CN221350701U - 水体微塑料分析采样装置 - Google Patents

Abstract

水体微塑料分析采样装置，包括可伸缩支架、格栅及进水管、USB充电插口、电源开关、充电式微型直流电泵、可偏转出水管、不锈钢筛框、不锈钢筛网、漏斗和计量瓶；可伸缩支架上端固定充电式微型直流电泵；充电式微型直流电泵下端连接一个用于插入水体、前端装有带格栅的进水管；充电式微型直流电泵与可偏转出水管连接；不锈钢筛网、不锈钢筛框和漏斗连接在充电式微型直流电泵上由可伸缩支架支撑；计量瓶置于漏斗下方；充电式微型直流电泵上设置有USB充电插口和电源开关。本实用新型装置适用于湖泊、水库、河流、港湾、池塘、水井、农田和沟渠等地表水中微塑料的连续采样，具有连续采样，高效快捷，精确度高，操作方便的优点。

Description

水体微塑料分析采样装置

技术领域

本实用新型属于水环境监测技术领域，涉及一种水体微塑料分析用的采样装置，适用于湖泊、水库、河流、港湾、池塘、水井、农田和沟渠等地表水中微塑料的连续采样和分析。

背景技术

微塑料通常指尺寸小于5mm的塑料，既包括生产时就拥有小尺寸的初生微塑料，也包括由更大的塑料破碎、裂解而形成的次生相微塑料。这些具有特殊尺寸的疏水性有机物可以带来复杂的生态影响，已经成为全球性环境问题研究的热点。

中国专利CN 110470509 A公开了一种“手持便携式水域微塑料收集装置及其方法”；

中国专利CN115343141 A公开了“一种适用于小型河流水体全断面多尺寸微塑料同步富集装置及方法”；

上述专利存在的不足，一是未考虑水体之中混杂的大量有机体，这些有机体的存在不仅可能导致装置堵塞，还会影响后续样品的分离检测；二是未考虑装置采用材料造成的背景污染导致的误差。本专利通过融合湿式消解和接触采样水的零部件均采用不锈钢或铝合金材质解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种水体微塑料分析用的采样装置，适用于湖泊、水库、河流、港湾、池塘、水井、农田和沟渠等地表水中微塑料的连续采样。

本实用新型的技术方案：

水体微塑料分析采样装置，包括可伸缩支架、格栅及进水管、USB充电插口、电源开关、充电式微型直流电泵、可偏转出水管、不锈钢筛框、不锈钢筛网、漏斗和计量瓶；可伸缩支架上端固定充电式微型直流电泵；充电式微型直流电泵下端连接一个用于插入水体、前端装有带格栅的进水管；充电式微型直流电泵与可偏转出水管连接；不锈钢筛网、不锈钢筛框和漏斗连接在充电式微型直流电泵上由可伸缩支架支撑；计量瓶置于漏斗下方；充电式微型直流电泵上设置有USB充电插口和电源开关。

进一步的，所述的充电式微型直流电泵可偏转出水管活动连接，充电式微型直流电泵与可偏转出水管出水口之间采用自锁锥管连接。

本实用新型的有益效果：本实用新型的采样分析用的采样装置适用于湖泊、水库、河流、港湾、池塘、水井、农田和沟渠等地表水中微塑料的连续采样。相对传统拉式采样器如美国SEBA公司KLL-S4，本实用新型连续采样，操作方便，高效快捷；小流量连续采样、雷诺数Re低，水力扰动小，干扰少，精确度高；微型直流电泵USB充电接口，结构简单，携带方便；可偏转出水管，排除初始不稳定流量，保证精度；进出水管、泵、筛等接触采样水的零部件均采用不锈钢或铝合金材质，避免背景污染引起误差。

附图说明

图1 为水体微塑料分析采样装置结构示意图。

图2 为可偏转出水管自锁锥管连接结构局部放大图。

图中：1.可伸缩支架；2.格栅；3.进水管；4.USB充电插口；5.电源开关；6.充电式微型直流电泵；7.可偏转出水管；8.不锈钢筛框；9.不锈钢筛网；10.漏斗；11.计量瓶；α.自锁锥角。

