CN218895983U - 水样采集装置 - Google Patents

Abstract

水样采集装置，包括牵引绳、采集箱体以及铅块；所述牵引绳的一端连接于所述采集箱体的顶部中心位置；所述采集箱体为立方体结构，所述采集箱体的左右两侧分别设有向上滑动的侧门，所述采集箱体的底部设有铅块；每块侧门的顶部中心位置均设有便于提拉的吊绳。本实用新型利用充气皮球的浮力和吊绳的长度控制侧门板的上下移动，从而控制采集水箱对应腔室的启闭状态，进而实现取多层水的操作，提高了水样采集装置的便携性。

Description

水样采集装置

技术领域

本实用新型涉及水质取样工具，具体是一种水样采集装置。

背景技术

在水文地质生产、科研、水质取样与检测工作中，时常需要采集不同深度的水样进行研究，分析评价不同水层水体质量。

传统的取水装置在指定水层取水存在三类难点：

一是，取水装置在到达指定水层前容易渗入其他水层水体；

二是，取水装置无法准确的计算所处位置从而完成指定水层的取水工作；

三是，取水装置每次工作仅可取一层水，取水效率较低。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种水样采集装置，采用双侧浮球式取水方式。

为了实现以上目的，本实用新型的技术方案为：

水样采集装置，包括牵引绳、采集箱体以及铅块；所述牵引绳的一端连接于所述采集箱体的顶部中心位置；所述采集箱体为立方体结构，所述采集箱体的左右两侧分别设有向上滑动的侧门，所述采集箱体的底部设有铅块；每块侧门的顶部中心位置均设有便于提拉的吊绳。

采用上述方案，根据目标水位的位置，设置牵引绳、吊绳的长度，以便整个采集箱体下沉到目标水位，利用铅块的重力可以使得整个装置顺利下潜；通过吊绳拉动侧门上滑，打开采集箱体，采集水样，然后松开吊绳，使侧门在重力作用下下滑复位，关闭整个采集箱体，最终由牵引绳将整个装置拿上岸。

优选地，采集箱体的内腔中部设有隔板，将采集箱体内部分隔成左腔室、右腔室，并可防止左右侧水样互相渗入。两个采集腔室呈左右对称布置，每个腔室均为立方体结构。

优选地，左腔室、右腔室的外侧设置便于侧门滑动的门槽，门槽内设置侧门，侧门未拉起时，对应腔室为密闭结构。所述侧门底部与门槽顶部设有相互制约的限位结构，即门槽顶部设置一凸出结构，侧门底部同样设有与门槽滑动配合的滑块，当侧门竖直向上移动至门槽顶部时，门槽顶部的凸出结构会与滑块配合，限制侧门继续向上移动，保证侧门时刻位于门槽内，防止侧门滑出门槽。

优选地，吊耳共三个，分别位于左、右侧门的顶部中间位置和采集箱体的顶部中心位置，前者与与吊绳相连，控制侧门的上下移动，后者与牵引绳连接，用于控制整个装置的水下深度。

优选地，所述吊绳为软质绳，共两根，松弛状态不传递力，紧绷状态下可以传递充气皮球的浮力。其中一根吊绳长于另一根吊绳，吊绳的长度由左腔室或右腔室的取水水深决定，其长度约等于指定水层的水下深度。

优选地，所述吊绳的顶端连接有充气皮球，充气皮球在其表面上半部设有排气孔、气塞和拉绳，可通过拉绳拽出气塞从而打开排气孔，对充气皮球进行放气处理。

优选地，左、右侧充气皮球初始状态均为充气状态，体积相同；在整个装置下潜但未到达指定水层时，充气皮球漂浮在水面上，不会通过吊绳传递浮力；当整个装置到达指定水层时，吊绳绷直，充气皮球全部没入水中，此时通过吊绳传递浮力。

充气皮球体积和吊绳长度有严格要求，具体的，当整个装置到达指定水层时，吊绳应由松弛状态转为绷直状态，此时充气皮球全部没入水中，受到浮力作用，该浮力作用大于侧门的自重，侧门作竖直向上的移动，此时对应腔室处于打开状态，该层水涌入取水腔室内。

在完成目标水层的取水任务后利用拉绳拔取气塞，排出充气皮球内部的空气，压缩充气皮球体积直至干瘪，此时充气皮球受到的浮力作用消失，挡板在自重的作用下作竖直向下的移动，对应腔室转为关闭状态。

