CN110907231B - 水质监测分层取样装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及水质监测分层取样装置,有效的解决了水体分层取样需多次操作,水样容易混杂的问题;解决的技术方案包括外壳体和内壳体,内壳体安装在外壳体内且可在外壳体内上下滑动,内壳体与外壳体底部之间安装有第一压簧,外壳体的左侧壁上开有一个第一进水口,内壳体内经多个上下均布的水平的隔板分隔成多个储水室,每个储水室的左侧壁顶部均开有一个第二进水口,外壳体的右侧壁上安装有一个可向内弹出的弹块,每个储水室的右侧壁上均开有一个竖向的滑槽,多个滑槽的深度从上至下按等差数列递减,弹块的内端可伸入滑槽内;本发明大大减少了取样操作次数,不需电磁阀控制,取样后能及时密封,解决了不同层深的水样混合的问题。

Description

水质监测分层取样装置
技术领域
本发明涉及水质监测领域,具体是水质监测分层取样装置。
背景技术
水质取样是水质监测的重要环节,要求准确的提取特定时间和空间位置处的水体样本;对深水进行取样时,经常需要按深度梯度进行多个层深的取样,目前在进行分层取样时,一般采用一个取水容器下放到指定深度,取水容器上设有可单向开合的盖板,下放过程中开启,提升过程中关闭,从而实现取样工作,这种方法存在诸多弊端:其一,每次只能取一个深度的样本,分层取样时需要多次下放容器取样;其二 ,下方过程中盖板开启,水体进入到容器内,且提升过程中盖板难以完全密封容器,致使混入其他深度层的水样;为解决水样混杂的问题,出现了电磁阀控制开启的取样装置,到达指定深度后电磁阀开启进行取样,但是电器元件在水下工作容易漏水损坏,需要设计极其可靠的防水装置,即使设计防水装置,电器元件依然会逐渐受潮,大大缩短使用寿命,总而言之,电器元件无论从成本上还是可靠性上,都不宜用于本领域。
发明内容
针对上述情况,为克服现有技术之缺陷,本发明提供了水质监测分层取样装置,有效的解决了目前水体分层取样需多次操作,水样容易混杂的问题。
其解决的技术方案是,水质监测分层取样装置,包括外壳体和内壳体,外壳体和内壳体均为竖向的四棱柱状结构,内壳体安装在外壳体内且可在外壳体内上下滑动,内壳体与外壳体贴合,内壳体与外壳体底部之间安装有第一压簧,外壳体顶部开有第一通孔且连接有吊绳;外壳体的左侧壁上开有一个第一进水口,内壳体内经多个上下均布的水平的隔板分隔成多个储水室,每个储水室的左侧壁顶部均开有一个第二进水口,内壳体上下移动可使不同的第二进水口与第一进水口相对;外壳体的右侧壁上安装有一个可向内弹出的弹块,每个储水室的右侧壁上均开有一个竖向的滑槽,相邻的两个滑槽端部相通,多个滑槽的深度从上至下按等差数列递减,弹块的内端可伸入滑槽内。
本发明大大减少了取样操作次数,不需电磁阀控制,取样后能及时密封,解决了不同层深的水样混合的问题。
附图说明
图1为本发明取样前的主视剖视图。
图2为图1中A部分的放大图。
图3为本发明位于第一个取样深度时的主视剖视图。
图4为图3中B部分的放大图。
图5为第一进水口和第二进水口相对时的俯视剖视图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步详细说明。
由图1至图5给出,本发明包括外壳体1和内壳体2,外壳体1和内壳体2均为竖向的四棱柱状结构,内壳体2安装在外壳体1内且可在外壳体1内上下滑动,内壳体2与外壳体1贴合,内壳体2与外壳体1底部之间安装有第一压簧3,外壳体1顶部开有第一通孔4且连接有吊绳5;外壳体1的左侧壁上开有一个第一进水口6,内壳体2内经多个上下均布的水平的隔板7分隔成多个储水室8,每个储水室8的左侧壁顶部均开有一个第二进水口9,内壳体2上下移动可使不同的第二进水口9与第一进水口6相对;外壳体1的右侧壁上安装有一个可向内弹出的弹块10,每个储水室8的右侧壁上均开有一个竖向的滑槽11,相邻的两个滑槽11端部相通,多个滑槽11的深度从上至下按等差数列递减,弹块10的内端可伸入滑槽11内。
所述的弹块10的安装方式为:外壳体1的右侧壁上开有横向的安装孔12,弹块10安装在安装孔12内且左端伸入外壳体1内,弹块10与安装孔12贴合且可左右滑动,弹块10右端安装有第二压簧13。
为方便更换不同弹性系数的第二压簧13,所述的安装孔12的右端经螺纹旋装有第一端盖14,第二压簧13安装在第一端盖14和弹块10之间。
所述的安装孔12的侧壁上设有一个抽气口15,抽气口15外安装有一个出气单向阀16,通过抽气口15可将安装孔12内的空气抽出,以免使弹块10不能向右移动。
为保证外壳体1取样时竖直下沉,所述的外壳体1的底部安装有配重块17。
所述的外壳体1的左侧内壁上安装有竖向的橡胶条18,橡胶条18可将不与第一进水口6相对的第二进水口9密封,防止漏水。
所述的第一通孔4下端经拉绳吊装有一个水平的盖板19,盖板19上开有一个第二通孔20,第二通孔20的直径小于第一通孔4,本装置下放入水中后水可经第一通孔4快速进入外壳体1内,而内壳体2向上移动时,推动盖板19向上运动将第一通孔4盖住,外壳体1内的水只能从第二通孔20缓慢排出,起到延缓内壳体2上移速度的作用。
所述的外壳体1底部开有第三通孔21,用于平衡内壳体2上下的水压。
所述的弹块10的左端面上设有多个凸点,避免弹块10左端与滑槽11底部贴紧使水压不能作用于弹块10左端。
所述的外壳体1的下端经螺纹旋装有第二端盖22,拧开第二端盖22可取出内壳体2。
以下以储水室8数量为三个,且滑槽11深度的公差为D为例介绍本发明的使用方法和工作原理:取样前,首先用注射器或其他抽气工具通过抽气口15将安装孔12内的空气抽出,避免弹块10在后续取样时不能向右移动,注意弹块10在位于最左位置时,第二压簧13的预紧力等于外界空气压力,此时弹块10所受合力为零;然后将内壳体2从下端装入外壳体1中并拧上第二端盖22,第一压簧3压缩,弹块10在第二压簧13的作用下伸入外壳体1内且越过最上端的滑槽11压在内壳体2的顶部,使内壳体2不能向上移动,弹块10越过滑槽11的长度为D;内壳体2在此位置时,多个第二进水口9均位于第一进水口6下方且被橡胶条18封闭。
取样时,将本装置吊垂至水体中并逐渐下放,水经通孔进入到外壳体1内,随着水深增加,水压逐渐增大,弹块10左端的压力逐渐升高,水压推动弹块10克服第二压簧13的作用逐渐向右移动,直至达到取样梯度H深度后,弹块10向右移动了距离D,此时弹块10从内壳体2顶部退出进入最上方的滑槽11内,在第一压簧3的作用下以及上述第二通孔20减缓内壳体2上移速度的作用下,内壳体2慢速向上移动,内壳体2向上移动的过程中,最上方的储水室8上的第二进水口9从下向上经过第一进水口6,在该第二进水口9与第一进水口6相对期间,水将最上方的储水室8灌满,使本装置在此深度停留一段时间,直至最上方的滑槽11下端与弹块10接触,此时最上方的储水室8上的第二进水口9位于第一进水口6上方且被橡胶条18封闭,完成H深度处的取样;第二进水口9设置于储水室8的上端,使储水室8内的空气能够排出,水能进入储水室8内。
最上方的储水室8灌满后,继续下放本吊绳5,水压继续升高推动弹块10继续向右移动,当下放至2H深度时,弹块10再次向右移动了D距离,弹块10退出最上方的滑槽11进入第二个滑槽11内,在第一压簧3的作用下以及上述第二通孔20减缓内壳体2上移速度的作用下,内壳体2再次慢速向上移动,第二个储水室8内灌满水,完成2H深度处的取样;如此继续下方完成3H深度处的取样,如此类推。
取样完成后,将本装置提出水面,用打开第二端盖22并将内壳体2取出,便可提取水样。
需要改变取样深度梯度时,打开安装孔12右端的第一端盖14,更换不同弹性系数的压簧即可。
本发明能够一次操作完成不同深度层的水体取样工作,大大减少了取样操作次数,节省精力和时间,而且达到取样深度后自动开始取样,不需电磁阀控制,解决了电器元件在水下工作容易受潮渗水损坏,使用寿命短的问题,同时取样后能及时密封,解决了不同层深的水样混合的问题。

