CN116659962B - 液体采样器及其采集方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液体采样技术领域，具体涉及液体采样器及其采集方法，包括采样组件，采样组件包括通过过滤网连接的连接环和底座，底座上转动安装有安装座，储样瓶包括壳体、排液管和安装柱，安装柱上滑动安装有活塞杆，活塞杆和安装柱之间设有弹簧，壳体内滑动安装有浮盘，且浮盘底部设有用于限制活塞杆移动的限位杆；深度调节组件，用于控制采样组件在液体中的深度，深度调节组件包括浮筒，浮筒上滑动安装有与储样瓶连通的连接管。本发明通过储样瓶进入采样工位，自动抽取液体样品，通过浮盘上升并堵住排液管，使其移动至非取样工位时，限位杆上移并对活塞杆限定，可以控制采集的样品体积，且可以分开采样，防止样品液体相互混合，提高采样精度。

Description

液体采样器及其采集方法

技术领域

本发明涉及液体采样技术领域，具体涉及液体采样器及其采集方法。

背景技术

液体采样是指从液体介质中获采样品的过程。液体采样通常涉及从液体容器、管道、河流、湖泊、海洋等液体环境中收集样品，采样的目的是为了检测液体中的污染物、化学物质、微生物等，或者获取代表性样品以进行进一步的分析和研究。

在液体采样过程中，通常会使用特定的采样设备和方法，以确保采样的准确性和代表性。其中对于一些河道中的水需要定期进行采样检测，传统的河水采样器的结构都比较的单一，其只能定点采样，而不同位置、区域内的河水中的成分是很大区别的，因此我们往往需要对多个定点位置进行采样，对河道水质进行综合检测采样，但是这就要求工作人员需要移动至不同的点进行单个采样非常的不便，工作人员劳动强度大，不能自行进行不同位置的河水采样。

中国专利网公开了公开号为：CN109115554B，名称为一种河道污水采样器，通过在支撑板底部设置多个可吸水的采样球，使其在河道中并随着河水不断的改变位置，从而逐个吸取不同位置的河水，实现对不同位置河道水的采样，但是仍存在以下不足：

采样球在吸水过程中会移动，且采样球是慢慢充满液体的，导致在采样过程中，采样球会吸取不同位置的河水，导致每个采样球上含有多个位置的河水样品，且在多个位置吸取的河水量不同，不满足采样检测的单一性，导致样品检测结果不准确；

二、在采样球与河水分离时，会有部分液体流出，由于采样球中的液体样品不均匀，导致最后检测结果与实际情况存在偏差，影响检测精度。

发明内容

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了液体采样器及其采集方法，能够有效地解决现有技术中无法控制采集的样品体积，且无法分开采样，导致样品不纯，影响检测精度的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

本发明提供液体采样器，包括采样组件，用于自动获取液体样品，所述采样组件包括通过过滤网连接的连接环和底座，且底座上设有电机，所述底座上转动安装有与电机驱动连接的安装座；

以及多组呈环形阵列分布在安装座上的储样瓶，所述储样瓶包括壳体、设置在壳体上的排液管和设置在壳体外周面上的安装柱，所述安装柱上滑动安装有活塞杆，且活塞杆和安装柱之间设有用于拉动活塞杆使得壳体与外界连通的弹簧，所述壳体内滑动安装有浮盘，且浮盘底部设有用于限制活塞杆移动的限位杆；

深度调节组件，用于控制采样组件在液体中的深度，所述深度调节组件包括浮筒，所述浮筒上滑动安装有与储样瓶连通的连接管。

进一步地，所述底座上转动安装有密封盘二，且安装座的底部与密封盘二顶部连接，所述连接环上转动安装有密封盘一，且密封盘一与安装座顶部连接。

进一步地，所述连接环上转动安装有导污盘，且导污盘上设有套住排液管的通孔，所述安装座轴心处设有储水槽，所述导污盘上设有液体进入储水槽的倒圆台槽。

进一步地，所述采样组件还包括与连接环活动连接的固定盘，且固定盘上设有贴住排液管的防污环，所述防污环上设有避让槽。

进一步地，所述排液管设置在储样瓶的顶部，且储样瓶上滑动安装有与浮盘连接的活动架，所述限位杆设置在活动架上并位于安装柱的下方，浮盘位于安装柱的上方。

进一步地，所述安装柱上设有多组进液孔，且活塞杆上设有导液槽，所述活塞杆远离储样瓶内腔的一端设有球体，且弹簧套设在活塞杆上并分别抵住球体和安装柱，所述活塞杆上设有位于球体和导液槽之间的限位孔，且安装座与限位孔滑动连接。

进一步地，所述导液槽设有两组并对称分布在活塞杆的侧面上，且两组导液槽之间的间隙大于限位杆的直径。

进一步地，所述深度调节组件还包括设置在连接管上的浮囊，且浮囊内设有与连接管连通的驱动件，所述连接管与驱动件连通的一端伸进固定盘并朝向导污盘，所述浮囊顶端设有检测浮囊与浮筒之间距离的雷达检测器。

液体采样器的采集方法，应用于上述的液体采样器，所述采集方法包括以下步骤：

S1、将深度调节组件和采样组件放入待采样的液体中，通过释放连接管并控制浮囊内气体气压，配合浮囊上的雷达检测器，将采样组件沉入液体中，根据采样需求来控制采样组件的下降深度；

