CN210893781U - 一种水体中微塑料快速采集分选装置 - Google Patents
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Abstract
一种水体中微塑料快速采集分选装置，属于微塑料采集技术领域。主要包括潜水泵、脚踏开关、电源、流量计、四通分水阀、箱体和不锈钢筛，潜水泵和流量计之间、四通分水阀和箱体之间均连有硅胶管，硅胶管和流量计之间、流量计和四通分水阀之间均设有变径直通，硅胶管和箱体之间设有软管接头，潜水泵和脚踏开关之间、脚踏开关和电源之间设有电线连接，筛网中放置有不同目数的不锈钢筛网。本实用新型快速采集分选装置适用性广，采集速度快，一次性三个平行样，显著提高样品的代表性；本实用新型体积小巧便携，便于现场安装，适用于多种采样环境。
Description
技术领域
本实用新型涉及微塑料采集技术领域，尤其涉及一种水体中微塑料快速采集分选装置。
背景技术
2004年，英国Tompson等在《Science》上刊登了一篇名为《Lost at Sea:Where IsAll the Plastic？》文章，首次提出了微塑料这一概念。微塑料，被喻为水体中的PM2.5，学界的普遍定义为，直径小于5mm的塑料颗粒。自然界中，其多以纤维状，碎片状和球形的颗粒等呈现。由于微塑料特殊的体积形态，极被水生生物误食，从而产生饱腹感，影响生物的正常摄食。同时，微塑料易于吸附POPs，加剧了其对生物的影响。
近年来，随着对微塑料的深入研究，多种新型检测方法出现，如尼罗红荧光标记快速筛选法等。但是，浮选法作为一种经典的微塑料分离提取方法，目前应用较为广泛。水体中微塑料的检测通常需要采集大量的水样带回实验室分析，若采样点较多，样品数量巨大，给携带运输带来困扰。Manta网的出现，一定程度上减少了这一困扰，但Manta组装后体积庞大，同时容易受拖船行驶速度的影响，回收步骤繁琐，流量误差大。
实用新型内容
针对上述存在的问题，本实用新型提供一种能够显著提高采样效率，具有很强的科研和商业实用性的水体中微塑料快速采集分选装置。
本实用新型的技术方案为：一种水体中微塑料快速采集分选装置，主要包括潜水泵、脚踏开关、电源、流量计、四通分水阀、箱体、不锈钢筛，所述潜水泵与所述流量计之间通过硅胶管连接，且连接处设置有变径直通，流量计用于显示通过的水样体积，流量计与所述四通分水阀连接，且连接处设置有变径直通，四通分水阀将水样平均分配给三通路，所述三通路分别与所述箱体之间通过硅胶管连接，且连接处分别设有三组软管接头，箱体上端开设有盖板，箱体下端开设有排水孔，箱体底端设有四组滚轮，所述三组软管接头分别设置在盖板内上端，潜水泵与所述脚踏开关通过电线连接，所述电源为潜水泵提供电源，所述不锈钢筛有三组，三组不锈钢筛分别设置在箱体内，且每组不锈钢筛中从上至下依次放置有多个不同目数的不锈钢筛网，三组软管接头分别位于三组不锈钢筛上端中心处。
进一步地，所述潜水泵与所述流量计之间通过内径为25mm的硅胶管连接，所述四通分水阀与所述箱体之间通过内径为20mm的硅胶管连接；既能保证通过流量计的水样的流速，又能保证硅胶管内的正常压力。
进一步地，所述变径直通为变径内螺纹直通；用于以螺纹连接的方式对两个部件进行连接，连接时更加便捷。
进一步地，所述箱体内设置有六个固定滑接槽，六个固定滑接槽两两槽口相对依次水平设置在箱体底部；所述每组不锈钢筛外侧壁底端相对水平设置有两个滑接块，不锈钢筛与箱体通过滑接块、固定滑接槽活动设置，用于卡接固定不锈钢筛，使用时更加便捷，能够在采集完毕后快速的将不锈钢筛取出。
进一步地，所述不锈钢筛内壁从下至上均匀设置有多个卡接圆板，每个不锈钢筛网上均设置有卡接块，不锈钢筛网能够通过所述卡接块卡接在卡接圆板上；用于与固定滑接槽卡接，从而固定不锈钢筛，使用前能够便捷的将不锈钢筛网放置在不锈钢筛。
进一步地，所述不锈钢筛网包括筛网盖板、筛网网槽，所述筛网盖板上端中心位置设置有提拉环，筛网盖板上设置有网孔一，所述筛网网槽上设置有扣接件，所述扣接件能够扣接在筛网盖板上，筛网网槽上设置有网孔二；可根据实际需要进行微塑料的筛选，对筛网盖板和筛网网槽进行不同孔目的调节，当进行某一种孔径微塑料的采集时，可以选择相同的孔径的筛网盖板和筛网网槽；当进行某一范围值的孔径微塑料进行采集时，可以根据实际情况进行筛网盖板和筛网网槽的孔径调节，其中，筛网盖板的网孔一的孔径大于筛网网槽上的网孔二，且网孔二的孔径最小为500目，500目的不锈钢筛网过水通畅，无堵塞溢水现象。