Claims (7)

1.水质监测分层取样装置,其特征在于,包括外壳体(1)和内壳体(2),外壳体(1)和内壳体(2)均为竖向的四棱柱状结构,内壳体(2)安装在外壳体(1)内且可在外壳体(1)内上下滑动,内壳体(2)与外壳体(1)贴合,内壳体(2)与外壳体(1)底部之间安装有第一压簧(3),外壳体(1)顶部开有第一通孔(4)且连接有吊绳(5);外壳体(1)的左侧壁上开有一个第一进水口(6),内壳体(2)内经多个上下均布的水平的隔板(7)分隔成多个储水室(8),每个储水室(8)的左侧壁顶部均开有一个第二进水口(9),内壳体(2)上下移动可使不同的第二进水口(9)与第一进水口(6)相对;外壳体(1)的右侧壁上安装有一个可向内弹出的弹块(10),每个储水室(8)的右侧壁上均开有一个竖向的滑槽(11),相邻的两个滑槽(11)端部相通,多个滑槽(11)的深度从上至下按等差数列递减,弹块(10)的内端可伸入滑槽(11)内;
所述的弹块(10)的安装方式为:外壳体(1)的右侧壁上开有横向的安装孔(12),弹块(10)安装在安装孔(12)内且左端伸入外壳体(1)内,弹块(10)与安装孔(12)贴合且可左右滑动,弹块(10)右端安装有第二压簧(13);安装孔(12)的右端经螺纹旋装有第一端盖(14),第二压簧(13)安装在第一端盖(14)和弹块(10)之间;安装孔(12)的侧壁上设有一个抽气口(15),抽气口(15)外安装有一个出气单向阀(16)。
2.根据权利要求1所述的水质监测分层取样装置,其特征在于,所述的外壳体(1)的底部安装有配重块(17)。
3.根据权利要求1所述的水质监测分层取样装置,其特征在于,所述的外壳体(1)的左侧内壁上安装有竖向的橡胶条(18)。
4.根据权利要求1所述的水质监测分层取样装置,其特征在于,所述的第一通孔(4)下端经拉绳吊装有一个水平的盖板(19),盖板(19)上开有一个第二通孔(20),第二通孔(20)的直径小于第一通孔(4)。
5.根据权利要求1所述的水质监测分层取样装置,其特征在于,所述的外壳体(1)底部开有第三通孔(21)。
6.根据权利要求1所述的水质监测分层取样装置,其特征在于,所述的弹块(10)的左端面上设有多个凸点。
7.根据权利要求1所述的水质监测分层取样装置,所述的外壳体(1)的下端经螺纹旋装有第二端盖(22)。
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