CN211717884U - 一种移动采样机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种移动采样机，包括采样软管，采样干管、取样软管、采样试管、冲洗软管、蠕动泵，蓄电池和PLC控制装置；采样软管和采样干管通过蠕动泵软管连通，采样干管分别与多根取样软管连通，每根取样软管的出水口与一个采样试管的进水口相对应；每根取样软管上设有一个阀门；采样干管的末端与冲洗软管连通，冲洗软管上设有冲洗阀；冲洗阀、所有阀门、蠕动泵和蓄电池分别与PLC控制装置连接，所述蓄电池为冲洗阀、所有阀门、蠕动泵和PLC控制装置供电。该移动采样机结构简单，使用方便，可以根据需要方便的移动，采样灵活。

Description

一种移动采样机

技术领域

本实用新型涉及一种水采样辅助设备技术领域，具体是一种移动采样机。

背景技术

水是生命之源，人类在生活和生产活动中都离不开水，生活饮用水水质的优劣与人类健康密切相关，随着社会经济发展、科学进步和人民生活水平的提高，人们对生活饮用水的水质要求不断提高，饮用水水质标准也相应地不断发展和完善。

而污水，通常指受一定污染的、来自生活和生产的排出水。污水主要有生活污水、工业废水和初期雨水。污水的主要污染物有病原体污染物、耗氧污染物、植物营养物和有毒污染物等，人类生产活动造成的水体污染中，工业引起的水体污染最严重。如工业废水，它含污染物多，成分复杂，不仅在水中不易净化，而且处理也比较困难。

为了检测水中污染物的含量，或者是为了测量水质等，均需要进行污水采样。目前进行污水采样一般有人工采样，但是这种采样方式存在采样工作量大、不能定时持续采样、采样时容易出现交叉污染等情况，难以直接应用到需要对同一水域不同时刻的污水采样需求。

发明内容

为克服现有技术存在的上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种移动采样机。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种移动采样机，包括采样软管，采样干管、取样软管、采样试管、冲洗软管、蠕动泵，蓄电池和PLC控制装置；

所述采样软管的出水端与蠕动泵软管的进水端连通，蠕动泵软管的出水端与采样干管连通，所述采样干管分别与多根取样软管连通，每根取样软管的出水口与一个采样试管的进水口相对应；

所述每根取样软管上设有一个阀门，且所述阀门靠近取样软管与采样干管的连接处，所有阀门在竖直方向上的高度高于所述采样试管的进水口；

所述采样干管的末端与冲洗软管连通，所述冲洗软管上设有冲洗阀；

所述冲洗阀、所有阀门、蠕动泵和蓄电池分别与PLC控制装置连接，所述蓄电池为冲洗阀、所有阀门、蠕动泵和PLC控制装置供电。

作为改进，所述冲洗阀和所有阀门均为电磁阀。

作为改进，所述的取样软管的进水端设置有滤网。

作为改进，所述滤网为桶状的全包围结构。

作为改进，所述移动采样机包括外壳，外壳的顶部外侧具有两个相对设置的提手，外壳的一个侧面上设有蓄电池的充电口，所述外壳前后还分别设有前面和后门；

所述采样干管、取样软管、采样试管、冲洗软管、蠕动泵，蓄电池和PLC控制装置均设置在外壳内。

作为改进，在所述外壳内设有与前门或后门平行的隔板，该隔板将所述外壳的内部分为前后两个独立的空间；

在后面的空间内自上而下，水平设置了采样分隔板一、采样分隔板二和采样分隔板三；

所述蓄电池和蠕动泵分别设置在所述采样分隔板一上；

所述采样分隔板二上具有多个用于取样软管穿过的通孔；

采样分隔板三上具有多个用于限定采样试管的采样分隔孔。

作为改进，所述移动采样机包括蜂鸣器，所述蜂鸣器与PLC控制装置连接。

作为改进，所述PLC控制装置上连接设置有控制面板和人机交互界面，还设置有充电及工作选择开关，充电及工作选择开关控制蓄电池充放电和控制移动采样机的启停。

与现有技术相比，本实用新型至少具有如下技术效果：

1、本实用新型提供的移动采样机便携，易于搬运。

2、本实用新型通过冲洗阀的设置，能够在采样前对管道进行清洗，确保采集的样品为采集当时的污水样品，保证采集和测量的准确性。

附图说明

图1为本实用新型移动采样机外部示意图。

图2为本实用新型前门打开后内部结构示意图。

图3为本实用新型后门打开后内部结构示意图。

图4为本实用新型采样分隔板三的结构示意图。

图5为本实用新型的管道连接示意图。

图6为本实用新型的电气控制原理图。

图中，10-外壳, 11-提手, 13-充电口, 15-采样分隔板一，17-采样分隔板二，19-采样分隔板三，19a-采样分隔孔；20-PLC控制装置, 21-充电及工作选择开关,23-阀门，25-冲洗阀；30-采样软管,30a-滤网，31-蠕动泵, 31a-蠕动泵软管，32-采样干管，33-蓄电池，35-取样软管，37-冲洗软管。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例一：

