CN114354279A - 一种水文工程地质用地下水采集取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种水文工程地质用地下水采集取样装置，包括取样长筒，取样长筒内壁固定连接有多个第一隔板，多个第一隔板将取样长筒的内腔分隔为多个空腔，取样长筒内固定连接有第二隔板，第二隔板将每个空腔均分隔为取样腔和水浴腔，取样长筒上连接有第一水泵，第一水泵连通有进水管和出水管，取样长筒侧壁设置有蓄水箱，出水管与蓄水箱相连通，每个取样腔上均连通有与出水管相连的取样组件，取样长筒上设有恒温水箱，恒温水箱侧壁设置有第二水泵，第二水泵出水口连接有水浴导管，水浴导管与每个连通于水浴腔内的注水组件相连。本发明可减少样本间的干扰，减小检测误差，也可减小温度变化对样本温度的影响，从而保证了样本检测时的准确性。

Description

一种水文工程地质用地下水采集取样装置

技术领域

本发明涉及地下水取样装置的技术领域，尤其涉及一种水文工程地质用地下水采集取样装置。

背景技术

地下水是指赋存于地面以下岩石空隙中的水，狭义上是指地下水面以下饱和含水层中的水，地下水是水资源的重要组成部分，由于水量稳定，水质好，是农业灌溉、工矿和城市的重要水源之一，其中在水文工程中，就经常需要对地下水的水质进行检测以判断水源是否可用以及判断周围的环境是否遭受污染等。

在取样时为了保证准确性，通常会多次分层取样，然而在进行分层取样时，由于每次取样共用同一泵体，泵体内上次取样时存留的样本会稀释本次取样的样本，从而影响样本检测的准确性；同时地下水温度受环境影响，地下水越深，其温度越低，现有的取样装置在保存样本时，大多为常温保存，随着存放时间的增长，会导致深度较深处的样本温度变化过大，样本温度的变化也会对样本的检测结果造成影响，故而我们设计了一种水文工程地质用地下水采集取样装置来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中多次取样时样本间会相互干扰以及取样时温度变化过大易干扰样本检测效果的问题，而提出的一种水文工程地质用地下水采集取样装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种水文工程地质用地下水采集取样装置，包括取样长筒，所述取样长筒底部固定连接有安装支架，所述取样长筒内壁固定连接有多个第一隔板，每个所述第一隔板均匀分布且互相平行设置，多个所述第一隔板将取样长筒的内腔分隔为多个空腔，所述取样长筒内固定连接有第二隔板，所述第二隔板垂直贯穿所有第一隔板，所述第二隔板将每个空腔均分隔为取样腔和水浴腔，每个所述水浴腔内均设置有第二温度传感器，所述安装支架底部连接有第一水泵，所述第一水泵进水端连通有进水管，所述第一水泵出水端连通有出水管，所述进水管远离水泵的一端连接有采样装置，所述采样装置上设有第一温度传感器，所述取样长筒侧壁设置有蓄水箱，所述蓄水箱上固定连接有连接杆，所述蓄水箱通过连接杆连接于取样长筒上，所述出水管远离第一水泵的一端与蓄水箱相连通，每个所述取样腔上均连通有取样组件，所述取样组件均连接于出水管侧壁，所述出水管靠近蓄水箱的一端设置有控制总阀，每个所述取样腔侧壁贯穿设有排水组件；所述取样长筒一侧设有恒温水箱，所述恒温水箱侧壁设置有第二水泵，所述第二水泵进水口与恒温水箱相连通，所述第二水泵出水口连接有水浴导管，每个所述水浴腔均连通有注水组件，每个所述注水组件均与水浴导管相连。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述采样装置包括过滤器和取样管，所述过滤器的出水口连接于进水管远离第一水泵的一端，所述过滤器进水口与取样管相连，所述第一温度传感器设置于取样管的侧壁上。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述取样组件包括连接管和第一控制阀，所述连接管连通于出水管和取样腔之间，所述第一控制阀设置于连接管上。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述水浴导管包括软管和固定管，所述软管与第二水泵出水口相连接，所述软管远离第二水泵的一端与固定管相连接，所述固定管远离软管的一端与注水组件相连。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述注水组件包括弧形导管和第二控制阀，所述弧形导管的一端贯穿延伸至对水浴腔内，所述弧形导管的另一端与固定管相连通，所述第二控制阀连接于弧形导管上。