优选地，所述止水为止水橡皮，共分为两部分，第一部分为包裹着侧门板周围的止水橡皮，第二部分为包裹着门槽靠内侧部分的止水橡皮，用于防止外部水进入采集箱体内，以及防止采集箱体内的水外泄。

本实用新型结构简单，操作容易，实际是一种双侧浮球式分层取水装置，利用充气皮球的浮力和吊绳的长度控制侧门板的上下移动，从而控制采集水箱对应腔室的启闭状态，进而实现取多层水的操作；相对于可取单层水的装置能够实现多层水样的取水工作，提高了分层取水的效率，同时由于其较小的体积，能够减小工作人员的操作难度，提高了水样采集装置的便携性。

附图说明

图1显示为水样采集装置关闭状态示意图；

图2显示为水样采集装置开启状态示意图；

图3显示为储水装置的俯视图；

图4显示为侧门与门槽的正视图；

图5显示充气皮球排气装置的示意图；

图6-1显示为侧门与门槽接触位置的止水正视图；

图6-2显示为侧门与门槽接触位置的止水俯视图；

图7-1显示为水样采集装置下潜工作的示意图；

图7-2、7-3显示为水样采集装置取第一层水时的示意图；

图7-4、7-5显示为水样采集装置取第二层水时的示意图；

图7-6显示为水样采集装置上浮工作的示意图；

图中：1-采集箱体（1A-左腔室，1B-右腔室，1C-隔板），2-门槽，3-侧门，4-吊耳，5-吊绳（51-左侧吊绳，52-右侧吊绳），6-充气皮球（61-左侧充气皮球，61A-排气孔，61B-拉绳，61C-气塞，62-右侧充气皮球），7-牵引绳，8-铅块，9-止水（91-侧门周围的止水橡皮，92-门槽周围的止水橡皮）。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式做进一步说明。

如图1至图7-6所示，水样采集装置，包括采集箱体1、门槽2、侧门3、吊耳4、吊绳5、充气皮球6、牵引绳7、铅块8和止水9。

本实施例的初始状态如图1所示。

本实施例中采集箱体1共两个，左腔室1A、右腔室1B呈左右对称布置，两腔室大小一致，均为立方体结构。门槽2共两个，分别位于采集箱体1外侧，用于放置侧门3，限制侧门仅作竖直方向的位移，同时门槽顶部设置一凸出结构，侧门底部设有与门槽滑动配合的滑块，当侧门竖直向上移动至门槽顶部时，门槽顶部的凸出结构会限制侧门继续向上移动；铅块8位于采集箱体1底部，利用铅块8的重力可以使得采集箱体顺利下潜；侧门3共两个，分别放置于对应门槽2内，每个侧门3顶部设置一吊耳4，用于连接吊绳5。

吊绳5为软质绳，共两根，松弛状态不传递力，紧绷状态下可以传递橡皮球6的浮力；吊绳5的长度由该部分采集腔室的取水水深决定，其长度约等于指定水层的水下深度。

左右侧充气皮球6均为充气状态，体积相同；在装置下潜但未到达指定水层时，充气皮球6漂浮在水面上，不会通过吊绳传递浮力；当取水装置到达指定水层时，吊绳绷直，充气皮球6全部没入水中，此时通过吊绳传递浮力。充气皮球的受力仅需要满足：ρgv=G，G为采集箱体未装水时的重力。侧门的自重大于摩擦力，即G_门>f_摩擦。

左侧充气皮球61初始状态为充气状态，其表面设有排水装置，排水装置包括排气孔61A、拉绳61B、气塞61C，当左腔室1A完成取水任务后，利用拉绳61B拽动气塞61C，使排气孔61A处于打开状态，致左侧充气皮球61排气，直至干瘪，此时充气皮球61受到的浮力作用消失，侧门3在自重的作用下作竖直向下的移动，左腔室1A转为关闭状态；右侧充气皮球62在整个取水过程中均为充气状态。

充气皮球6体积和吊绳5长度有严格要求，当采集箱体到达指定水层时，吊绳5应由松弛状态转为绷直状态，此时充气皮球6全部没入水中，受到浮力作用，该浮力作用大于侧门3的自重，侧门3作竖直向上的移动，此时对应腔室处于打开状态，该层水涌入对应腔室内。