进一步地，所有管件连接处均使用生料带，且生料带的材质为聚四氟乙烯；利用生料带防止渗水，能够增加管件的密闭性。
本实用新型还提供了一种水体中微塑料快速采集分选装置的使用方法，主要包括以下步骤：
1)连接装置，将不同目数的不锈钢筛网放置于不同的不锈钢筛中，盖上箱体盖板；
2)把潜水泵放入水体中，固定，接通电源；
3)复位所述流量计，接通所述脚踏开关；
4)根据流量计实时流量显示，采集所需水样体积，流量计读数除以3，即可得到每一平行样所采体积数；
5)松开所述脚踏开关，打开所述箱体盖板，取出相应目数筛网或不锈钢筛，保存，完成一个点位水样采集；
6)采样结束，拆卸装置，置于箱体内。
本实用新型的工作原理：采样前，将潜水泵与流量计、四通分水阀三个出水口与对应的三个软管接头分别用内径25mm和20mm的硅胶管连接,分别用不锈钢喉箍固定，将潜水泵浸没于水体中，固定，连接线路，踩下脚踏开关，接通电源，潜水泵开始工作，排空管内空气，直至盖板上的三管口出水，松开脚踏开关，按下流量计“display”键，流量清零，迅速将箱体盖板盖上，踩下脚踏开关，正式开始采集水样；采样中，根据流量计上的读数显示，达到所需体积，则松开脚踏开关，待盖板上的三管口无明显水流，打开盖板，取出相应不锈钢筛网，保存，过筛后的水样经排水口排出；采样完毕，装置可拆卸，所有部件置于箱体中，箱体下部设有四组滚轮，方便移动。
本实用新型的有益效果：本实用新型提供一种适用于水体中微塑料快速采集分选装置，该装置通过一台潜水泵将水样提升，出水口连接流量计，后经四通分水阀一分为三，出水进入各层不锈钢筛中叠放的不锈钢筛网(最小孔径为 500目)，完成1个点位3组平行样的水样采集；本实用新型采集分选装置采集分选效率高、速度快，完成一个点位的采集耗费时间短；带有高精度数显流量计，把控采样体积；单点三个平行样，数据更具代表性；整套装置小巧便携，可现场安装拆卸，适用于多种采样环境。
附图说明
图1本实用新型的结构示意图；
图2本实用新型的流量计、四通分水阀的俯视图；
图3本实用新型的箱体内部结构的主视图；
图4本实用新型的固定滑接槽、滑接块的连接结构示意图；
图5本实用新型的不锈钢筛的内部结构示意图；
图6本实用新型的不锈钢筛网的结构示意图；
其中，1-潜水泵、2-脚踏开光、3-电源、4-流量计、5-四通分水阀、6-软管接头、7-箱体、70-固定滑接槽、8-不锈钢筛、80-不锈钢筛网、800-筛网盖板、8000-提拉环、801-筛网箱、8010-扣接件、802-卡接块、81-卡接圆板、 82-滑接块、9-排水孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的解释说明，但应当理解为本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
实施例1：如图1所示的一种水体中微塑料快速采集分选装置，主要包括潜水泵1、脚踏开关2、电源3、流量计4、四通分水阀5、箱体7、不锈钢筛8；其中，潜水泵1和流量计4之间通过内径25mm的硅胶管连接，且连接处设置有变径直通，流量计4用于显示通过的水样体积，流量计4和四通分水阀5之间通过一个变径内螺纹直通连接；如图2所示，四通分水阀5和软管接头6之间通过内径20mm的硅胶管连接，四通分水阀5将水样平均分配给三通路，三通路分别与箱体7之间通过硅胶管连接，且连接处分别设有三组软管接头6，箱体7 上端开设有盖板，箱体7下端开设有排水孔9，箱体7底端设有四组滚轮；如图3所示，箱体7内摆放三组层叠六层的不锈钢筛8，各组每层不锈钢筛8上可放置不同目数的不锈钢筛网80，所述不锈钢筛网80的最小孔径为500目， 500目的不锈钢筛网过水通畅，无堵塞溢水现象；用于与固定滑接槽70卡接，从而固定不锈钢筛8；三组软管接头6分别设置在盖板内上端，且位于不锈钢筛8上端中心处，保证水样垂直向下过滤，不同粒径的微塑料被各层筛网截留；潜水泵1与脚踏开关2通过电线连接，电源3采用采用可充电24V蓄电池，电源3为潜水泵1提供电源；为增加密闭性，所有管件连接处均使用生料带，且生料带的材质为聚四氟乙烯。
本实用新型的使用方法，主要包括以下步骤：
1)连接装置，将不同目数的不锈钢筛网10放置于不同的不锈钢筛8中，盖上箱体7盖板；
2)把潜水泵1放入水体中，固定，接通电源3；
3)复位流量计4，接通脚踏开关2；
