CN210923175U - 一种用于直通井管地下水分层采样装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于直通井管地下水分层采样装置,包括监测井，监测井内设立有辅助绳，辅助绳和主绳上均设立有龙虾扣，主绳上连接有取样器，取样器的顶部中间开设有开孔，取样器内设立有实心球，实心球上连接有圆环导线，取样器的中间设立有赤道，取样器的底部中间连接有导水管，实心球的外壁上套接有软橡胶套，主绳和辅助绳上均设立有刻度，实心球与开孔大小相同，本实用新型所达到的有益效果是：此采样装置能简单且有效的同时对不同深度的监测井地下水采集，并且水样深度能精确到厘米，取样器内水样更能准确的代表该位置水质情况，同时，通过计算得出，制作该取样器的材质为204不锈钢，取材和加工均比较成熟，制作亦较为简单。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种取样装置，特别涉及一种用于直通井管地下水分层采样装置，属于地下水监测井分层取样设备技术领域。
背景技术
近年来，土壤及地下水修复，特别是土壤和地下水原位修复与风险管控越来越受重试，相应的原位修复技术和设备装置也越受科研工作者们关注。原位土壤、地下水修复过程中常伴随着监测井建设和地下水取样监测，用于判断修复过程不同地层污染去除情况；或是场调过程中，用于监测场地不同深度地下水污染情况，故而研制一种分层地下水取样器尤为重要。
现阶段工程监测最常用的取样工具为贝勒管，为空心圆柱塑料管，上口全开且连接抽提绳索；下口处预留一小孔，管内含有一实心硬塑小球，贝勒管下降过程中，小球由于浮力作用漂浮于管内，贝勒管稳定在某深度后，小球由于重力作用沉降于管底，贝勒管提升过程中，小球将小孔堵住，目标层水样基本维持在管内下部，上部水样可能在提升过程中与井内水样发生交换。然而，贝勒管无法进行同时分层采样；所取的水样亦为某深度段内水样，不能很好代表某一处的水质情况；贝勒管提升过程中，管内水与井内水存在相互交换的情形，无法精确代表理想所需水样水质情况。
且直通监测井水样采集常采用贝勒管，但贝勒管无法进行同时分层采集地下水，多次下管取水会扰动井内水环境，造成水质发生变化；且下管过程中，贝勒管内已经掺混进入不同深度水层水样，提升过程中，贝勒管上部水会与外部水发生交换，管内水样无法准确代表指定深度的水质情况；再者，贝勒管较长(约0.3～1m)，提取上的水不能很好代表某一处的水样情况，较为笼统，不能精确到某一理想深度的水样。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种用于直通井管地下水分层采样装置，能够有效的解决上述的技术问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：
本实用新型一种用于直通井管地下水分层采样装置,包括监测井，所述监测井内设立有辅助绳，所述辅助绳的一侧设立有主绳，所述辅助绳和主绳上均设立有龙虾扣，所述主绳上连接有取样器，所述取样器的顶部中间开设有开孔，所述取样器内设立有实心球，所述实心球上连接有圆环导线，所述取样器的中间设立有赤道，所述取样器的底部中间连接有导水管。
作为本实用新型的一种优选的技术方案，所述主绳通过龙虾扣与取样器固定连接，所述辅助绳通过龙虾扣与圆环导线固定连接，所述圆环导线的一端固定连接在实心球上。
作为本实用新型的一种优选的技术方案，所述取样器为两个空心不锈钢半圆组成，所述取样器的两个半圆通过赤道螺纹连接，所述导水管通过顶端固定连接在取样器的底部，所述导水管上连接有阀门。
作为本实用新型的一种优选的技术方案，所述实心球的外壁上套接有软橡胶套，所述主绳和辅助绳上均设立有刻度，所述实心球与开孔大小相同。
本实用新型所达到的有益效果是：本装置的取样器所选材质为不锈钢等高密度材料，可以较好在水内沉降，取样器适合对含有有机物、部分重金属水体进行取样，根据其他易被置换的金属离子水质情况，可以在取样器内喷涂不反应胶(漆)或是采用其他高密度塑料材质制作取样器；取样器高度为5cm，体积约65ml，通过计算，65ml的球体进入井内水下，井内自由水直径至少约110mm，水位深度变化基本可以忽略，所采集水样能很精确代表指定深度的水质情况；入水和出水过程均全封闭，唯有采集水样时，开启开口，从而球内的水质即可代表所取水样真实信息；同时，在取样系统的不同长度悬挂取样器，可以实现不同水层同时取样的目的，一次性采集水样还能避免井内水环境的扰动，并且本装置通过发明一种地下水取样装置，通过物理、数学计算和材料选型以及机械安装连接，寻找适合在水中自由升降的材质，并一次可以盛装约50ml水样，取样器能在内径大于55mm的监测井内自由穿梭，同时取样器进入井内对指定采集层的水位上升高度可忽略不计，在不同指定深度上悬挂取样器亦可达到同时采集不同水位水样的目的，从而较为简单便捷的对不同水层的水样进行精准采集；同时取样器提升过程中完全封闭，球内水样不会与外部水发生交换，此采样装置能简单且有效的同时对不同深度的监测井地下水采集，并且水样深度能精确到厘米，取样器内水样更能准确的代表该位置水质情况，同时，通过计算得出，制作该取样器的材质为204不锈钢，取材和加工均比较成熟，制作亦较为简单。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是本实用新型的平面结构示意图；
