CN217980905U - 地下水污染物采样装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种地下水污染物采样装置，包括：用于伸入到采样井抽取水体的气囊泵、用于驱动气囊泵的气泵、与气囊泵连接用以排出水体的出水管路、以及连接在出水管路上的采样管路；其中，所述气囊泵设置在支撑机构上，所述支撑机构包括：与气囊泵配合的套筒、沿套筒四周辐射设置的伸缩气缸、以及被伸缩气缸支顶的支撑板；所述伸缩气缸与气泵连接，用于驱动支撑板向外扩张而贴紧采样井壁，使得气囊泵作业时稳定不摆动。本实用新型选用扰动小的气囊泵为泵组件，气囊泵固定在支撑机构中，支撑机构与井壁接触，保持气囊泵采样作业时稳定性，解决现有地下水采样系统的泵组件容易摆动而扰动水体的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及环保检测设备技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种地下水污染物采样装置。
背景技术
利用泵体将样本从采样井泵出到地面，然后收集用于分析，是一种比较常用的地下水采样方法。具体可参考申请号为2014800657666的专利公开的地下水采样系统，该地下水采样系统包括泵组件和卷筒组件等，使用时，被泵组件下降到井中，通过控制面板操控进行采样作业。
根据最新发布的《地下水环境监测技术规范HJ 164-2020》的要求，在选择地下水采样器时，地下水采样器具首先应能在监测井中准确定位，并能取到足够量的代表性水样，且应当尽可能减少对井水的扰动，避免水样失真。上述地下水采样系统中，泵组件被卷筒组件牵引而悬挂定位在井中，在工作时，泵组件容易摆动而扰动水体。因此，亟需设计一种泵组件作业时稳定不摆动的地下水污染物采样装置。
实用新型内容
本实用新型的一个目的是解决至少上述缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
本实用新型的另一个目的是提供一种地下水污染物采样装置，其选用扰动小的气囊泵为泵组件，气囊泵固定在支撑机构中，支撑机构与井壁接触，保持气囊泵采样作业时稳定性，解决现有地下水采样系统的泵组件容易摆动而扰动水体的问题。
为了实现本实用新型的这些目的和其它优点，本实用新型提供一种地下水污染物采样装置，包括：用于伸入到采样井抽取水体的气囊泵、用于驱动气囊泵的气泵、与气囊泵连接用以排出水体的出水管路、以及连接在出水管路上的采样管路；
其中，所述气囊泵设置在支撑机构上，所述支撑机构包括：与气囊泵配合的套筒、沿套筒四周辐射设置的伸缩气缸、以及被伸缩气缸支顶的支撑板；所述伸缩气缸与气泵连接，用于驱动支撑板向外扩张而贴紧采样井壁，使得气囊泵作业时稳定不摆动。
优选的是，所述的地下水污染物采样装置中，所述采样管路上设置有开关和接头，采样瓶通过接头连接在采样管路上。
优选的是，所述的地下水污染物采样装置中，所述接头包括套杯，套杯开口一端的内壁设置有螺纹区段，套杯靠近底部一端的内壁具有不设置螺纹区段，采样瓶设置有螺纹口，旋拧配合至套杯后，套杯内不设置螺纹区段形成腔体，采样管路连接至腔体，用于向采样瓶灌入水体。
优选的是，所述的地下水污染物采样装置中，所述气囊泵、伸缩气缸和腔体分别通过气路连接至气泵，气路上分别设置有电磁阀，分别用于控制气囊泵运行、控制伸缩气缸伸缩、控制腔体抽气而减少采样瓶内部空气。
优选的是，所述的地下水污染物采样装置中，所述支撑板设置为弧形而适配采样井的内壁形状。
优选的是，所述的地下水污染物采样装置中，所述支撑板贴紧采样井壁一侧设置有橡胶层，橡胶层布满支撑板或成行列设置。
优选的是，所述的地下水污染物采样装置中，所述采样管路与出水管路的连接处距离出水管路出水口的距离不小于2米。
