CN112577776A - 一种水质检测用取水设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水质检测用取水设备，包括主箱，所述主箱的内部开设有多个取水槽，每个所述取水槽的上端均开设有充气槽，每个所述取水槽的侧壁均开设有取水口，每个所述取水槽内部均设有取水封闭机构，所述主箱的内部开设有测量腔，所述测量腔的侧壁开设有测压孔和排出孔，所述主箱的内部开设有与测量腔内部连通的加热槽。优点在于：本发明中，通过设置封闭板，并由充气槽向取水槽内部充气，使得封闭板在气压作用下将漏水孔封闭，只有在外部气压大于内部气压时，封闭板才会移动取水，从而能够控制充气压强实现定位的取水，实现相对准确的定深取水，提高监测数据分析的可靠性和全面性。

Description

一种水质检测用取水设备

技术领域

本发明涉及环境监测技术领域，尤其涉及一种水质检测用取水设备。

背景技术

水质监测是监视和测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势，评价水质状况的过程；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，现有的取样设备功能单一，通常单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，十分费时费力，并且在取出时容易混入其他深度层的水样；部分使用电磁阀等电器元件保证密封性及提升操作性，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，仍存在较大的缺陷，因此亟需一种可靠的能够分层取样的取水设备。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中分层取水不便的问题，而提出的一种水质检测用取水设备。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种水质检测用取水设备，包括主箱，所述主箱的内部开设有多个取水槽，每个所述取水槽的上端均开设有充气槽，每个所述取水槽的侧壁均开设有取水口，每个所述取水槽内部均设有取水封闭机构，所述主箱的内部开设有测量腔，所述测量腔的侧壁开设有测压孔和排出孔，所述主箱的内部开设有与测量腔内部连通的加热槽，所述测量腔内部设有测压机构，所述主箱的底部通过连接弹簧连接有配重块，所述主箱的外壁固定有环形的浮囊，所述加热槽内部插设有延伸至浮囊内部的加热条。

在上述的水质检测用取水设备中，所述取水封闭机构包括固定于取水槽内壁的承载板，所述承载板的上端开设有漏水孔，所述取水槽的内壁密封滑动连接有封闭板，所述取水槽的内壁固定有加热箱，所述加热箱的上端开设有进水口，所述加热箱的上端贯穿插设有导热条，所述加热箱和加热槽内部均填充有氢氧化钠颗粒，所述承载板上部和浮囊内部均填充有二氯甲烷溶液。

在上述的水质检测用取水设备中，所述测压机构包括固定于测量腔内壁的隔板，所述隔板的侧壁通过测压弹簧连接有压板，所述隔板的侧壁开设有测量孔，所述压板的侧壁通过扭簧转动连接有挡板，所述测量腔内部固定有触发箱，所述触发箱的内壁密封滑动连接有推板，所述推板的上端固定有挡杆。

在上述的水质检测用取水设备中，所述主箱的底部固定有压电块，所述触发箱内部填充有电流变液，所述挡杆贯穿触发箱上部与挡板相抵，所述测量孔内部设有单向阀，所述压板与测量腔的内壁密封滑动连接。

与现有的技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明中，通过设置封闭板，并由充气槽向取水槽内部充气，使得封闭板在气压作用下将漏水孔封闭，只有在外部气压大于内部气压时，封闭板才会移动取水，从而能够控制充气压强实现定位的取水，实现相对准确的定深取水，提高监测数据分析的可靠性和全面性；

2、本发明中，通过设置加热箱，在阶段取水完毕时，加热箱内部将会进水从而使得氢氧化钠颗粒溶解放热，而热量将由导热条传递至二氯甲烷，使其吸热气化，导致取水槽内部气压暴增，使得封闭板重新封闭取水口，使得外部水流不再进入，保证取水后水源的纯净，不会与其他深度的水流混合，提高检测质量；

3、本发明中，通过设置压电块，在沉入湖底后，压电块将受到撞击而发电，使得挡板解限，压板在外部水压作用下移动，使得加热槽内部得以进水，从而使得加热槽内部温度急剧升高，从而使得浮囊内部二氯甲烷吸热气化，使得浮囊膨胀浮力增大，使得整个设备得以自动上浮，便于收集；

4、本发明中，通过设置测压弹簧，在湖底水压作用下，压板的移动将导致测压弹簧持续收缩，直至测压弹簧弹力与水压相同，而测压弹簧的收缩距离能够通过挤出的水流体积反向推算出，因此能够根据测压弹簧的收缩距离测算湖底的水压，进而反推湖底深度，从而能够在未知水域获得水域深度，便于水域的监测。