图2是本实用新型的局部放大结构示意图。
图中：1、辅助绳；2、主绳；3、监测井；4、取样器；5、龙虾扣；6、开孔；7、赤道； 8、导水管；9、实心球；10、圆环导线。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1
如图1-2所示，一种用于直通井管地下水分层采样装置,包括监测井3，监测井3内设立有辅助绳1，辅助绳1的一侧设立有主绳2，辅助绳1和主绳2上均设立有龙虾扣5，主绳2上连接有取样器4，取样器4的顶部中间开设有开孔6，取样器4内设立有实心球9，实心球 9上连接有圆环导线10，取样器4的中间设立有赤道7，取样器4的底部中间连接有导水管 8。
主绳2通过龙虾扣5与取样器4固定连接，辅助绳1通过龙虾扣5与圆环导线10固定连接，圆环导线10的一端固定连接在实心球9上，取样器4为两个空心不锈钢半圆组成，取样器4的两个半圆通过赤道7螺纹连接，导水管8通过顶端固定连接在取样器4的底部，导水管8上连接有阀门，实心球9的外壁上套接有软橡胶套，主绳2和辅助绳1上均设立有刻度，实心球9与开孔6大小相同。
具体的，本装置系统是由带有取样器4和两条有量程及挂钩的计量绳组成，通过下放和提升其中的一条连接小球的辅助绳1并放松主绳2，实现取样器4的上下移动；通过控制主绳2的刻度并放松辅助绳1，实现取样器4的开口取水；监测井3为已通过建井和下筛管形成，常用管径一般在60mm以上，管深根据项目实际情况设置。连接取样,4的绳索为两条标有刻度线(精度为0.01m，最大量程根据井深可加工为10～100m不等)的主绳2、辅助绳1，主绳2、辅助绳1每间隔1m设置一个龙虾扣5，该龙虾扣5可以自由和取样器4固定环相连接，主绳2在井口的刻度减去连接取样器4的龙虾扣5的刻度即为水样采集的深度，故可以根据待取样深度反推计算出取样器下放的深度；悬挂在龙虾扣5上的取样器4根据计划取样深度进行设置不同的个数，取样器4为上、下方各为不锈钢空心半圆球，且上下半球可以通过,赤道7上的内外丝相扣连接且能达到密封不从该处漏水的效果。同时为保证空心铁球能在水中自由沉降，则ρ不锈钢·V实＞ρ水·V总，由于ρ不锈钢一般取值7.93g/cm3,ρ水一般取值1g/cm3,V总＝4/3π·2.53＝65.42cm3,取样器4总球直径为5cm，故而V实＞ 8.25cm3，亦可知空心球不锈钢的壁厚不得低于为0.11cm，从而得出取样器实际储水量约为 50mL；取样器4的上半球顶部中间有一个0.8cm直径圆形开孔6，取样器4的下半球底部中间连接有一根通透的5cm长、DN15的导水管8(便于取样器泄水)，导水管8中间安装一处阀门(取样时关闭，泄水时启开)；在取样器4内装有一颗直径为1cm的实心球9，再在实心球9外部套一层软橡胶套(橡胶套与圆孔相交时起到密封作用)，并连接圆环导线10，圆环导线10另一端连接圆环穿过取样器4上端开孔6后与辅助绳1上的龙虾扣5相连；采样时，手提辅助绳1，实心球9外橡胶套与取样器4上的开孔6相挤压形成密封环境，轻轻下放辅助绳1，辅助绳1上的取样器4通过重力大于浮力进入水底，待达到指定位置附近时；慢将力作用于主绳2上且保持辅助绳1上作用力，稍微调整主绳2刻度位置至指定高度，松开辅助绳1，感受到周边水样进入取样器4内至满；缓慢提升辅助绳1，实心球9再次与开孔6 相接触，松开主绳2，继续提升辅助绳1，直至最后一个取样器4到达地面；拧开取样器4 下端导水管8上的阀门，将水样分别倒入不同编号的样品瓶中待下一步检测。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种用于直通井管地下水分层采样装置,其特征在于，包括监测井(3)，所述监测井(3)内设立有辅助绳(1)，所述辅助绳(1)的一侧设立有主绳(2)，所述辅助绳(1)和主绳(2)上均设立有龙虾扣(5)，所述主绳(2)上连接有取样器(4)，所述取样器(4)的顶部中间开设有开孔(6)，所述取样器(4)内设立有实心球(9)，所述实心球(9)上连接有圆环导线(10)，所述取样器(4)的中间设立有赤道(7)，所述取样器(4)的底部中间连接有导水管(8)。
2.根据权利要求1所述的一种用于直通井管地下水分层采样装置,其特征在于，所述主绳(2)通过龙虾扣(5)与取样器(4)固定连接，所述辅助绳(1)通过龙虾扣(5)与圆环导线(10)固定连接，所述圆环导线(10)的一端固定连接在实心球(9)上。
3.根据权利要求1所述的一种用于直通井管地下水分层采样装置,其特征在于，所述取样器(4)为两个空心不锈钢半圆组成，所述取样器(4)的两个半圆通过赤道(7)螺纹连接，所述导水管(8)通过顶端固定连接在取样器(4)的底部，所述导水管(8)上连接有阀门。
4.根据权利要求1所述的一种用于直通井管地下水分层采样装置,其特征在于，所述实心球(9)的外壁上套接有软橡胶套，所述主绳(2)和辅助绳(1)上均设立有刻度，所述实心球(9)与开孔(6)大小相同。
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