优选的是，所述的地下水污染物采样装置中，所述套筒的顶端设置有盖体，在气囊泵向下套入套筒后，所述盖体盖合至套筒顶端并将气囊泵压紧，盖体上开设有通孔，所述通孔供出水管路以及连接气囊泵的气路穿过。
本实用新型至少包括以下有益效果：
1、本实用新型针对已有泵组件抽水作业时不被固定而容易摆动扰动水体的问题，选用扰动性较小的气囊泵作为泵组件，同时设计支撑机构对气囊泵进行支撑，气囊泵套设在支撑机构内，支撑机构通过伸缩气缸驱动支撑板贴紧采样井内壁，使得气囊泵作业时保持稳定不摆动，进而减少对水体的扰动。
2、本实用新型设计了与采样瓶匹配的接头，采样瓶旋拧配合至接头后，接头内部形成腔体，气泵通过气路连通至腔体，在采样瓶接收水样前，可以通过气泵先将腔体和采样瓶先抽成负压，减少采样瓶内部空气，然后再开启采样管路上的电磁阀，使得水样自动进入到采样瓶内，减少水样与空气的接触发生反应而造成的水样失真。
3、本实用新型使用气泵作为统一动力源，分别驱动气囊泵运行、驱动伸缩气缸伸缩、和进行采样瓶抽气，结构简洁轻便。
本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本实用新型所述的地下水污染物采样装置对采样井采样时的结构示意图；
图2为本实用新型所述的气囊泵与支撑机构配合时的结构示意图，此时伸缩气缸为收缩状态；
图3为本实用新型所述的气囊泵与支撑机构配合时的结构示意图，此时伸缩气缸为伸长状态；
图4为本实用新型所述的气囊泵与支撑机构配合时的俯视结构示意图；
图5为本实用新型所述的接头的剖视构示意图；
图6为本实用新型所述的气囊泵工作原理图，此时气囊泵向上泵水；
图7为本实用新型所述的气囊泵工作原理图，此时气囊泵向上泵水。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。术语“横向”、“纵向”、“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，并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。
如图1～7所示，一种地下水污染物采样装置，包括：
用于伸入到采样井8抽取水体的气囊泵1、用于驱动气囊泵1的气泵6、与气囊泵1连接用以排出水体的出水管路2、以及连接在出水管路2上的采样管路3；
其中，所述气囊泵1设置在支撑机构9上，所述支撑机构9包括：与气囊泵1配合的套筒901、沿套筒901四周辐射设置的伸缩气缸902、以及被伸缩气缸902支顶的支撑板903；所述伸缩气缸902与气泵6连接，用于驱动支撑板903向外扩张而贴紧采样井壁，使得气囊泵1作业时稳定不摆动。
具体的，本实施方式所用气囊泵的工作原理参考图6和图7，其壳体101内部被气囊分隔成气室102和囊室103，气室102与气路5连接，气路5与气泵连通，气路5通入和抽出气体使得气囊扩张收缩，如图7所示为气囊泵吸水状态，此时气囊扩张，气囊泵的吸水口104吸水，第一阀球105为打开状态，水体进入到囊室103内；图6为气囊泵向上泵水状态，此时气泵通过气路5向气室102通入气体，气囊收缩，压迫囊室103内水样冲开第二阀球106进入到出水管路2内，而向上泵水。
图1～4所示结构中，气囊泵1下降到采样井8中，支撑机构9支撑采样井8的内壁，气囊泵1和伸缩气缸902通过气路5与气泵6连接，并设置有气路电磁阀501进行控制。气囊泵1的出水管路2从采样井一直向上延伸至井外，出水管路2的出水口201用于排出水体，包括洗井时的水体和采样时的水体。采样管路3连接在出水管路2上，并设置有采样管路开关301，采样瓶连接在采样管路3上，开启采样管路开关301，出水管路2的水体即可进入到采样瓶中。