附图说明

图1为本发明提出的一种水质检测用取水设备的结构示意图；

图2为图1中A方向的剖视图；

图3为本发明提出的一种水质检测用取水设备中隔板部分的结构示意图。

图中：1主箱、2取水槽、3充气槽、4取水口、5承载板、6漏水孔、7封闭板、8加热箱、9进水口、10导热条、11连接弹簧、12配重块、13测量腔、14测压孔、15排出孔、16加热槽、17浮囊、18加热条、19隔板、20压电块、21测量孔、22挡板、23触发箱、24推板、25挡杆、26测压弹簧、27压板。

具体实施方式

以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。

实施例

参照图1-3，一种水质检测用取水设备，包括主箱1，主箱1的内部开设有多个取水槽2，每个取水槽2的上端均开设有充气槽3，充气槽3内设有手动阀门，每个取水槽2的侧壁均开设有取水口4，每个取水槽2内部均设有取水封闭机构，主箱1的内部开设有测量腔13，测量腔13的侧壁开设有测压孔14和排出孔15，排出孔15内设有手动阀门，主箱1的内部开设有与测量腔13内部连通的加热槽16，测量腔13内部设有测压机构，主箱1的底部通过连接弹簧11连接有配重块12，主箱1的外壁固定有环形的浮囊17，加热槽16内部插设有延伸至浮囊17内部的加热条18。

取水封闭机构包括固定于取水槽2内壁的承载板5，承载板5的上端开设有漏水孔6，取水槽2的内壁密封滑动连接有封闭板7，取水槽2的内壁固定有加热箱8，加热箱8的上端开设有进水口9，加热箱8的上端贯穿插设有导热条10，加热箱8和加热槽16内部均填充有氢氧化钠颗粒，承载板5上部和浮囊17内部均填充有二氯甲烷溶液。

测压机构包括固定于测量腔13内壁的隔板19，隔板19的侧壁通过测压弹簧26连接有压板27，压板27与隔板19间充满水，测压弹簧26在初始时处于原长，而压板27将测压孔14封闭，隔板19的侧壁开设有测量孔21，压板27的侧壁通过扭簧转动连接有挡板22，测量腔13内部固定有触发箱23，触发箱23的内壁密封滑动连接有推板24，推板24的上端固定有挡杆25。

主箱1的底部固定有压电块20，压电块20为压电陶瓷，触发箱23内部填充有电流变液，挡杆25贯穿触发箱23上部与挡板22相抵，测量孔21内部设有单向阀，避免挤压后的水流在压强作用下回流，保证测量数据的准确性，并且测量腔13侧壁设有注水管，能够向压板27与隔板19间加水，能够重复测量使用，压板27与测量腔13的内壁密封滑动连接，压电块20在撞击后将导致电流变液固化膨胀，虽然电流变液的膨胀形变是瞬间完成而又恢复的，但是挡杆25呈“L”形，在上移脱离挡板22后，挡板22已经偏转，回落的挡杆25将不再能够协助挡板22封闭测量孔21，因此不受影响，后续取水结束后，挡板22自动回转时受到挡杆25阻碍，只需再次撞击压电块20使其驱动挡杆25让位即可复原。

本发明中，在实际使用时，根据所需要采取水源的深度，利用水压与水深公式，即可测算出响应深度的水压，从而由充气槽3向取水槽2内部充气，使得取水槽2内部压强等于所需位置的水压，取水槽2内部气压可由气压计简单测量，再次不做补充，且数值相对准确，能够保证取水深度相对准确；

在充气完毕后，可将主箱1水平放入水中，主箱1将在配重块12及自身重力作用下顺利下沉，在达到指定深度时，周围水压将达到取水槽2内部气压值，从而使得主箱1在到达所需位置附近时，封闭板7在内外压强差作用下向取水槽2内部移动，从而使得漏水孔6不再被封闭，外部湖水将能够经过取水口4进入到承载板5下部空间，从而完成取水；