作为上述技术方案的进一步描述：

每个所述弧形导管底部均连接有L型导管，每个所述L型导管上均连接有第三控制阀，所述取样长筒一侧设有第三水泵，所述第三水泵进水口连接有导出管，所述导出管与所有L型导管均相连通。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述排水组件包括排出管和第四控制阀，所述排出管的一端贯穿取样长筒外壁与取样腔相连通，所述第四控制阀连接于排出管上。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述取样长筒顶部固定连接有长导绳，所述长导绳远离取样长筒一端连接有拉把。

本发明具有如下有益效果：

1、与现有技术相比，该水文工程地质用地下水采集取样装置，通过取样长筒、第一水泵、进水管、出水管、蓄水箱、连接管、第一控制阀和控制总阀之间的相互配合，第一水泵将样本抽至对应的取样腔内，下次取样之前首先将所有第一控制阀关闭，打开控制总阀，第一水泵抽水对出水管和连接管进行冲洗，冲洗废水进入蓄水箱内，然后再打开对应的第一控制阀将样本导入对应的取样腔，这样可减少样本间的干扰，从而减小样本检测时的误差。

2、与现有技术相比，该水文工程地质用地下水采集取样装置，通过恒温水箱、第一温度传感器、第二温度传感器、第二水泵、水浴导管、水浴腔、弧形导管和第二控制阀之间的相互配合，调节恒温水箱内水温与第一温度传感器检测温度相同，第二水泵将恒温水箱内水抽至对应的水浴腔内进行存储，从而使得水浴腔内侧取样腔温度相对恒定，减小温度变化对取样腔内样本温度的影响，保证了样本检测时的准确性。

3、与现有技术相比，该水文工程地质用地下水采集取样装置，通过弧形导管、L型导管、导出管、第三控制阀和第三水泵之间的相互配合，在水浴腔内水温降低时，对应第三控制阀打开，此时水浴腔和弧形导管内的水源被第三水泵抽出，而后第二水泵可再次将恒温水箱内恒温水抽入对应的水浴腔内，进一步减小温度变化对样本温度的影响。

附图说明

图1为本发明提出的一种水文工程地质用地下水采集取样装置的整体结构示意图；

图2为本发明提出的一种水文工程地质用地下水采集取样装置的第一视角结构示意图；

图3为本发明提出的一种水文工程地质用地下水采集取样装置的第二视角结构示意图；

图4为本发明提出的一种水文工程地质用地下水采集取样装置的侧视图；

图5为本发明提出的一种水文工程地质用地下水采集取样装置中取样长筒的内部结构示意图。

图例说明：1、取样长筒；2、安装支架；3、第一隔板；4、取样腔；5、第一水泵；6、进水管；7、出水管；8、第一温度传感器；9、连接杆；10、蓄水箱；11、第二隔板；12、水浴腔；13、恒温水箱；14、第二水泵；15、水浴导管；1501、软管；1502、固定管；16、过滤器；17、取样管；18、连接管；19、第一控制阀；20、控制总阀；21、弧形导管；22、第二控制阀；23、L型导管；24、导出管；25、第三控制阀；26、第三水泵；27、排出管；28、第四控制阀；29、长导绳；30、拉把；31、第二温度传感器。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式，对本发明中的技术方案作进一步说明，清楚、完整地描述本发明的技术方案。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

如图1-5所示，一种水文工程地质用地下水采集取样装置，包括取样长筒1，取样长筒1底部固定连接有安装支架2，取样长筒1内壁固定连接有多个第一隔板3，每个第一隔板3均匀分布且互相平行设置，多个第一隔板3将取样长筒1的内腔分隔为多个空腔，取样长筒1内固定连接有第二隔板11，第二隔板11垂直贯穿所有第一隔板3，第二隔板11将每个空腔均分隔为取样腔4和水浴腔12，每个水浴腔12内均设置有第二温度传感器31，安装支架2底部连接有第一水泵5，第一水泵5进水端连通有进水管6，第一水泵5出水端连通有出水管7，进水管6远离水泵的一端连接有采样装置，采样装置上设有第一温度传感器8，取样长筒1侧壁设置有蓄水箱10，蓄水箱10上固定连接有连接杆9，蓄水箱10通过连接杆9连接于取样长筒1上，出水管7远离第一水泵5的一端与蓄水箱10相连通，每个取样腔4上均连通有取样组件，取样组件均连接于出水管7侧壁，出水管7靠近蓄水箱10的一端设置有控制总阀20，每个取样腔4侧壁贯穿设有排水组件；取样长筒1一侧设有恒温水箱13，恒温水箱13侧壁设置有第二水泵14，第二水泵14进水口与恒温水箱13相连通，第二水泵14出水口连接有水浴导管15，每个水浴腔12均连通有注水组件，每个注水组件均与水浴导管15相连。