本实施方式的特点是，气囊泵1是设置在支撑机构9内的，参考图1～4，支撑机构9具有套筒901、伸缩气缸902和支撑板903，套筒901针对气囊泵1的筒状的外形而选择设计，气囊泵1插入到套筒901中后固定在套筒901内，从而被套筒901稳定支撑。更具体的，两者可以通过套紧的方式相互固定，也可以通过在套筒901上拧入螺钉而将气囊泵固定，也可以在套筒901内侧设置限位环或限位块，气囊泵1套入套筒901后与限位环或限位块接触而被限位固定。伸缩气缸902以压缩气体作为动力介质，与气泵连接后，气泵泵入气体就可以驱动伸缩气缸902伸长，气泵抽出气体就可以驱使伸缩气缸902缩短。伸缩气缸902和气囊泵1均以压缩气体为动力介质，使用一个气泵就可以驱动装置运行，不但干净污染小，且减少了动力设备的数量，使得装置更加轻便。选用支撑板903可以增加与采样井壁的接触面积，使得气囊泵1被支撑机构9稳定支撑。当伸缩气缸902缩短时，支撑板903收回而贴近套筒901，使得体积减小，方便气囊泵1和支撑机构9一同下放至采样井8中，以及方便将气囊泵1和支撑机构9一同从采样井中提升出来。当伸缩气缸902伸长时，将支撑板903支顶在采样井壁上，达到稳定气囊泵的目的。在洗井和采样过程中，气囊泵均能保持稳定，高度不改变，摆动不明显，因此采集的水样更加真实准确。
本实施方式实施时，首先将气囊泵1套设固定在套筒901内，将气路和出水管路连接好，启动气泵驱动伸缩气缸缩短使得支撑板收回，人工收放或通过卷筒收放气路和出水管路，使得气囊泵和支撑机构一同下降到采样井设定深度，然后通过气泵驱动伸缩气缸伸长，使得支撑板贴紧采样井壁，此时稍微上提出水管路或气路，气囊泵和支撑机构不再松动即可。接着连接好采样管路，以及采样瓶，采样管路与出水管路的连接位置距离出水口201应当超过2米，然后启动气泵驱动气囊泵抽水采样，或洗井后再进行采样。
进一步，在另一种实施方式中，如图1所示，所述采样管路3上设置有采样管路开关301和接头7，采样瓶4通过接头7连接在采样管路3上。采样管路开关可以是手动开关，也可以是电磁阀。采样瓶与接头连接配合可以有效减少采样时水体接触空气。
进一步，在另一种实施方式中，如图1和图5所示，所述接头7包括套杯701，套杯701的开口702一端的内壁设置有螺纹区段703，套杯701靠近底部一端的内壁具有不设置螺纹区段704，采样瓶4设置有螺纹口，旋拧配合至套杯701后，套杯701内不设置螺纹区段形成腔体705，采样管路通过接入口706连接至腔体705，用于向采样瓶702灌入水体。
进一步，在另一种实施方式中，如图1～5所示，所述气囊泵1、伸缩气缸902和腔体705分别通过气路连接至气泵，气路上分别设置有电磁阀，分别用于控制气囊泵运行、控制伸缩气缸伸缩、控制腔体抽气而减少采样瓶内部空气。
图例中，连接至气囊泵1的为第一气路，连接至伸缩气缸902的为第二气路，连接至腔体705的第三气路，第一气路和第二气路上连接有气路电磁阀501，该气路电磁阀501为多路阀，第三气路上连接有气路开关302。通过气路电磁阀501可以控制是否向气囊泵和伸缩气缸供气，通过气路开关302可以控制气泵与腔室705的连通，用于将腔室和采样瓶抽负压。
具体为：
气囊泵放入采样井时：通过气路电磁阀501开启第二气路，气泵抽气，使得伸缩气缸缩短，待气囊泵和支撑机构被放入到采样井设定深度后，气泵供气，伸缩气缸伸长使得支撑板支撑采样井壁而保持气囊泵稳定，然后通过气路电磁阀501关闭第二气路，伸缩气缸保压而维持支撑。
采样瓶抽负压时：采样管路开关301保持关闭状态，采样瓶旋拧进入到接头内，开启气路开关302，通过气泵将采样瓶内空气抽出，然后关闭气路开关302，使得采样瓶4保持负压待采样状态。