参见图1-图6，一种移动采样机，包括采样软管30，采样干管32、取样软管35、采样试管、冲洗软管37、蠕动泵31，蓄电池27和PLC控制装置20。

所述采样软管30的出水端与蠕动泵软管31a的进水端连通，蠕动泵软管31a的出水端与采样干管32连通，所述采样干管32分别与多根取样软管35连通，每根取样软管35的出水口与一个采样试管的进水口相对应；所述每根取样软管35上设有一个阀门23，且所述阀门23靠近取样软管35与采样干管32的连接处，所有阀门23在竖直方向上的高度高于所述采样试管的进水口；所述采样干管32的末端与冲洗软管37连通，所述冲洗软管37上设有冲洗阀25；所述冲洗阀25、所有阀门23、蠕动泵31和蓄电池27分别与PLC控制装置20连接，所述蓄电池27为冲洗阀25、所有阀门23、蠕动泵31和PLC控制装置20供电。

具体实施时，冲洗阀25和所有阀门23均为电磁阀。另外，所述阀门23的数量为12个。

使用时，所述的采样软管30的进水端要放置在污水中，为了防止污水中的渣滓等将管道阻塞，采样软管30的进水端可以在设置有滤网30a，该滤网30a为桶状的全包围结构，从而可以进行全面的防护。

作为改进，该移动采样机还包括外壳10，外壳10可以是金属材料，也可以是工程塑料，外壳10一般为长方体形，外壳10的顶部外侧具有两个相对设置的提手11，可用于拖动移动采样机；外壳10的一个侧面上设有蓄电池27的充电口，所述外壳10前后还分别设有前面和后门；所述采样干管32、取样软管35、采样试管、冲洗软管37、蠕动泵31，蓄电池27和PLC控制装置20均设置在外壳10内。

移动采样机的外部结构如附图1所示，外壳的一侧设置有充电口13，用于对蓄电池27充电。外壳10底部根据实际情况可以设置滚轮及相应限位装置图1未示出，这是本领域常规技术手段，这里不再赘述。在外壳前后分别设置有前门和后门，需要运输时、或者采样机不使用时，将前后门关闭。

在所述外壳10内设有与前门或后门平行的隔板，该隔板将所述外壳10的内部分为前后两个独立的空间；具体实施时，所述阀门23和冲洗阀25均可固定在该隔板上。

如附图2所示，将外壳10的前门打开后，移动采样机内部分为上下两部分，上部分为控制层，设置有PLC控制装置20，PLC控制装置20上连接设置有控制面板和人机交互界面，还设置有充电及工作选择开关21，充电及工作选择开关21控制蓄电池27充放电和控制移动采样机的启停；下部分为采样层，包括采样软管30存放空间。

外壳10的后门打开后，自上而下，水平设置了采样分隔板一15、采样分隔板二17和采样分割板三19将后面的空间分为上中下三部分，该三个部分分别通过自上而下且水平设置的采样分隔板一15、采样分隔板二17和采样分隔板三19形成。上部分用于设置蓄电池27和蠕动泵31，中间层部分用于设置1#-12#阀门23及冲洗阀25，下层用于设置采样试管【图上未示出】。

所述蓄电池27和蠕动泵31分别设置在所述采样分隔板一15上。

所述采样分隔板二17上具有多个用于取样软管35穿过的通孔；通孔的作用是对取样软管35进行一个限位，以防采样过程中取样软管移动，导致取样软管的出水口没有与采样试管进水口对准。

采样分隔板三19上具有多个用于限定采样试管的采样分隔孔19a。具体实施时，所述采样试管对应的设置在采样分隔孔19a中，采样试管的底部正好与外壳10底面的内侧相抵。采样试管通常采用可以防腐蚀的塑料材料制成，从而可以减轻该移动采样机的整体质量。另外，采样分隔孔19a的直径略大于采样试管，采样分隔孔19a的作用是对采样试管进行定位，一方面确保采样试管与对应的取样软管35对准，另一方面防止采样试管倾倒。

进一步地，所述移动采样机包括蜂鸣器，所述蜂鸣器与PLC控制装置20连接。为了便于记录，避免误标记，可以对阀门23依次编号，例如可以编号为1#-12#，同时对1#-12#阀门23对应的取样软管上标上对应的1-12的数字，在采样分隔板上对应的采样分隔孔旁标上对应的编上1-12的数字，在采样管上也标上1-12的数字。通过数字的一一对应，可以有效防止误操作，避免出错。

