CN214809869U - 一种水样品过滤装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种水样品过滤装置，包括：采样瓶；过滤盒，过滤盒的进样口通过采样管连接采样瓶，过滤盒内设有可拆卸的过滤膜；滤液承接器，滤液承接器的顶部连接过滤盒的出样口，滤液承接器上还设有第一阀门、第二阀门和第三阀门，第三阀门设置在滤液承接器的底部；负压泵，通过气路连接第一阀门的外部接口，第一阀门的内部接口设有抽气管，抽气管的连通滤液承接器的腔室的顶部；氮气瓶，通过气路连接第二阀门的外部接口；样品瓶，连接第三阀门的外部接口。本实用新型通过负压泵添加负压吸取采样瓶中的样品进行上样过滤，减少了样品与空气的接触，极大减小了对样品的影响。

Description

一种水样品过滤装置

技术领域

本实用新型涉及液体采样设备技术领域，尤其涉及一种水样品过滤装置。

背景技术

地下水样品进行检测时，一般检测的是样品中溶解态的物质。如果样品中存在不溶的颗粒或杂质会对样品检测过程造成影响。通常的操作步骤中，在采集到的地下水后，对于其中的不溶颗粒或杂质需要做过滤处理，目前采用的过滤装置采用分体设计，在过滤过程中，需要人工把样品倒入样品杯进行上样，在这个过程中，样品与氧气过多接触可能影响地下水样品的化学性质，人工上样、拆洗装置和倒回样品等过程消耗大量时间和体力，大量认为操作也可能会引入杂质造成检测误差。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种水样品过滤装置，以在密闭的条件下自动对地下水样进行过滤处理，防止与空气接触影响水样中待测样的化学性质。

本实用新型解决问题的技术方案是：

提供一种水样品过滤装置，包括：采样瓶，用于装载水样；过滤盒，所述过滤盒的进样口通过采样管连接所述采样瓶，所述过滤盒内设有可拆卸的过滤膜；滤液承接器，所述滤液承接器的顶部连接所述过滤盒的出样口，所述滤液承接器上还设有第一阀门、第二阀门和第三阀门，所述第三阀门设置在所述滤液承接器的底部；负压泵，通过气路连接所述第一阀门的外部接口，所述第一阀门的内部接口设有抽气管，所述抽气管的连通所述滤液承接器的腔室的顶部；氮气瓶，通过气路连接所述第二阀门的外部接口；样品瓶，连接所述第三阀门的外部接口，用于承接过滤后的水样。

在一些实施例中，所述过滤盒包括上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体通过螺纹连接，所述上壳体和所述下壳体之间设有过滤膜，所述进样口设置在上壳体上，所述出样口设置在所述下壳体上。

在一些实施例中，所述过滤膜为玻璃纤维滤膜，所述上壳体和所述下壳体采用聚四氟乙烯制成。

在一些实施例中，所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门设置在同一阀体的三个通道上，所述阀体设置在所述滤液承接器的底部；所述第一阀门对应通道的外部接口连接所述负压泵，内部接口设有所述抽气管，所述抽气管的连通所述滤液承接器腔室的顶部；所述第二阀门对应通道的外部接口连接所述氮气瓶，内部接口连通所述滤液承接器的腔室；所述第三阀门对应通道的外部接口连接所述样品瓶，内部接口连通所述滤液承接器的腔室。

在一些实施例中，所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门为电动阀门。

在一些实施例中，所述氮气瓶上设有气压表。

在一些实施例中，所述采样管与所述过滤盒的进样口的接口处设有第一密封圈，所述过滤盒出样口与所述滤液承接器的接口处设有第二密封圈，所述第一阀门的外部接口设有第三密封圈，所述第二阀门的外部接口设有第四密封圈。

在一些实施例中，所述第一密封圈、所述第二密封圈、所述第三密封圈和所述第四密封圈为乙丙橡胶密封圈。

在一些实施例中，所述滤液承接器上设有透视窗，所述透视窗上设有容量刻度线。

在一些实施例中，所述负压泵上设有多个压力档位，和/或，所述负压泵上设置有多个抽气通道。

本实用新型的有益效果至少是：

本实用新型所述水样品过滤装置，通过负压泵添加负压吸取采样瓶中的样品进行上样过滤，减少了样品与空气的接触，极大减小了对样品的影响。通过控制第一阀门、第二阀门和第三阀门连通或关闭，可以实现负压过滤过程和移液过程的切换，实现了全自动化处理，不介入人为因素，不会引入杂质，能够保障后续检测的精度。

本实用新型的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本实用新型的实践而获知。本实用新型的目的和其它优点可以通过在本公开内容以及附图中具体指出的结构实现到并获得。