采样装置包括过滤器16和取样管17，过滤器16的出水口连接于进水管6远离第一水泵5的一端，过滤器16进水口与取样管17相连，第一温度传感器8设置于取样管17的侧壁上。通过设置过滤器16可对抽入的样本进行过滤，避免杂质进入导致第一水泵5和出水管7堵塞，延长装置的使用寿命；同时通过第一温度传感器8感应取样点的温度，从而调整恒温水箱13内的水源温度，再利用恒温水箱13内的水源注入水浴腔12来维持样本温度，提高检测的准确性。

取样组件包括连接管18和第一控制阀19，连接管18连通于出水管7和取样腔4之间，第一控制阀19设置于连接管18上。需要取样时，打开相应连接管18上的控制阀，可将第一水泵5抽取的水样送入对应的取样腔4中暂时储存。

水浴导管15包括软管1501和固定管1502，软管1501与第二水泵14出水口相连接，软管1501远离第二水泵14的一端与固定管1502相连接，固定管1502远离软管1501的一端与注水组件相连。

注水组件包括弧形导管21和第二控制阀22，弧形导管21的一端贯穿延伸至对水浴腔12内，弧形导管21的另一端与固定管1502相连通，第二控制阀22连接于弧形导管21上。

通过上述技术方案，水样被送入取样腔4储存后，打开与对应取样腔4位置对应的第二控制阀22，第二水泵14将恒温水箱13内调整好温度的水源经水浴导管15和弧形导管21抽至对应的水浴腔12内并存储，进而减小温度变化对样本温度的影响。

每个弧形导管21底部均连接有L型导管23，每个L型导管23上均连接有第三控制阀25，取样长筒1一侧设有第三水泵26，第三水泵26进水口连接有导出管24，导出管24与所有L型导管23均相连通。

通过上述技术方案，在第三控制阀25打开后，第三水泵26工作可将对应的L型导管23、弧形导管21和水浴腔12内水源抽出，而后第二水泵14可再次将恒温水箱13内水源抽入对应的水浴腔12内，减小外界温度变化对样本温度的影响。

排水组件包括排出管27和第四控制阀28，排出管27的一端贯穿取样长筒1外壁与取样腔4相连通，第四控制阀28连接于排出管27上。需要取用取样腔4内的样本时，只需将与取样腔4连接的排出管27上的第四控制阀28打开，样本即可从取样腔4内流出以便进行检测工作，检测完毕后对取样腔4进行清洗，避免与下次检测样本混合影响检测准确性。

取样长筒1顶部固定连接有长导绳29，长导绳29远离取样长筒1一端连接有拉把30。拉把30和长导绳29的设置，则便于取样人员提拉移动取样长筒1。

本发明可通过以下操作方式阐述其功能原理：

使用时将取样长筒1投放至取样位置，此时第一温度传感器8检测取样位置水温，并将信息传递给控制器，控制器控制恒温水箱13工作，将恒温水箱13内水温调整至与第一温度传感器8温度相同，启动第一水泵5，取样位置水源经过滤器16过滤后进入出水管7内，此时打开其中一个第一控制阀19，出水管7内水源经对应的连接管18进入取样腔4内，然后再关闭第一控制阀19，启动第二水泵14和与对应取样腔4位置对应的第二控制阀22，第二水泵14将恒温水箱13内调整好温度的水源经水浴导管15和弧形导管21抽至对应的水浴腔12内并存储，然后关闭第二控制阀22。

再次取样时，取样长筒1移动至另一取样位置，第一温度传感器8检测对应位置水温并传递给控制器，控制器控制恒温水箱13工作将水温调整至对应温度，打开控制总阀20，启动第一水泵5，第一水泵5将水持续抽入出水管7和各个连接管18部分段，对出水管7和连接管18进行冲洗，冲洗后的水流进入蓄水箱10内储存，而后再关闭控制总阀20，打开另一第一控制阀19，样本经连接管18进入对应取样腔4存储，然后再打开与对应取样腔4位置对应的第二控制阀22，第二水泵14将恒温水箱13内水源经水浴导管15和弧形导管21抽至对应的水浴腔12内并存储，减小温度变化对样本温度的影响，重复以上步骤，可依次完成不同位置的取样工作。

此外，在水浴腔12内的第二温度传感器31检测到水温变化时，可打开对应位置L型导管23上的第三控制阀25，启动第三水泵26，第三水泵26可将水浴腔12内水源抽出，然后关闭第三控制阀25和第三水泵26，启动第二水泵14，第二水泵14再将与对应水浴腔12温度适配的恒温水抽至水浴腔12内，进一步减小温度变化对样本温度的影响。

