CN103439145A - 一种雨水检查井水样自动采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种雨水检查井水样自动采集装置，可用于汇水流域内雨水管道的水样自动采集，装置组成：挡板、轴端压板、旋转轴、键、外立柱、第二挡板、推力球轴承、行程开关、固定撞块、减速器、直流电机及蓄电池、底板、第三挡板、支架、管道、管道支架、转盘、杯座、吊耳、侧板、顶板、伸缩杆支架、伸缩杆、浮球阀、水泵和堰高可调集水器。本发明适用于各种下垫面类型下雨水检查井收集后的雨水径流采样，实现与检查井的匹配，较大限度地满足面源污染研究中的取样要求。

Description

一种雨水检查井水样自动采集装置

技术领域

本发明属于市政工程、环境保护技术领域，具体涉及一种雨水检查井水样自动采集装置。

背景技术

随着全球气候变化和城市建设高速发展，建成区的产汇流条件发生较大变化，下垫面情况复杂程度增加，大气烟尘排放增加、车行量变大，降雨形成的雨水径流中，汇集了近地面空气、城市地表中的各种物质，主要含有化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)、悬浮物(SS)及各种重金属等污染物。初降雨水，通过汇流进入雨水收集管网。需要通过采集有不同片区、不同时刻雨水管网中的雨水、测试雨水径流的相关水质指标进行径流污染物形成规律等相关研究。

在对面源污染的雨水径流的科学研究过程中，其通常的采样方法为初始径流形成后的5min，10min，15min，20min，25min，30min，40min，50min，60min。通过对这些代表性时段中水样的采集，对城市分流式、合流式雨污排水网络中雨污分流、截留比例提出更好的意见建议。

发明内容

本发明的目的在于提出一种雨水检查井水样自动采集装置。

本发明采用机械行程开关，参考雨水井设计标准，设计发明一种雨水检查井水样自动采用装置。主要针对大型交通主干道，在保障交通通畅度的情况下，解决大型道路基本雨水径流采样风险高、难度大等问题；针对高人口密度城区，在保障街景美观的情况下，解决大面积雨水采样人力成本以及时机问题。利用检查井的有限空间，实现雨水前的长时间待机，初降雨水的及时采样，以及采样后的完整保存。仪器具有，运行费用低，易于管理等特点。

本发明提出的一种雨水检查井水样自动采集装置，包括第一挡板1、轴端压板2、旋转轴3、键4、外立柱5、第二挡板6、推力球轴承7、行程开关8、固定撞块9、减速器10、直流电机及蓄电池11、底板12、第三挡板13、支架14、管道15、管道支架16、转盘17、杯座18、侧板20、顶板21、伸缩杆支架22、伸缩杆23，浮球阀24、水泵25和堰高可调集水器26；其中：

底板12、两块侧板20和顶板21依次相连，构成采样器框架结构；第二挡板6焊接于采样器框架结构上，并通过螺栓和固定撞块9位于采样器框架结构上；采样器框架结构内设置支架14，支架14固定于底板12上，支架14一侧设有第三挡板13，第三挡板13一端固定于底板12上；直流电机及蓄电池11位于支架14内，直流电机及蓄电池11另一端使用螺栓固定于底板12上，直流电机及蓄电池11上方放置减速器10，旋转轴3一端通过键4和外立柱5与转盘17连接，旋转轴3另一端***支架14内，旋转轴3与支架14连接处设有推力球轴承7，通过推力球轴承7减少旋转轴3与支架14之间的摩擦阻力，并加强***的防水性能；轴端压板2放置于旋转轴3一端上方，旋转轴3一侧设置第一挡板1，所述第一挡板1通过焊接连接到转盘17上方，转盘17上对称分布有12个杯座18，每个杯座18下方固定有行程开关8；使用时，采样瓶放置于杯座18内，管道15位于采样瓶正上方，管道15通过管道支架16固定在侧板20上；

所述伸缩杆23固定于伸缩杆支架22上，装置通过伸缩杆23结合检查井深度进行调节，堰高可调集水器26通过铰接与伸缩杆23底部连接，实现堰高可调集水器26与地面贴近，提高汲水效率；浮球阀24和水泵25 分别通过螺栓连接在伸缩杆23上；侧板20固定于伸缩杆支架22上。