本领域技术人员将会理解的是，能够用本实用新型实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本实用新型能够实现的上述和其他目的。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的限定。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本实用新型的原理。为了便于示出和描述本实用新型的一些部分，附图中对应部分可能被放大，即，相对于依据本实用新型实际制造的示例性装置中的其它部件可能变得更大。在附图中：

图1为本实用新型一实施例所述水样品过滤装置的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例所述水样品过滤装置的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例所述水样品过滤装置中过滤盒的剖视图；

图4为图3中过滤膜的结构示意图；

图5为本实用新型一实施例所述水样品过滤装置中阀体结构示意图。

附图标记说明：

110：采样瓶； 120：过滤盒； 121：上壳体；

122：下壳体； 123：过滤膜； 130：滤液承接器；

131：第一阀门； 132：抽气管； 133：第二阀门；

134：第四阀门； 140：负压泵； 150：氮气瓶；

160：样品瓶。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与根据本实用新型的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

在此，还需要说明的是，如果没有特殊说明，术语“连接”在本文不仅可以指直接连接，也可以表示存在中间物的间接连接。

在下文中，将参考附图描述本实用新型的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。

水样品采样检测属于环境监测的重要领域，通常对自然水体的检测对象包括可溶性物质和不溶性物质，在对可溶性物质进行检测的过程中，不溶性的颗粒物和杂质会对后续可溶性物质的检测产生不利影响，因此先要进行过滤操作。但是，通常的过滤过程中需要人为进行大量的移液操作，这个过程中水样很容易与空气接触产生接触，导致化学物质性质变化，使后续检测产生误差。例如，在对地下水进行采样检测过程中，检测水中溶解的重金属含量时，就需要对水样先进行过滤去除悬浮颗粒物和杂质。

本实用新型提供一种水样品过滤装置，包括：采样瓶110，用于装载水样；过滤盒120，过滤盒120的进样口通过采样管(图中未标注)连接采样瓶110，过滤盒120内设有可拆卸的过滤膜123；滤液承接器130，滤液承接器130的顶部连接过滤盒120的出样口，滤液承接器130上还设有第一阀门131、第二阀门133和第三阀门，第三阀门设置在滤液承接器130的底部；负压泵140，通过气路连接第一阀门131的外部接口，第一阀门131的内部接口设有抽气管132，抽气管132的连通滤液承接器130的腔室的顶部；氮气瓶150，通过气路连接第二阀门133的外部接口；样品瓶160，连接第三阀门的外部接口，用于承接过滤后的水样。

在本实施例中，采样瓶110用于装载采集的水样，采样瓶110可以根据所装填水样的水质和检测对象的储存要求采用不同材料，如塑料瓶、玻璃瓶等。采样瓶110的容量可以根据具体检测需要设置相应的容量。

过滤盒120为密封结构，进样口连通采样瓶110，出样口连通滤液承接器130，通过在过滤盒120的出样口一端添加负压，能够利用密闭结构将采样瓶110中的水直接吸入过滤盒120，并通过过滤膜123完成过滤。过滤膜123为可拆卸的，可以在过滤盒120的盒体上设置插槽和插件，将过滤膜123安装在插件上并通过插件固定于插槽内，在过滤膜123使用完后，抽出插件进行更换。在一些实施例中，过滤盒120包括上壳体121和下壳体122，上壳体121和下壳体122通过螺纹连接，上壳体121和下壳体122之间设有过滤膜123，进样口设置在上壳体121上，出样口设置在下壳体122上。在一些实施例中，过滤膜123为玻璃纤维滤膜，上壳体121和下壳体122采用聚四氟乙烯制成。玻璃纤维滤膜对于水样的过滤效果好且不会吸附水样中其他物质或与其他物质反应，对后续水样检测没有影响。进一步地，过滤盒120由聚四氟乙烯制成。

滤液承接器130可以采用长方体结构，也可以根据具体使用场景的需要设置为圆柱体或其他形状。滤液承接器130可以根据水样品的性质和保存要求设置相应的材料，可以采用塑料、玻璃其他金属材料。具体的，滤液承接器130上设有至少4个通道，分别用于连接过滤盒120的出样口、负压泵140、氮气瓶150和样品瓶160，其中连接负压泵140、氮气瓶150和样品瓶160的三个通道上分别设置设有第一阀门131、第二阀门133和第三阀门用于控制通道打开或闭合。在使用过程中，打开第一阀门131，关闭第二阀门133和第三阀门，负压泵140启动并在滤液承接器130内产生负压，使得采样瓶110中的水样能够在负压作用下导入过滤盒120，完成过滤后通入滤液承接器130。当滤液承接器130中得到经过过滤的设定容量样品后，关闭第一阀门131，打开第二阀门133和第三阀门，由氮气瓶150提供氮气平衡滤液承接器130中的负压后，滤液承接器130中的水样经第三阀门重量沉降转移至样品瓶160中。