4)根据流量计4实时流量显示，采集所需水样体积，流量计4读数除以3，即可得到每一平行样所采体积数；
5)松开脚踏开关2，打开箱体7盖板，取出相应目数筛网或不锈钢筛8，保存，完成一个点位水样采集；
6)采样结束，拆卸装置，置于箱体7内。
本实用新型的工作原理：采样前，将潜水泵1与流量计4、四通分水阀5 三个出水口与对应的三个软管接头分别用内径25mm和20mm的硅胶管连接,分别用不锈钢喉箍固定，将潜水泵1浸没于水体中，固定，连接线路，踩下脚踏开关2，接通电源，潜水泵1开始工作，排空管内空气，直至盖板上的三管口出水，松开脚踏开关2，按下流量计4“display”键，流量清零，迅速将箱体7 盖板盖上，踩下脚踏开关2，正式开始采集水样；采样中，根据流量计4上的读数显示，达到所需体积，则松开脚踏开关2，待盖板上的三管口无明显水流，打开盖板，取出相应不锈钢筛网，保存，过筛后的水样经排水口排出；采样完毕，装置可拆卸，所有部件置于箱体7中，箱体7下部设有四组滚轮，方便移动。
实施例2：与实施例1不同的是，如图4所示，箱体7内设置有六个固定滑接槽70，六个固定滑接槽70两两槽口相对依次水平设置在箱体7底部；每组不锈钢筛8外侧壁底端相对水平设置有两个滑接块82，不锈钢筛8与箱体7 通过滑接块82、固定滑接槽70活动设置，用于卡接固定不锈钢筛8。
如图5所示，不锈钢筛8内壁从下至上均匀设置有多个卡接圆板81，每个不锈钢筛网80上均设置有卡接块802，不锈钢筛网80能够通过卡接块802卡接在卡接圆板81上。
如图4、6所示，不锈钢筛网80包括筛网盖板800、筛网网槽801，筛网盖板800上端中心位置设置有提拉环8000，筛网盖板800上设置有网孔一，筛网网槽801上设置有扣接件8010，扣接件8010能够扣接在筛网盖板800上，筛网网槽801上设置有网孔二；可根据实际需要进行微塑料的筛选，对筛网盖板 800和筛网网槽801进行不同孔目的调节，当进行某一种孔径微塑料的采集时，可以选择相同的孔径的筛网盖板800和筛网网槽801；当进行某一范围值的孔径微塑料进行采集时，可以根据实际情况进行筛网盖板800和筛网网槽801的孔径调节，其中，筛网盖板800的网孔一的孔径大于筛网网槽801上的网孔二，且网孔二的孔径最小为500目，500目的不锈钢筛8网过水通畅，无堵塞溢水现象。
实验例：为检测采样体积的准确度，进行了多次试验，实验内容如下：
A、取内径为25mm的硅胶管5m，用于连接潜水泵1和流量计4，取三根内径为20mm的硅胶管，长度为0.6m/根，用于连接四通分水阀5的三通路与箱体 7。
B、箱体7内正确摆放3个2L的烧杯，对应编号1,2,3；
C、通过调节四通分水阀5三个出水口的阀门，使三管口流量保持一致，试验拟采集6L水样，每个平行样2L；
D、采样前按上述步骤，排空管内空气，直至盖板上的三管口出水，松开脚踏开关2，按下流量计4“display”键，流量计4清零，迅速将箱体7盖板盖上，踩下脚踏开关2，正式开始采集水样；
E、当流量计4读数显示趋近“5.80LTR”时，松开脚踏开关2，待盖板上的三管口无明显水流，流量计4显示读数“5.90LTR”，打开盖板，三烧杯中左右两侧的1号、3号烧杯中液面略低于2L刻度线，中间的2号烧杯略高于2L 刻度线，
F、取3个100mL的量筒，对应编号1,2,3，其中1号和3号加水至100mL 刻度线，分别倒入两侧的烧杯中，当凹液面的最低处到达2L刻度线时，停止，读取1号、3号量筒中剩余体积，记为Ai，mL；两侧烧杯中不足2L的体积，记为Bi，mL；Bi＝100-Ai，mL。
G、用滴管移取2号烧杯中的水样至2号量筒中，至烧杯中凹液面的最低处到达2L刻度线时，读取2号量筒中的水样体积，计为C，mL。
经测量，B1为55mL，C为43mL，B2为52mL，相应的1，2，3号烧杯中的实际体积分别为1.945L，2.043L，1.948L，相对标准偏差为2.82％，这可以通过四通分水阀5出水口的阀门进行修正；实际总流量为5.936L，与流量计示数 5.90L相比，超出实际流量0.61％的体积，这是由于与管内存有的空气带动了流量计4内螺旋桨的转动，虚增了水样体积，而实际应用中，潜水泵1与流量计 4之间的硅胶管可以进一步缩短，减小流量计4示数与实际体积的误差，显著提高流量计4的测量精准度。与此同时，由于管内水流流速高，多次水塘试验中，500目的不锈钢筛网过水通畅，无堵塞溢水现象。实际采样中，为使采样点更具代表性，通常一个点位单个平行样要采集数升甚至十几升以上的水样，装置产生的误差可以忽略不计。
