CN210774853U - 一种地下水集成式采样设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种地下水集成式采样设备，包括前端机构、抽取机构、过滤机构和采样瓶。本实用新型采用集成式结构，能同时实现地下水采样中的钻孔、抽取、过滤和保存等工作，快速、高效，且可以保证这些过程中地下水不与外界水气接触，防止其变质，由此提高后期对地下水检测的准确性。另外，能多人同时配合操作，且加上弹性作用的辅助，可以轻松的实现较深水位的手动抽取，省时省力，且设备简单合理，易于携带和安装。

Description

一种地下水集成式采样设备

技术领域

本实用新型涉及水文地质设备技术领域，具体涉及一种地下水集成式采样设备。

背景技术

地下水是我国重要的水资源，特别是针对我国沿海城市、内陆城市以及北方大中城市。然而，随着工农业生产生活需水量的急剧增长，污水排放量逐年增加，使得我国地下水贫乏和污染形势愈加严峻。那么，合理开发、提高利用效率和优化地下水质量对于我国生态经济的绿色可持续发展将变得尤为重要。其中对地下水的长期科学监测和化学分析是实现该目标必不可少的重要基础。目前，我国对地下水的采样调查重视度大幅提升，特别是对直接关系国民生活健康的地下水富营养化和重金属检测等方面做出了巨大的努力。

目前，地下水采样主要采用手持采样器采样、抽取采样、定深采样和钻井采样方法等，相应的就需要用到各类采样设备。然而，目前的采样设备都存在两个缺陷：(1)采集好地下水后，在将地下水转移、过滤等过程中，容易让地下水受到污染，极大的影响检测效果；(2)地下水手动采集较为费力，在较深的水位难以抽取上来，而电动采集器又浪费电能，且设备复杂不易架设。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种地下水集成式采样设备，其解决了传统手动采样设备不能快速实现地下水的转移、过滤和保存，而导致的地下水受到污染，影响检测效果的问题，以及传统手动采样设备较为费力，深水位难以抽取的问题。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种地下水集成式采样设备，包括前端机构、抽取机构、过滤机构和采样瓶；

所述前端机构由双层筒体和设在双层筒体底端的钻头组成，所述双层筒体的内、外层筒壁上均开有通孔，且在内、外层筒壁之间填充有过滤棉；

所述抽取机构由主筒体和设在主筒体上至少两个分筒体组成，所述分筒体均与主筒体内部相连通，且在连通位置设有环形挡板，所述分筒体内设有弹簧和活塞盘，所述弹簧的底端抵在环形挡板上，弹簧的顶端与活塞盘连接，所述活塞盘的顶端设有活塞杆，所述活塞杆从分筒体顶端穿出；

所述过滤机构由壳体和设在壳体内的圆柱型滤网组成，所述圆柱型滤网仅顶端开口，且其顶端外圈与壳体的顶端内圈螺纹连接；

所述双层筒体内部通过管道与主筒体的一端连通，且在连通管道上设有第一单向阀，用于限制水流只能从双层筒体流向主筒体，所述主筒体的另一端通过管道与圆柱型滤网顶端连通，且在连通管道上设有第二单向阀，用于限制水流只能从主筒体流向圆柱型滤网，所述圆柱型滤网的底端通过管道与采样瓶的顶端连通。