并且随着取水量的增加，水流将经进水口9进入到加热箱8中，从而使得加热箱8内部的氢氧化钠颗粒与水接触后产生大量的热，从而使得加热箱8内部温度急剧升高，而导热条10则将热量传递至承载板5上部的二氯甲烷溶液，使得二氯甲烷吸热气化，从而使得取水槽2内部的气压陡增，且远大于水压，从而推动封闭板7移动，使得封闭板7重新将漏水孔6封闭，至此指定位置取水完成，后续深度的取水将不再进入该取水槽2中，从而保证各位置取水的有效分隔，保证后续检测的精确；

在主箱1下沉的过程中，在重力加速度作用下，主箱1将做加速运动，使得主箱1在沉底后，配重块12将与压电块20产生相对激烈的碰撞，从而使得压电块20瞬间产生高压，施加在电流变液后将造成电流变液的固化膨胀，使得电流变液推动挡杆25上移，使得挡杆25脱离挡板22的位置，使得挡板22不再受到挡杆25的阻碍，而此时，外部水压较大，压板27实际受到较大的水压作用，由于挡板22无法转动，测量孔21被堵塞，使得压板27无法移动，而在挡板22失去限制后，在外部水压作用下，压板27将压缩测压弹簧26，并向测量腔13内部滑动，使得隔板19靠近压板27一侧的水流，在压板27的推动下通过测量孔21进入到隔板19另一侧，而压板27此时受到测压弹簧26的弹力和外部水压作用，在二者作用力平衡后，压板27将停止运动，不再深入，此状态下，穿过测量孔21的水流量是确定的，且后续不会再有添加和损失，因此测量该部分水流体积，结合测量腔13的截面积，即可测算出测压弹簧26的实际移动距离，再根据弹簧弹力与压缩距离的公式，即可测算出实际的弹簧弹力，从而匹配得到湖底水压，继而测算出湖底深度，能够在未知水域进行水质采集的同时获得水域深度的数据，便于后续监测；

而在压板27移动的同时，外部水流将经测压孔14进入，并流入加热槽16中，使得加热槽16内部氢氧化钠颗粒产热，该热量通过加热条18传递至浮囊17中，使其内的二氯甲烷受热气化，进而使得浮囊17平缓膨胀，直至整体的浮力大于重力，使得主箱1能够自动上浮，便于收集。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种水质检测用取水设备，包括主箱(1)，其特征在于，所述主箱(1)的内部开设有多个取水槽(2)，每个所述取水槽(2)的上端均开设有充气槽(3)，每个所述取水槽(2)的侧壁均开设有取水口(4)，每个所述取水槽(2)内部均设有取水封闭机构，所述主箱(1)的内部开设有测量腔(13)，所述测量腔(13)的侧壁开设有测压孔(14)和排出孔(15)，所述主箱(1)的内部开设有与测量腔(13)内部连通的加热槽(16)，所述测量腔(13)内部设有测压机构，所述主箱(1)的底部通过连接弹簧(11)连接有配重块(12)，所述主箱(1)的外壁固定有环形的浮囊(17)，所述加热槽(16)内部插设有延伸至浮囊(17)内部的加热条(18)。

2.根据权利要求1所述的一种水质检测用取水设备，其特征在于，所述取水封闭机构包括固定于取水槽(2)内壁的承载板(5)，所述承载板(5)的上端开设有漏水孔(6)，所述取水槽(2)的内壁密封滑动连接有封闭板(7)，所述取水槽(2)的内壁固定有加热箱(8)，所述加热箱(8)的上端开设有进水口(9)，所述加热箱(8)的上端贯穿插设有导热条(10)，所述加热箱(8)和加热槽(16)内部均填充有氢氧化钠颗粒，所述承载板(5)上部和浮囊(17)内部均填充有二氯甲烷溶液。

3.根据权利要求1所述的一种水质检测用取水设备，其特征在于，所述测压机构包括固定于测量腔(13)内壁的隔板(19)，所述隔板(19)的侧壁通过测压弹簧(26)连接有压板(27)，所述隔板(19)的侧壁开设有测量孔(21)，所述压板(27)的侧壁通过扭簧转动连接有挡板(22)，所述测量腔(13)内部固定有触发箱(23)，所述触发箱(23)的内壁密封滑动连接有推板(24)，所述推板(24)的上端固定有挡杆(25)。

4.根据权利要求3所述的一种水质检测用取水设备，其特征在于，所述主箱(1)的底部固定有压电块(20)，所述触发箱(23)内部填充有电流变液，所述挡杆(25)贯穿触发箱(23)上部与挡板(22)相抵，所述测量孔(21)内部设有单向阀，所述压板(27)与测量腔(13)的内壁密封滑动连接。

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