负压泵140通过气路连接第一阀门131的外部接口用于提供负压，在一些实施例中，也可以采用真空泵。负压泵140通过抽取滤液承接器130腔体内的气体产生负压，为了防止抽出过滤后的水样，本实施例中，在第一阀门131的内部接口设有抽气管132，将抽气管132的连通滤液承接器130的腔室的顶部，能够保证负压泵140在工作过程中始终能够抽取滤液承接器130内的气体。

氮气瓶150用于保存和提供氮气，氮气瓶150始终保持在设定压力值以上。在完成过滤时，滤液承接器130内为负压，氮气瓶150通过提供一定量的氮气使压力平衡，以使过滤后的水样能够顺利流入至样品瓶160中。在一些实施例中，也可以在过滤盒120和滤液承接器130的接口处设置第四阀门134，在移液状态下，关闭第一阀门131和第四阀门134，打开第二阀门133和第三阀门，由氮气瓶150提供压力，使滤液承接器130在压力作用下快速转移至样品瓶160。

在一些实施例中，第一阀门131、第二阀门133和第三阀门设置在同一阀体的三个通道上，阀体设置在滤液承接器130的底部；第一阀门131对应通道的外部接口连接负压泵140，内部接口设有抽气管132，抽气管132的连通滤液承接器130腔室的顶部；第二阀门133对应通道的外部接口连接氮气瓶150，内部接口连通滤液承接器130的腔室；第三阀门对应通道的外部接口连接样品瓶160，内部接口连通滤液承接器130的腔室。

在本实施例中，将第一阀门131、第二阀门133和第三阀门统一设置在一个阀体上能够增强结构稳定性，相比于滤液承接器130，阀体可以采用结构强度更高的金属材料制成。阀体上可以设置多个通道形成气液流路，各通道上分别设置阀门，用于控制通道打开或关闭。基于阀体上的通道连接负压泵140、氮气瓶150和样品瓶160，通过控制第一阀门131、第二阀门133和第三阀门的通断实现滤液和移液两种状态的切换，在使用过程中，打开第一阀门131，关闭第二阀门133和第三阀门，负压泵140启动并在滤液承接器130内产生负压，使得采样瓶110中的水样能够在负压作用下导入过滤盒120，完成过滤后通入滤液承接器130。当滤液承接器130中得到经过过滤的设定容量样品后，关闭第一阀门131，打开第二阀门133和第三阀门，由氮气瓶150提供氮气平衡滤液承接器130中的负压后，滤液承接器130中的水样经第三阀门重量沉降转移至样品瓶160中。

在一些实施例中，第一阀门131、第二阀门133和第三阀门为电动阀门，基于电控的方式能够更便捷精确的控制阀门开启或闭合，实现对装置过滤状态和移液状态的快速切换。在一些实施例中，可以采用单片机或者计算机直接控制第一阀门131、第二阀门133和第三阀门的启停，实现自动化，减少认为操作失误，防止引入误差。

在一些实施例中，氮气瓶150上设有气压表，用于监测氮气瓶150的压力状态，气压表可以采用机械压力表，人为进行监控；也可以采用电子压力表，并连接单片机或计算机，实现自动化监控。

在一些实施例中，采样管与过滤盒120的进样口的接口处设有第一密封圈，过滤盒120出样口与滤液承接器130的接口处设有第二密封圈，第一阀门131的外部接口设有第三密封圈，第二阀门133的外部接口设有第四密封圈。在本实施例中，对于所有气路和液路的接口均设置密封圈，以保障设备的密封性，使得本实用新型所述水样过滤装置能够在过滤状态下有效维持负压状态，也防止引入外界空气，导致干扰水样后续检测步骤。

在一些实施例中，第一密封圈、第二密封圈、第三密封圈和第四密封圈为乙丙橡胶密封圈。由于本实用新型所述水样过滤装置主要用于对水样的采集和处理，因此，采用乙丙橡胶制成密封圈，能够适用于热水、稀酸、无油空气和多种化学品。在另一些实施例中，对于富含有机物、氧化酸、卤代烃或含碳氢化合物的水体，可以采用氟化橡胶制成的密封圈。针对包含特定物质的水样，也可以针对性的不溶或者不反应材料作为密封圈。

在一些实施例中，滤液承接器130上设有透视窗，透视窗上设有容量刻度线。通过设置透视窗以供实验人员观察滤液承接器130内的水样的多少，作为实验操作的参考。容量刻度线可以直接标准精确地展示过滤后的水样体积。