止水9为止水橡皮，包括两个部分，第一部分为包裹着左右侧门3周围的止水橡皮91，第二部分为包裹着门槽2靠内侧部分的止水橡皮92，用于防止外部水进入采集箱体内或防止采集箱体内的水外泄。

本实施例运行方法，包括以下步骤：

步骤一：根据指定水层的深度要求，确定牵引绳、吊绳的长度，牵引绳长度远大于目标水层，吊绳长度约等于目标水层，保证左右侧腔室处于关闭状态，整个装置处于初始状态；

步骤二：控制牵引绳缓慢下放，此时采集箱体随着牵引绳的下放缓慢下潜，直至达到目标水层一；当采集箱体到达目标水层一时，左侧吊绳51由原先的松弛状态变化为紧绷状态，此时充气皮球61没入水中，受到浮力作用；由于充气皮球61受到的浮力作用大于左侧侧门3的自重，致使左侧侧门3作竖直向上的移动，此时左腔室1A的左侧出现空档，目标水层一的水样涌入左腔室1A中，取得第一层水；

步骤三：待取得第一层水样后，利用拉绳61B拽动气塞61C，使得排气孔61A打开，左侧充气皮球61开始排气；待左侧充气皮球61排光内部气体后，侧门3在自重的作用下作竖直向下的移动，此时左腔室1A左侧的空档关闭，左腔室1A变为密闭结构，处于关闭状态；

步骤四：继续控制牵引绳缓慢下放，带动采集箱体继续下潜，直至到达目标水层二；当采集箱体到达目标水层二时，右侧吊绳52由原先的松弛状态变化为紧绷状态，此时充气皮球62没入水中，受到浮力作用；由于充气皮球62受到的浮力作用大于右侧侧门3的自重，致使右侧侧门3作竖直向上的移动，此时右腔室1B的右侧出现空档，目标水层二的水样涌入右腔室1B中，取得第二层水；

步骤五： 待取得第二层水样后，拉动牵引绳7使得储水装置1上浮，此时橡皮球62浮出水面，吊绳52由紧绷状态变为松弛状态，不传递力，因此右侧侧门3在自重的作用下作竖直向下的移动，此时右腔室1B由开启状态变为关闭状态，为一密闭结构；

步骤六：拉动牵引绳使得采集箱体慢慢上升直至浮出水面，待采集箱体取上岸后，将采集箱体置于盛水容器内，手动拉开左右侧侧门，待水样完全倒出后，封装送至实验室。

以上是一个本实施例完整的取水过程。

本实施例在工作时，利用左侧充气皮球61的排气装置和左右侧吊绳5的不同长度控制两个储水装置的开启与关闭，从而能够完成多个水层的取水工作。

综上，本实用新型有效克服了现有技术的缺点而具有较高的推广价值。

上述内容已经用一般性文字和具体实施步骤对本实用新型作了较为详尽的描述，但并非是对本实用新型进行限制，在不偏离本实用新型精神的基础上所进行的相关修改，都属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (10)

1.水样采集装置，其特征是，包括牵引绳、采集箱体以及铅块；所述牵引绳的一端连接于所述采集箱体的顶部中心位置；所述采集箱体为立方体结构，所述采集箱体的左右两侧分别设有向上滑动的侧门，所述采集箱体的底部设有铅块；每块侧门的顶部中心位置均设有便于提拉的吊绳。

2.根据权利要求1所述的水样采集装置，其特征是，所述采集箱体的内腔中部设有隔板，将采集箱体内部分隔成左腔室、右腔室。

3.根据权利要求1所述的水样采集装置，其特征是，所述采集箱体的左右两侧分别设有便于侧门滑动的门槽，所述侧门底部与门槽顶部设有相互制约的限位结构。

4.根据权利要求2所述的水样采集装置，其特征是，所述吊绳的顶端连接有充气皮球。

5.根据权利要求1或4所述的水样采集装置，其特征是，其中一根吊绳长于另一根吊绳。

6.根据权利要求1所述的水样采集装置，其特征是，所述侧门的顶部设有用与吊绳连接的吊耳。

7.根据权利要求4所述的水样采集装置，其特征是，所述充气皮球设有排气孔，所述排气孔设有气塞。

8.根据权利要求7所述的水样采集装置，其特征是，所述气塞连接有拉绳。

9.根据权利要求8所述的水样采集装置，其特征是，所述排气孔位于充气皮球的上半部。

10.根据权利要求3所述的水样采集装置，其特征是，所述侧门与门槽接触位置设有止水。

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