本发明中，所述侧板20上设有吊耳19。

本发明中，所述杯座18按转盘17轴心对称排布，行程开关8连接浮球阀24；当到达采样水位时，由浮球阀24产生动作电位，行程开关8启动，带动转盘17转动，将采样瓶定位到水样进口处，进行对应时段的雨水收集。

本发明中，行程开关8的启动时间为5min，10min，15min，20min，25min，30min，40min，50min，60min。

本发明中，所述浮球阀24采用机械触发装置，实现无电耗长时间待机，使用可靠。

水泵（蠕动泵）流量-采样瓶选配：

集水堰高度-壅水高度选配：

 其中，采样器直径700mm，1000mm，1250mm，1500mm等四种样式，对应四种不同雨水检查井。顶板21对应直径为800mm，1100mm，1350mm，1600mm等四种规格，契合检查井井盖。

本发明适用于各种下垫面类型下雨水检查井收集后的雨水径流采样，较大限度地满足面源污染研究中的取样要求。

本发明的有益效果在于：

1、  装置通过蓄电池供电的直接水泵抽取采样装置集水槽内的管道径流，实现仪器的待机功能以及初降雨水相应功能。采用雨水管道径流探测技术，节省人力物力，以及能实时对降雨进行采样，避免因为行动力等因素导致的错失雨水采样时机。

2、  底部采用集水堰，并采用铰链连接，贴合雨水井内变坡度、变管底标高是的井底地形，增加小雨量下雨水采集的可行性，可根据集水堰的高度调节，对不同强度降雨进行采样。

3、  采用机械行程开关，简化电路，提高仪器的耐用性。

4、  结合检查井口径的一体化设计，实现防水、便捷放置等特点。解决普通采样***占用公共资源，影响交通、市容等问题。

附图说明

图1为本发明采样器的主视图。

图2为本发明采样器内部结构的俯视图。

图3为本发明的结构图示。

图中标号：1为第一挡板；2为轴端压板；3为旋转轴；4为键；5为外立柱；6为第二挡板；7为推力球轴承；8为行程开关；9为固定撞块；10为减速器；11为直流电机及蓄电池；12为底板；13为第三挡板；14为支架；15为管道；16为第一管道支架；17为转盘；18为杯座；19为吊耳；20为侧板；21为顶板；22为伸缩杆支架；23为伸缩杆；24为浮球阀；25为水泵；26为堰高可调集水器。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图进一步说明本发明。

实施例1：如图1所示，图中由挡板1、轴端压板2、旋转轴3、键4、外立柱5、挡板6、推力球轴承7、行程开关8、固定撞块9、减速器10、直流电机及蓄电池11、底板12、挡板13、支架14、管道15、管道支架16、转盘17、杯座18、吊耳19、侧板20和顶板21组成。

底板12、两块侧板20和顶板21依次相连，构成采样器框架结构。在主体构架的基础上，焊接第二挡板6于框架上，并通过螺栓连接固定撞块9于框架上。采样器框架内设置支架14，支架14固定于底板12上，支架14一侧设有第三挡板13，第三挡板13一端固定于底板12上；直流电机及蓄电池11位于支架14内，直流电机及蓄电池11另一端使用螺栓固定于底板12上，直流电机及蓄电池11上方放置减速器10，旋转轴3通过键4和外立柱5与转盘17连接，同时使用推力球轴承7减少旋转轴3与支架14之间的摩擦阻力并加强***的防水性能。轴端压板2放置于旋转轴3上方，同时增加第一挡板1通过焊接连接到转盘上方，转盘上依次对称分布杯座18共12个，行程开关8对应固定在12个杯座18下方。管道15位于采样瓶正上方，通过管道支架16固定在外框架上。以上构成***的雨水收集分装部分。

采样器框架结构外为采样器汲水及来水感应部件。包括：伸缩杆支架22、伸缩杆23、浮球阀24、水泵25、堰高可调集水器26和第二管道支架27。其中伸缩杆支架22起到固定底部构件的作用，仪器可以通过伸缩杆23结合检查井深度进行调节。堰高可调集水器26通过铰接与伸缩杆23结合，实现堰高可调集水器26与地面贴近，提高汲水效率。浮球阀24和水泵25通过螺栓连接在伸缩杆23上。