在一些实施例中，负压泵140上设有多个压力档位，控制负压泵140以多个压力进行工作，满足不同过滤速度的要求。在另一些实施例中，负压泵140上设置有多个抽气通道，可以同时对多个样品进行过滤。

具体的，对于本实用新型所述水样过滤装置的使用可以包括如下步骤：

(1)将大体积进样管中安装在干净的过滤盒上，通过第一阀门将滤液承接器与负压泵连接，通过第二阀门和第三阀门将滤液承接器与氮气瓶和样品瓶的通道关闭，启动负压泵在滤液承接器内形成负压，地下水样品经过大体积进样管和滤器盒，在完成过滤后，进入滤液承接器，完成对采样瓶中水样的过滤。在一些实施例中，在过滤初期，关闭第一阀门，打开第二阀门和第三阀门以扔掉少量前期滤液。

(2)关闭负压泵，关闭第一阀门将滤液承接器与负压泵的通路关闭，通过第二阀门和第三阀门将滤液承接器与氮气瓶和样品瓶的通道打开，由氮气瓶向滤液承接器供气使得压强平衡，使滤液流入样品瓶，完成移液。

(3)将左侧样品瓶更换为装有清水的样品瓶，更换新的过滤盒，打开第一阀门，关闭第二阀门和第三阀门重复样品过滤过程，清洗整个管路，再关闭第一阀门，打开第二阀门和第三阀门排清废液。

本实用新型所述水样品过滤装置，通过负压泵添加负压吸取采样瓶中的样品进行上样过滤，减少了样品与空气的接触，极大减小了对样品的影响。通过控制第一阀门、第二阀门和第三阀门连通或关闭，可以实现负压过滤过程和移液过程的切换，实现了全自动化处理，不介入人为因素，不会引入杂质，能够保障后续检测的精度。

描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其它元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

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，对于本领域的技术人员来说，本实用新型实施例可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种水样品过滤装置，其特征在于，包括：

采样瓶，用于装载水样；

过滤盒，所述过滤盒的进样口通过采样管连接所述采样瓶，所述过滤盒内设有可拆卸的过滤膜；

滤液承接器，所述滤液承接器的顶部连接所述过滤盒的出样口，所述滤液承接器上还设有第一阀门、第二阀门和第三阀门，所述第三阀门设置在所述滤液承接器的底部；

负压泵，通过气路连接所述第一阀门的外部接口，所述第一阀门的内部接口设有抽气管，所述抽气管的连通所述滤液承接器的腔室的顶部；

氮气瓶，通过气路连接所述第二阀门的外部接口；

样品瓶，连接所述第三阀门的外部接口，用于承接过滤后的水样。

2.根据权利要求1所述的水样品过滤装置，其特征在于，所述过滤盒包括上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体通过螺纹连接，所述上壳体和所述下壳体之间设有过滤膜，所述进样口设置在上壳体上，所述出样口设置在所述下壳体上。

3.根据权利要求2所述的水样品过滤装置，其特征在于，所述过滤膜为玻璃纤维滤膜，所述上壳体和所述下壳体采用聚四氟乙烯制成。

4.根据权利要求1所述的水样品过滤装置，其特征在于，所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门设置在同一阀体的三个通道上，所述阀体设置在所述滤液承接器的底部；所述第一阀门对应通道的外部接口连接所述负压泵，内部接口设有所述抽气管，所述抽气管的连通所述滤液承接器腔室的顶部；所述第二阀门对应通道的外部接口连接所述氮气瓶，内部接口连通所述滤液承接器的腔室；所述第三阀门对应通道的外部接口连接所述样品瓶，内部接口连通所述滤液承接器的腔室。

5.根据权利要求4所述的水样品过滤装置，其特征在于，所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门为电动阀门。

6.根据权利要求1所述的水样品过滤装置，其特征在于，所述氮气瓶上设有气压表。

7.根据权利要求1所述的水样品过滤装置，其特征在于，所述采样管与所述过滤盒的进样口的接口处设有第一密封圈，所述过滤盒出样口与所述滤液承接器的接口处设有第二密封圈，所述第一阀门的外部接口设有第三密封圈，所述第二阀门的外部接口设有第四密封圈。

8.根据权利要求7所述的水样品过滤装置，其特征在于，所述第一密封圈、所述第二密封圈、所述第三密封圈和所述第四密封圈为乙丙橡胶密封圈。

9.根据权利要求1所述的水样品过滤装置，其特征在于，所述滤液承接器上设有透视窗，所述透视窗上设有容量刻度线。

10.根据权利要求1所述的水样品过滤装置，其特征在于，所述负压泵上设有多个压力档位，和/或，所述负压泵上设置有多个抽气通道。

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