进一步改进在于，所述双层筒体的内、外层筒壁之间横向设有若干根支撑杆。

进一步改进在于，所述活塞杆上设有固定孔，所述分筒体的顶端设有锁定插销，当所述锁定插销插入固定孔内时，所述活塞杆上下位置锁定。

进一步改进在于，所述主筒体的底端设有排水口。

进一步改进在于，所述采样瓶上部设有第三单向阀，所述第三单向阀用于限制空气只能从采样瓶内部流向外部。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型采用集成式结构，能同时实现地下水采样中的钻孔、抽取、过滤和保存等工作，快速、高效，且可以保证这些过程中地下水不与外界水气接触，防止其变质，由此提高后期对地下水检测的准确性。另外，能多人同时配合操作，且加上弹性作用的辅助，可以轻松的实现较深水位的手动抽取，省时省力，且设备简单合理，易于携带和安装。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图中：1、采样瓶；2、双层筒体；3、钻头；4、通孔；5、过滤棉；6、主筒体；7、分筒体；8、环形挡板；9、弹簧；10、活塞盘；11、活塞杆；12、壳体；13、圆柱型滤网；14、第一单向阀；15、第二单向阀；16、支撑杆；17、固定孔；18、锁定插销；19、排水口；20、第三单向阀。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

结合图1所示，一种地下水集成式采样设备，包括前端机构、抽取机构、过滤机构和采样瓶1。

前端机构由双层筒体2和设在双层筒体2底端的钻头3组成，双层筒体2的内、外层筒壁上均开有通孔4，且在内、外层筒壁之间填充有过滤棉5；通孔4用于抽取水的流通，过滤棉5用于对抽取的地下水粗过滤，过滤后的地下水流向双层筒体2内部中间(即其内层筒壁的内部)，钻头3自带有驱动电机，且配有电源，用于往下钻孔。

抽取机构由主筒体6和设在主筒体6上至少两个分筒体7组成，分筒体7均与主筒体6内部相连通，且在连通位置设有环形挡板8，分筒体7内设有弹簧9和活塞盘10，弹簧9的底端抵在环形挡板8上，弹簧9的顶端与活塞盘10连接，活塞盘10的顶端设有活塞杆11，活塞杆11从分筒体7顶端穿出。

过滤机构由壳体12和设在壳体12内的圆柱型滤网13组成，圆柱型滤网13仅顶端开口，且其顶端外圈与壳体12的顶端内圈螺纹连接；圆柱型滤网13用于对地下水的精过滤，过滤下来的杂质留在圆柱型滤网13内部，由于其顶端外圈与壳体12的顶端内圈螺纹连接，所以可定期将圆柱型滤网13取下，进行杂质清理。

上述双层筒体2内部通过管道与主筒体6的一端连通，且在连通管道上设有第一单向阀14，用于限制水流只能从双层筒体2流向主筒体6，主筒体6的另一端通过管道与圆柱型滤网13顶端连通，且在连通管道上设有第二单向阀15，用于限制水流只能从主筒体6流向圆柱型滤网13，圆柱型滤网13的底端通过管道与采样瓶1的顶端连通。

作为本实用新型实施例，所述双层筒体2的内、外层筒壁之间横向设有若干根支撑杆16。为了避免碎石子或者杂质颗粒卡在双层筒体2的外层筒壁的通孔4内，所以双层筒体2的外层筒壁较薄，此时支撑杆16就能起到支撑加强作用，防止外壁受压变形。

作为本实用新型实施例，所述活塞杆11上设有固定孔17，分筒体7的顶端设有锁定插销18，当锁定插销18插入固定孔17内时，活塞杆11上下位置锁定。

作为本实用新型实施例，所述主筒体6的底端设有排水口19，用于定期清理排出主筒体6内残留的地下水。

作为本实用新型实施例，所述采样瓶1上部设有第三单向阀20，第三单向阀20用于限制空气只能从采样瓶1内部流向外部。

具体使用时，先将抽取机构安装好，再将采样瓶1接在过滤机构的底端，保证接口处的密闭性。然后前端机构工作，钻头3钻挖地面，直到整个前端机构处于指定深度位置；此时同时上拉分筒体7上的活塞杆11，然后再同时下压活塞杆11；在其上拉活塞杆11过程中，主筒体6和分筒体7构成的内部腔体的空间迅速变大，压强迅速变小，而第一单向阀14和第二单向阀15的特定设置，使得双层筒体2开始抽取地下水，地下水经双层筒体2的外壁通孔4、过滤棉5和内壁通孔4到达内部，实现粗过滤，并经管道到达主筒体6和分筒体7构成的内部腔体内；在其下压活塞杆11过程中，由于水流无法逆向流通，所以会将地下水挤压并经管道排到圆柱型滤网13内；接着圆柱型滤网13对地下水进行精细过滤，并从圆柱型滤网13的侧边或底边排出，再从壳体12的底部排出，最后收集在采样瓶1内，第三单向阀20可保持采样瓶1内气压与大气压平衡，保持正常的收集工作。