上述仅为本实用新型的优选实施例，本实用新型并不仅限于实例的内容。对于本领域的技术人员来说，在本实用新型的技术方案范围内可以有各种变化和更改，所作的任何变化和更改，均在本实用新型保护范围之内。
Claims (7)
1.一种水体中微塑料快速采集分选装置，其特征在于：主要包括潜水泵(1)、脚踏开关(2)、电源(3)、流量计(4)、四通分水阀(5)、箱体(7)、不锈钢筛(8)，所述潜水泵(1)与所述流量计(4)之间通过硅胶管连接，且连接处设置有变径直通，流量计(4)用于显示通过的水样体积，流量计(4)与所述四通分水阀(5)连接，且连接处设置有变径直通，四通分水阀(5)将水样平均分配给三通路，所述三通路分别与所述箱体(7)之间通过硅胶管连接，且连接处分别设有三组软管接头(6)，箱体(7)上端开设有盖板，箱体(7)下端开设有排水孔(9)，箱体(7)底端设有四组滚轮，所述三组软管接头(6)分别设置在盖板内上端，潜水泵(1)与所述脚踏开关(2)通过电线连接，所述电源(3)为潜水泵(1)提供电源，所述不锈钢筛(8)有三组，三组不锈钢筛(8)分别设置在箱体(7)内，且每组不锈钢筛(8)中从下至上依次放置有多个不同目数的不锈钢筛网(80)，三组软管接头(6)分别位于三组不锈钢筛(8)上端中心处。
2.根据权利要求1所述的一种水体中微塑料快速采集分选装置，其特征在于：所述潜水泵(1)与所述流量计(4)之间通过内径为25mm的硅胶管连接，所述四通分水阀(5)与所述箱体(7)之间通过内径为20mm的硅胶管连接。
3.根据权利要求1所述的一种水体中微塑料快速采集分选装置，其特征在于：所述变径直通为变径内螺纹直通。
4.根据权利要求1所述的一种水体中微塑料快速采集分选装置，其特征在于：所述箱体(7)内设置有六个固定滑接槽(70)，六个固定滑接槽(70)两两槽口相对依次水平设置在箱体(7)底部；所述每组不锈钢筛(8)外侧壁底端相对水平设置有两个滑接块(82)，不锈钢筛(8)与箱体(7)通过滑接块(82)、固定滑接槽(70)活动设置。
5.根据权利要求1所述的一种水体中微塑料快速采集分选装置，其特征在于：所述不锈钢筛(8)内壁从下至上均匀设置有多个卡接圆板(81)，每个不锈钢筛网(80)上均设置有卡接块(802)，不锈钢筛网(80)能够通过所述卡接块(802)卡接在卡接圆板(81)上。
6.根据权利要求1所述的一种水体中微塑料快速采集分选装置，其特征在于：所述不锈钢筛网(80)包括筛网盖板(800)、筛网网槽(801)，所述筛网盖板(800)上端中心位置设置有提拉环(8000)，筛网盖板(800)上设置有网孔一，所述筛网网槽(801)上设置有扣接件(8010)，所述扣接件(8010)能够扣接在筛网盖板(800)上，筛网网槽(801)上设置有网孔二。
7.根据权利要求1所述的一种水体中微塑料快速采集分选装置，其特征在于：所有管件连接处均使用生料带，且生料带的材质为聚四氟乙烯。
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| CN201920395216.0U CN210893781U (zh) | 2019-03-27 | 2019-03-27 | 一种水体中微塑料快速采集分选装置 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP2022025258A (ja) * | 2020-07-29 | 2022-02-10 | 華南理工大学 | オフショア環境におけるマイクロプラスチックの収集装置およびその応用方法 |
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2019
- 2019-03-27 CN CN201920395216.0U patent/CN210893781U/zh not_active Expired - Fee Related
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| JP2022025258A (ja) * | 2020-07-29 | 2022-02-10 | 華南理工大学 | オフショア環境におけるマイクロプラスチックの収集装置およびその応用方法 |
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