为了移动便携，本实用新型采用蓄电池供电，同时在外壳一侧的设置充电口，方便给蓄电池进行充电。

基于本领域技术人员的常规理解，蓄电池必然与PLC控制装置、蠕动泵、阀门、冲洗阀等需要用电控制的部分连接并供电，仅通过电气控制图附图6即可看出，因此在附图2和图3中未画出。

在外壳的底部设置通孔（图上未示出），所述冲洗软管37的出水口为自由端，该冲洗软管37的出水端从通孔中穿出，并将冲洗软管37的出水端投放在采样点的污水井内，使污水通过采样软管30进入后，通过采样干管32，再通过冲洗软管37排出，从而可以在每次采样前对采样软管30和采样干管32进行冲洗，避免每次采样结束后，采样软管30和采样干管32内有污水存留，导致下次采样时，所采污水样品其实是前一次采样时污水在采样软管30内的存留部分。

冲洗结构的设置对移动采样机非常重要，这主要原因目前我们国家的污水管网中，可以采样的位置通常是在污水井，而污水井通常非常深，因此需要的采样软管30也非常的长，而每次采样结束后，采样软管30内的压强小于外界压力（这是由蠕动泵的采样原理决定的），这就导致几米长的采样软管30内的污水无法自行排出，所以为了确保每次所采污水样品具有代表性，采样前必须先清空采样软管30和采样干管32内的残留污水。

取样软管35上阀门23到该取样软管35出水端这段管道内的残留污水，由于取样软管35的出水端在竖直方向上的位置低，当前一次采样结束后，阀门23到对应的取样软管35的出水端这段管道内的污水会因为重力的作用自流而出，再加上取样软管35通常都很短，因此取样软管35上阀门23到该取样软管35出水端这段管道内基本不会有前次采样的污水存留。

通过上述分析可见，从采样软管30进水口到对应的阀门23之间这段管道内的污水通过采样前的管道冲洗排出，位于阀门23到取样软管35出水端这段管道内的污水在每次采样结束后，自流排出。从而确保了每次采样时，所采的污水样本就是当前时段的污水。

需要特别说明的是，本实用新型中，所述阀门23的位置均靠近取样软管35与采样干管32的连接处，所有阀门23，因此取样软管35上，取样软管35与采样干管32连接处到对应阀门23之间的管路非常短，所以在非常短的管路内存留的污水也非常少，采样时通过适当延长采用时间，可将该部分非常微量的污水溢流而出，最后存留在采用试管中污水仍然可以保证为当前时段的污水样品。

具体实施时，PLC控制装置20控制蠕动泵31的启停，PLC控制装置20控制冲洗阀25和所有阀门23的开关，PLC控制装置20控制蓄电池27充放电状态。

需要特别说明是：PLC控制装置又可称为PLC控制器属于现有技术，使用时，工作人员可根据需要进行简单的编程，从而控制采样时段，该部分属于对本方案的使用过程，不属于本实用新型的保护范围。

实施例二：

一种移动采样机的控制方法，采用实施例一中的移动采样机，包括如下步骤：

S100:通过PLC控制装置20的控制面板和人机交互界面预先设置好延迟工作时间、每次的采样时间、采样间隔时间以及每次采样之前的冲洗时间。这主要是为了便于智能控制和采样。延迟工作时间的设置，主要是考虑将采样软管放入需要采样的地方如水井、水池等需要一定的时间，通过设置延迟工作时间，保证工作开始时采样软管已经放入需要采样的点。

S200:将充电及工作选择开关21置于工作状态，蓄电池27为冲洗阀25、所有阀门23、蠕动泵31和PLC控制装置20供电，并将采样软管30的进水端放入采样点的污水井中。

S300:经预设的延迟工作时间开始倒计时，在人机界面上显示倒计时过程，当倒计时为0时，PLC控制装置20控制蠕动泵31启动，同时控制冲洗阀25打开，将采样软管30和采样干管32内的残留污水冲洗，确保采样时段所采污水样品的准确性。

S400:冲洗时间结束后，PLC控制装置20控制冲洗阀25关闭，同时打开第N#阀门，蠕动泵31继续工作，按照预设的采样时间开始依次为N#采样试管采样，N#采样试管采样结束后关闭N#阀门23，PLC控制装置20控制蠕动泵31停止工作，移动采样机进入预设的采样间隔时间。