需要取用取样腔4内的样本时，只需将与取样腔4连接的排出管27上的第四控制阀28打开，样本即可从取样腔4内流出以便进行检测工作。

在恒温水箱13上还设有与各个水泵、控制阀、温度传感器8以及恒温水箱13电连接的并未在图中示出的PLC控制器。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种水文工程地质用地下水采集取样装置，包括取样长筒(1)，所述取样长筒(1)底部固定连接有安装支架(2)，其特征在于：所述取样长筒(1)内壁固定连接有多个第一隔板(3)，每个所述第一隔板(3)均匀分布且互相平行设置，多个所述第一隔板(3)将取样长筒(1)的内腔分隔为多个空腔，所述取样长筒(1)内固定连接有第二隔板(11)，所述第二隔板(11)垂直贯穿所有第一隔板(3)，所述第二隔板(11)将每个空腔均分隔为取样腔(4)和水浴腔(12)，每个所述水浴腔(12)内均设置有第二温度传感器(31)，所述安装支架(2)底部连接有第一水泵(5)，所述第一水泵(5)进水端连通有进水管(6)，所述第一水泵(5)出水端连通有出水管(7)，所述进水管(6)远离水泵的一端连接有采样装置，所述采样装置上设有第一温度传感器(8)，所述取样长筒(1)侧壁设置有蓄水箱(10)，所述蓄水箱(10)上固定连接有连接杆(9)，所述蓄水箱(10)通过连接杆(9)连接于取样长筒(1)上，所述出水管(7)远离第一水泵(5)的一端与蓄水箱(10)相连通，每个所述取样腔(4)上均连通有取样组件，所述取样组件均连接于出水管(7)侧壁，所述出水管(7)靠近蓄水箱(10)的一端设置有控制总阀(20)，每个所述取样腔(4)侧壁贯穿设有排水组件；所述取样长筒(1)一侧设有恒温水箱(13)，所述恒温水箱(13)侧壁设置有第二水泵(14)，所述第二水泵(14)进水口与恒温水箱(13)相连通，所述第二水泵(14)出水口连接有水浴导管(15)，每个所述水浴腔(12)均连通有注水组件，每个所述注水组件均与水浴导管(15)相连。

2.根据权利要求1所述的一种水文工程地质用地下水采集取样装置，其特征在于：所述采样装置包括过滤器(16)和取样管(17)，所述过滤器(16)的出水口连接于进水管(6)远离第一水泵(5)的一端，所述过滤器(16)进水口与取样管(17)相连，所述第一温度传感器(8)设置于取样管(17)的侧壁上。

3.根据权利要求1所述的一种水文工程地质用地下水采集取样装置，其特征在于：所述取样组件包括连接管(18)和第一控制阀(19)，所述连接管(18)连通于出水管(7)和取样腔(4)之间，所述第一控制阀(19)设置于连接管(18)上。

4.根据权利要求1所述的一种水文工程地质用地下水采集取样装置，其特征在于：所述水浴导管(15)包括软管(1501)和固定管(1502)，所述软管(1501)与第二水泵(14)出水口相连接，所述软管(1501)远离第二水泵(14)的一端与固定管(1502)相连接，所述固定管(1502)远离软管(1501)的一端与注水组件相连。

5.根据权利要求4所述的一种水文工程地质用地下水采集取样装置，其特征在于：所述注水组件包括弧形导管(21)和第二控制阀(22)，所述弧形导管(21)的一端贯穿延伸至对水浴腔(12)内，所述弧形导管(21)的另一端与固定管(1502)相连通，所述第二控制阀(22)连接于弧形导管(21)上。

6.根据权利要求5所述的一种水文工程地质用地下水采集取样装置，其特征在于：每个所述弧形导管(21)底部均连接有L型导管(23)，每个所述L型导管(23)上均连接有第三控制阀(25)，所述取样长筒(1)一侧设有第三水泵(26)，所述第三水泵(26)进水口连接有导出管(24)，所述导出管(24)与所有L型导管(23)均相连通。

7.根据权利要求1所述的一种水文工程地质用地下水采集取样装置，其特征在于：所述排水组件包括排出管(27)和第四控制阀(28)，所述排出管(27)的一端贯穿取样长筒(1)外壁与取样腔(4)相连通，所述第四控制阀(28)连接于排出管(27)上。

8.根据权利要求1-7中任一所述的一种水文工程地质用地下水采集取样装置，其特征在于：所述取样长筒(1)顶部固定连接有长导绳(29)，所述长导绳(29)远离取样长筒(1)一端连接有拉把(30)。

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