当检查井上游来水，由于来水顶托浮球阀24，接通***电源，***机械定时装置开始运行。12个采样器按采样器轴心对称排布，每个采样对应一个行程开关以5min，10min，15min，20min，25min，30min，40min，50min，60min为行程开关的动作时间，带动转盘转动，将采样瓶定位到水样进口处，进行对应时段的雨水收集。到达采集时间段后，机器自行断电，等待工作人员进行回收。对浮球阀开关进行复位后，可进行下一次测量。

1、  本装置通过放置入检查井内部进行采样。以下结合附图，对具体实施方案进行说明：

2、  根据检查井尺寸，选择对应顶板21采样器尺寸；

3、  调节集水堰高度；

4、  根据检查进深度，调节伸缩杆支架22；伸缩杆23，使堰高可调集水器26紧贴检查井底部；

5、  将采样瓶放入杯座18内，将调节好仪器整体放入检查井内；

6、    等待降雨进行，等降雨完毕后，取出仪器，进行水样分析。

Claims (4)

1.一种雨水检查井水样自动采集装置，包括第一挡板(1)、轴端压板(2)、旋转轴(3)、键(4)、外立柱(5)、第二挡板(6)、推力球轴承(7)、行程开关(8)、固定撞块(9)、减速器(10)、直流电机及蓄电池(11)、底板(12)、第三挡板(13)、支架(14)、管道(15)、管道支架(16)、转盘(17)、杯座(18)、侧板(20)、顶板(21)、伸缩杆支架(22)、伸缩杆(23)，浮球阀(24)、水泵(25)和堰高可调集水器(26)；其特征在于：

底板(12)、两块侧板(20)和顶板(21)依次相连，构成采样器框架结构；第二挡板(6)焊接于采样器框架结构上，并通过螺栓和固定撞块(9)位于采样器框架结构上；采样器框架结构内设置支架(14)，支架(14)固定于底板(12)上，支架(14)一侧设有第三挡板(13)，第三挡板(13)一端固定于底板(12)上；直流电机及蓄电池(11)位于支架(14)内，直流电机及蓄电池(11)另一端使用螺栓固定于底板(12)上，直流电机及蓄电池(11)上方放置减速器(10)，旋转轴(3)一端通过键(4)和外立柱(5)与转盘(17)连接，旋转轴(3)另一端***支架(14)内，旋转轴(3)与支架(14)连接处设有推力球轴承(7)，通过推力球轴承(7)减少旋转轴(3)与支架(14)之间的摩擦阻力，并加强***的防水性能；轴端压板(2)放置于旋转轴(3)一端上方，旋转轴(3)一侧设置第一挡板(1)，所述第一挡板(1)通过焊接连接到转盘(17)上方，转盘(17)上对称分布有(12)个杯座(18)，每个杯座(18)下方固定有行程开关(8)；使用时，采样瓶放置于杯座(18)内，管道(15)位于采样瓶正上方，管道(15)通过管道支架(16)固定在侧板(20)上；

所述伸缩杆(23)固定于伸缩杆支架(22)上，装置通过伸缩杆(23)结合检查井深度进行调节，堰高可调集水器(26)通过铰接与伸缩杆(23)底部连接，实现堰高可调集水器(26)与地面贴近，提高汲水效率；浮球阀(24)和水泵(25) 分别通过螺栓连接在伸缩杆(23)上；侧板(20)固定于伸缩杆支架(22)上。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述杯座(18)按转盘(17)轴心对称排布，行程开关(8)连接浮球阀(24)；当到达采样水位时，由浮球阀(24)产生动作电位，行程开关(8)启动，带动转盘(17)转动，将采样瓶定位到水样进口处，进行对应时段的雨水收集。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于行程开关(8)的启动时间为5min，10min，15min，20min，25min，30min，40min，50min，60min。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述浮球阀(24)采用机械触发装置，实现无电耗长时间待机。

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