需要说明的是，在手动抽取地下水过程中，由于水位较深，上拉活塞杆11的操作十分费力，而将地下水抽取到主筒体6内后，再下压活塞杆11将地下水挤压下落排出的操作就相对十分轻松。所以，弹簧9的设置能一定程度上平衡两个用力的大小，在上拉过程弹簧9提供相同方向的弹性扩张力，辅助上拉操作，实现省力效果；在下压过程虽需要克服弹簧9的反作用力，但由于地下水下落排出无需较大的压力，所以即使加上弹簧9，操作也较为轻松。综合来看，弹簧9的设置十分实用。

在需要较深的地下水采样时，两个分筒体7同时操作，当然对于较浅的地下水，就无需两个分筒体7，此时可将其中的一个分筒体7内的活塞杆11固定，即将锁定插销18插入固定孔17内，对活塞杆11上下位置锁定，这样就不会影响抽取工作。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种地下水集成式采样设备，其特征在于：包括前端机构、抽取机构、过滤机构和采样瓶(1)；

所述前端机构由双层筒体(2)和设在双层筒体(2)底端的钻头(3)组成，所述双层筒体(2)的内、外层筒壁上均开有通孔(4)，且在内、外层筒壁之间填充有过滤棉(5)；

所述抽取机构由主筒体(6)和设在主筒体(6)上至少两个分筒体(7)组成，所述分筒体(7)均与主筒体(6)内部相连通，且在连通位置设有环形挡板(8)，所述分筒体(7)内设有弹簧(9)和活塞盘(10)，所述弹簧(9)的底端抵在环形挡板(8)上，弹簧(9)的顶端与活塞盘(10)连接，所述活塞盘(10)的顶端设有活塞杆(11)，所述活塞杆(11)从分筒体(7)顶端穿出；

所述过滤机构由壳体(12)和设在壳体(12)内的圆柱型滤网(13)组成，所述圆柱型滤网(13)仅顶端开口，且其顶端外圈与壳体(12)的顶端内圈螺纹连接；

所述双层筒体(2)内部通过管道与主筒体(6)的一端连通，且在连通管道上设有第一单向阀(14)，用于限制水流只能从双层筒体(2)流向主筒体(6)，所述主筒体(6)的另一端通过管道与圆柱型滤网(13)顶端连通，且在连通管道上设有第二单向阀(15)，用于限制水流只能从主筒体(6)流向圆柱型滤网(13)，所述圆柱型滤网(13)的底端通过管道与采样瓶(1)的顶端连通。

2.根据权利要求1所述的一种地下水集成式采样设备，其特征在于：所述双层筒体(2)的内、外层筒壁之间横向设有若干根支撑杆(16)。

3.根据权利要求1所述的一种地下水集成式采样设备，其特征在于：所述活塞杆(11)上设有固定孔(17)，所述分筒体(7)的顶端设有锁定插销(18)，当所述锁定插销(18)插入固定孔(17)内时，所述活塞杆(11)上下位置锁定。

4.根据权利要求1所述的一种地下水集成式采样设备，其特征在于：所述主筒体(6)的底端设有排水口(19)。

5.根据权利要求1所述的一种地下水集成式采样设备，其特征在于：所述采样瓶(1)上部设有第三单向阀(20)，所述第三单向阀(20)用于限制空气只能从采样瓶(1)内部流向外部。

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