(1)控制的继电器模块,所述继电器模块包括三极管Q2、二极管D7和继电器K2,所述三极管Q2的发射极接5V电源输出端,所述三极管Q2的基极与控制器(15)的P0.5引脚相接,所述三极管Q2的集电极分三路,一路经电阻R56与电容C50的一端相接,另一路与二极管D7的阳极相接,第三路与继电器K2的线圈的一端相接;所述电容C50的另一端、二极管D7的阴极和继电器K2的线圈的另一端均接地,所述继电器K2的常开触点接12V电源输出端,所述继电器K2的公共触点与充气泵(1)的电源正极相接,所述充气泵(1)的电源负极接地。
6.按照权利要求3所述的一种水样采集器,其特征在于:所述语音提示器(18)包括芯片ISD2560和扬声器LS1,所述芯片ISD2560的第1引脚-第8引脚、第9引脚、第10引脚分别与控制器(15)的P3.0引脚-P3.7引脚、P0.6引脚、P1.7引脚相接,所述芯片ISD2560的第22引脚、第23引脚、第24引脚、第25引脚和第27引脚分别与控制器(15)的P1.2引脚、P1.3引脚、P1.4引脚、P1.5引脚和P1.6引脚相接,所述芯片ISD2560的第14引脚与扬声器LS1的一端相接,所述芯片ISD2560的第15引脚与扬声器LS1的另一端相接;所述芯片ISD2560的第12引脚和第13引脚均接地,所述芯片ISD2560的第16引脚与5V电源输出端相接且经电容C12接地,所述芯片ISD2560的第19引脚经并联的电容C6和电阻R3接地,所述芯片ISD2560的第20引脚经串联的电阻R4和电容C7与芯片ISD2560的第21引脚相接,所述芯片ISD2560的第26引脚接地,所述芯片ISD2560的第28引脚与5V电源输出端相接且经并联的电容C4和电容C5接地。
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CN201921111053.5U CN210690151U (zh) | 2019-07-16 | 2019-07-16 | 一种水样采集器 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113109090A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-07-13 | 丽水市太行环境科技有限公司 | 一种定量污水采集装置及其采集方法 |
CN113390674A (zh) * | 2021-06-03 | 2021-09-14 | 青岛海洋地质研究所 | 一种一体化地下水分层原位采集装置及采集方法 |
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2019
- 2019-07-16 CN CN201921111053.5U patent/CN210690151U/zh active Active
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CN113109090A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-07-13 | 丽水市太行环境科技有限公司 | 一种定量污水采集装置及其采集方法 |
CN113390674A (zh) * | 2021-06-03 | 2021-09-14 | 青岛海洋地质研究所 | 一种一体化地下水分层原位采集装置及采集方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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GR01 | Patent grant | ||
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