洗井或采样作业时：通过气路电磁阀501开启第一气路，气泵抽吸而驱动气囊泵1泵水，水样通过出水管路2排出，从而抽水洗井，需要采样时，开启管路开关301，使得水样自动进入到采样瓶4内，完成采样收集。采样完成后，关闭管路开关301即可。
回收气囊泵和支撑机构时：通过气路电磁阀501开启第二气路，气泵抽气使得伸缩气缸缩短，然后人工收回或卷筒收回气管和出水管路，将气囊泵和支撑机构提出采样井即可。
进一步，在另一种实施方式中，如图4所示，所述支撑板903设置为弧形而适配采样井的内壁形状。
进一步，在另一种实施方式中，如图2～4所示，所述支撑板903贴紧采样井壁一侧设置有橡胶层904，橡胶层904布满支撑板或成行列设置。
进一步，在另一种实施方式中，如图1所示，所述采样管路3与出水管路2的连接处距离出水管路出水口201的距离不小于2米。
进一步，在另一种实施方式中，如图2和3所示，所述套筒901的顶端设置有盖体905，气囊泵1顶端设置有法兰凸缘，在气囊泵1向下套入套筒901后，法兰凸缘卡在套筒901顶端，所述盖体905盖合至套筒901顶端并将气囊泵1压紧固定，盖体905上开设有通孔，所述通孔供出水管路以及连接气囊泵的气路穿过。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。
Claims (8)
1.地下水污染物采样装置，其特征在于，包括：用于伸入到采样井抽取水体的气囊泵、用于驱动气囊泵的气泵、与气囊泵连接用以排出水体的出水管路、以及连接在出水管路上的采样管路；
其中，所述气囊泵设置在支撑机构上，所述支撑机构包括：与气囊泵配合的套筒、沿套筒四周辐射设置的伸缩气缸、以及被伸缩气缸支顶的支撑板；所述伸缩气缸与气泵连接，用于驱动支撑板向外扩张而贴紧采样井壁，使得气囊泵作业时稳定不摆动。
2.如权利要求1所述的地下水污染物采样装置，其特征在于，所述采样管路上设置有开关和接头，采样瓶通过接头连接在采样管路上。
3.如权利要求2所述的地下水污染物采样装置，其特征在于，所述接头包括套杯，套杯开口一端的内壁设置有螺纹区段，套杯靠近底部一端的内壁具有不设置螺纹区段，采样瓶设置有螺纹口，旋拧配合至套杯后，套杯内不设置螺纹区段形成腔体，采样管路连接至腔体，用于向采样瓶灌入水体。
4.如权利要求3所述的地下水污染物采样装置，其特征在于，所述气囊泵、伸缩气缸和腔体分别通过气路连接至气泵，气路上分别设置有电磁阀，分别用于控制气囊泵运行、控制伸缩气缸伸缩、控制腔体抽气而减少采样瓶内部空气。
5.如权利要求1所述的地下水污染物采样装置，其特征在于，所述支撑板设置为弧形而适配采样井的内壁形状。
6.如权利要求1所述的地下水污染物采样装置，其特征在于，所述支撑板贴紧采样井壁一侧设置有橡胶层，橡胶层布满支撑板或成行列设置。
7.如权利要求1所述的地下水污染物采样装置，其特征在于，所述采样管路与出水管路的连接处距离出水管路出水口的距离不小于2米。
8.如权利要求1所述的地下水污染物采样装置，其特征在于，所述套筒的顶端设置有盖体，在气囊泵向下套入套筒后，所述盖体盖合至套筒顶端并将气囊泵压紧，盖体上开设有通孔，所述通孔供出水管路以及连接气囊泵的气路穿过。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117491086A (zh) * | 2023-10-27 | 2024-02-02 | 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 | 一种水环境治理用地下水采样装置及采样方法 |
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2022
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