具体实施方式

下面结合附图的实施例进一步说明。

图1 所示：水体微塑料分析采样装置，包括可伸缩支架1、格栅2及进水管3、USB充电插口4、电源开关5、充电式微型直流电泵6、可偏转出水管7、不锈钢筛框8、不锈钢筛网9、漏斗10和计量瓶11。可伸缩支架1上端固定充电式微型直流电泵6，充电式微型直流电泵6下端连接一个用于插入水体、前端装有带格栅2的进水管3；充电式微型直流电泵6与可偏转出水管7连接；不锈钢筛网9、不锈钢筛框8和漏斗10连接在充电式微型直流电泵6上由可伸缩支架1支撑。计量瓶11置于漏斗10下方。充电式微型直流电泵6上设置有USB充电插口4和电源开关5。

图2 所示：为了实现精准控制，充电式微型直流电泵6与可偏转出水管7之间采用自锁锥管连接。可偏转出水管7套在微型直流电泵6出水口上，它们依靠二个圆锥面自锁连接。自锁锥角α小于材料的摩擦角φ。

水体微塑料分析采样装置设计原理与工作方式：

支架单元，可伸缩支架1上端固定微型直流电泵6，中间固定不锈钢筛网9，下端插入水体浅滩。可伸缩支架1主要为了适应深浅不同的水岸和外出采样时携带方便；

进出水单元，包括格栅2及进水管3、充电式微型直流电泵6和可偏转出水管7。格栅作用是阻隔较大尺寸的漂浮杂物、保证泵能正常抽吸水样。充电式微型直流电泵6的功率为5～8瓦，流量1～1.5升/分钟。可偏转出水管7为可偏转设计，是为了能够通过调整出水管偏转角度来排除初始不稳定流量，保证精度。可偏转出水管7偏转通过自锁锥管连接实现，要求锥角α小于材料的摩擦角φ，即α＜φ。经验参数：常用材料摩擦系数为0.1～0.14之间，取锥角α= 4°～5°。

收集单元，包括不锈钢筛框8和孔径为45μm的不锈钢筛网9，其作用是收集截留微塑料等固体颗粒物，而不锈钢材质可以避免背景污染引起的检测误差；

计量单元，计量瓶11是一个直桶型、标有容量刻度的敞口容器，其作用是准确计量所采样水量，以便检测后期准确计算单位体积所测水体中微塑料的量。

使用水体微塑料分析采样装置采样，包括下列步骤：

1）选取水体采样点，将采样装置安置于船上，调整可伸缩支架1至适宜高度；装上不锈钢筛网9、空置计量瓶11；将可偏转出水管7偏转，让水不能排入不锈钢筛框8；

2）打开电源开关5启动充电式微型直流电泵7，待出水正常并排放掉初期水样后，将可偏转出水管7转正，开始采样、计量：水流过筛，不锈钢筛网9收集截留微塑料等固体颗粒物，水流通过不锈钢筛网9流入计量瓶11；当收集完试验设计的水量后，将可偏转出水管7转偏、关电源开关5停止抽水；

3）不锈钢筛网9截留微塑料等固体颗粒物使用洗瓶冲入一只1L容量的棕色玻璃瓶中，每个玻璃瓶中添加5%福尔马林溶液作为保存剂；

4）用去离子水仔细清洗不锈钢筛网9等组件3次，将其紧密包裹在铝箔纸中，为下一个采样点使用做好准备。

Claims (2)

1.水体微塑料分析采样装置，其特征在于：包括可伸缩支架、格栅及进水管、USB充电插口、电源开关、充电式微型直流电泵、可偏转出水管、不锈钢筛框、不锈钢筛网、漏斗和计量瓶；可伸缩支架上端固定充电式微型直流电泵；充电式微型直流电泵下端连接一个用于插入水体、前端装有带格栅的进水管；充电式微型直流电泵与可偏转出水管连接；不锈钢筛网、不锈钢筛框和漏斗连接在充电式微型直流电泵上由可伸缩支架支撑；计量瓶置于漏斗下方；充电式微型直流电泵上设置有USB充电插口和电源开关。

2.根据权利要求1所述的水体微塑料分析采样装置，其特征在于：所述的充电式微型直流电泵与可偏转出水管活动连接，充电式微型直流电泵与可偏转出水管出水口之间采用自锁锥管连接。