S500:当采样间隔时间到达，重复S300和S400，再次启动蠕动泵及冲洗阀，按照与N#阀门相似的工作过程依次对N+1#-M#采样试管里采集水样,直到结束；依次对N+1#-M#采样试管，直到所有采样试管全部完成采样则完成一个采样周期。一个采样周期内包括了M个不同时段的污水采样，通常一个采样周期为24小时。

本实用新型中N#表示编号，例如N#阀门表示第N号阀门，N#采样试管则表示第N号采样试管。

当然，根据实际需要，可以根据具体情况给一个采用周期设定具体的采样试管数量。比如只需要采集6个试管的样品，那么在6#试管采样完成后，采样即结束。

所述S100预设有累计采样时间阈值，当采样时间到达累计采样时间阈值时，所述PLC控制装置20控制蜂鸣器报警。通过蜂鸣器报警，提醒用户应该对蓄电池进行充电，避免下一次工作电量不足，无法完成一个采用周期。

具体实施时，在所述S100预设有蓄电池电量保护阈值，当蓄电池电量到达蓄电池电量保护阈值时，PLC控制装置20控制充电及工作选择开关21关闭移动采样机，移动采样机停止工作，与此同时，所述PLC控制装置20控制蜂鸣器报警，并且在人机界面上显示报警，该功能主要保护蓄电池过放电造成永久损坏。这时，只需将开关置于充电位置对电池进行充电，充电结束，将开关置于工作时，在人机界面上按“清除”键，采样机即可开始正常工作,否则无法工作。

每完成一个样品的采样，则可以在相应的人机交互界面上显示采样情况。

尽管这里参照本实用新型的解释性实施例对本实用新型进行了描述，上述实施例仅为本实用新型较佳的实施方式，本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。

Claims (8)

1.一种移动采样机，包括采样软管（30），其特征在于：还包括采样干管（32）、取样软管（35）、采样试管、冲洗软管（37）、蠕动泵（31），蓄电池（27）和PLC控制装置（20）；

所述采样软管（30）的出水端与蠕动泵软管（31a）的进水端连通，蠕动泵软管（31a）的出水端与采样干管（32）连通，所述采样干管（32）分别与多根取样软管（35）连通，每根取样软管（35）的出水口与一个采样试管的进水口相对应；

所述每根取样软管（35）上设有一个阀门（23），且所述阀门（23）靠近取样软管（35）与采样干管（32）的连接处，所有阀门（23）在竖直方向上的高度高于所述采样试管的进水口；

所述采样干管（32）的末端与冲洗软管（37）连通，所述冲洗软管（37）上设有冲洗阀（25）；

所述冲洗阀（25）、所有阀门（23）、蠕动泵（31）和蓄电池（27）分别与PLC控制装置（20）连接，所述蓄电池（27）为冲洗阀（25）、所有阀门（23）、蠕动泵（31）和PLC控制装置（20）供电。

2.根据权利要求1所述移动采样机，其特征在于：所述冲洗阀（25）和所有阀门（23）均为电磁阀。

3.根据权利要求1所述移动采样机，其特征在于：所述的采样软管（30）的进水端设置有滤网（30a）。

4.根据权利要求3所述移动采样机，其特征在于：所述滤网（30a）为桶状的全包围结构。

5.根据权利要求1所述移动采样机，其特征在于：所述移动采样机包括外壳（10），外壳（10）的顶部外侧具有两个相对设置的提手（11），外壳（10）的一个侧面上设有蓄电池（27）的充电口，所述外壳（10）前后还分别设有前面和后门；

所述采样干管（32）、取样软管（35）、采样试管、冲洗软管（37）、蠕动泵（31），蓄电池（27）和PLC控制装置（20）均设置在外壳（10）内。

6.根据权利要求5所述移动采样机，其特征在于：在所述外壳（10）内设有与前门或后门平行的隔板，该隔板将所述外壳（10）的内部分为前后两个独立的空间；

在后面的空间内自上而下，水平设置了采样分隔板一（15）、采样分隔板二（17）和采样分隔 板三（19）；

所述蓄电池（27）和蠕动泵（31）分别设置在所述采样分隔板一（15）上；

所述采样分隔板二（17）上具有多个用于取样软管（35）穿过的通孔；

所述采样分隔板三（19）上具有多个用于限定采样试管的采样分隔孔（19a）。

7.根据权利要求1所述移动采样机，其特征在于：所述移动采样机包括蜂鸣器，所述蜂鸣器与PLC控制装置（20）连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述移动采样机，其特征在于：所述PLC控制装置（20）上连接设置有控制面板和人机交互界面，还设置有充电及工作选择开关（21），充电及工作选择开关（21）控制蓄电池（27）充放电和控制移动采样机的启停。

Images