S2、启动底座上的密封盘二带动安装座，使得安装座上的储样瓶移动到过滤网上设有导槽的一侧，此时储样瓶上的排液管离开防污环，且弹簧复位并将活塞杆朝向过滤网移动；

S3、活塞杆移动并将导液槽与安装柱上的进液孔连通，由于采样组件处于液体中，且排液管打开，液体受压进入壳体内，气体从连接管排出，浮盘受到压力和液体浮力的作用下上升，直至抵住排液管，此时浮盘拉动活动架上的限位杆抵住活塞杆底端；

S4、再次驱动密封盘二带动安装座转动，储样瓶转动至下一个工位，活塞杆离开导槽并再次压缩弹簧，同时活塞杆伸进壳体内使得导液槽与进液孔错位，同时限位孔移动到限位杆顶端，此时限位杆上升并伸入限位孔对活塞杆锁死；

S5、采样结束后，通过连接管将深度调节组件和采样组件拉离采样液体，打开固定盘和连接环，将导污盘拆出后即可取出储样瓶。

有益效果

本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：

一、通过储样瓶进入采样工位，排液管与防污环脱离将其与外界连通，并保持同样的气压，活塞杆进入导槽连通导液槽与进液孔，通过水压将液体会压入壳体中，通过浮盘上升并堵住排液管，带动限位杆抵住活塞杆的底端，并在活塞杆伸入壳体后，限位杆上移并伸入限位孔对活塞杆进行限定，可以控制采集的样品体积，且可以分开采样，防止样品液体相互混合，提高采样精度。

二、通过浮囊充气或者排气来带动采样组件在液体中升降，便于采集不同深度液体的样品，通过连接管可以将储样瓶与外界连通便于采样，同时配合浮囊上的雷达检测器来记录采样时的深度数据，便于采集不同深度的样品。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明深度调节组件的局部剖视图；

图3为本发明采样组件的***示意图；

图4为本发明采样组件的局部剖视图；

图5为本发明储样瓶进液时的剖视图；

图6为本发明储样瓶充满液体时的剖视图；

图7为本发明不同位置的储样瓶与过滤网接触的俯视图。

附图标记：1、深度调节组件；11、浮囊；12、驱动件；13、连接管；14、浮筒；2、采样组件；21、固定盘；211、防污环；22、连接环；221、密封盘一；222、导污盘；23、过滤网；231、导槽；24、底座；241、密封盘二；242、电机；25、安装座；26、储样瓶；261、壳体；262、排液管；263、浮盘；264、活动架；265、限位杆；266、活塞杆；2661、导液槽；2662、限位孔；267、安装柱；2671、进液孔；268、弹簧。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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作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。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例：

液体采样器，参照附图1-7，包括采样组件2，用于自动获取液体样品，采样组件2包括通过过滤网23连接的连接环22和底座24，过滤网23用于过滤样品中的固定颗粒，防止堵塞采样孔，且底座24上设有电机242，底座24上转动安装有与电机242驱动连接的安装座25，通过电机242驱动安装座25来转动安装座25上的储样瓶26，进行依次采样。

具体的，底座24上转动安装有密封盘二241，且安装座25的底部与密封盘二241顶部连接，连接环22上转动安装有密封盘一221，且密封盘一221与安装座25顶部连接，通过密封盘二241和密封盘一221进行密封，防止液体进入，防止损坏密封盘二241以及防止液体进入固定盘21和连接环22内的空腔，防止储样瓶26在进入采样工位时，液体从排液管262倒灌进入壳体261，提高采样精度。

进一步的，连接环22上转动安装有导污盘222，且导污盘222上设有套住排液管262的通孔，排液管262上的通孔数与储样瓶26的数目相同，安装座25轴心处设有储水槽，导污盘222上设有液体进入储水槽的倒圆台槽，在储样瓶26进行采样时，导污盘222将排液管262溢出的液体导入安装座25上的储水槽，防止有液体从排液管262中溢出后污染其他的储样瓶26。

再进一步的，采样组件2还包括与连接环22活动连接的固定盘21，固定盘21与连接环22可拆卸连接，可选螺纹连接或者卡扣连接等，且固定盘21上设有贴住排液管262的防污环211，防污环211上设有避让槽，通过防污环211抵住未处于采样工位的排液管262，而防污环211上的避让槽，则用于将处于采样工位上储样瓶26的排液管262打开，使得壳体261与连接管13连通，从而在活塞杆266上的导液槽2661与安装柱267上的进液孔2671连通时，液体进入壳体261内并将壳体261内部空气经排液管262和连接管13排出。

以及多组呈环形阵列分布在安装座25上的储样瓶26，储样瓶26包括用于储存液体的壳体261、设置在壳体261上用于排气的排液管262和设置在壳体261外周面上的安装柱267，安装柱267上滑动安装有活塞杆266，且活塞杆266和安装柱267之间设有用于拉动活塞杆266使得壳体261与外界连通的弹簧268，弹簧268推动活塞杆266朝向靠近过滤网23的方向，使得导液槽2661始终与进液孔2671连通，当取消对活塞杆266的限定时，弹簧268就会复位并打开壳体261上的进液孔，壳体261内滑动安装有浮盘263，且浮盘263底部设有用于限制活塞杆266移动的限位杆265，限位杆265跟随浮盘263移动从而进入随时限制活塞杆266移动的准备，在活塞杆266进入壳体261内部时，限位杆265则会进入活塞杆266并限制其向外移动，从而防止采样液体流出。

其中，排液管262设置在储样瓶26的顶部，用于排出气体，排液管262通过盖子与壳体261可拆卸连接，便于取出壳体261中的样品，且储样瓶26上滑动安装有与浮盘263连接的活动架264，活动架264与浮盘263之间设有弹性绳，用于活动架264上的限位杆265抵住活塞杆266底部时，浮盘263仍可继续上升并堵住排液管262，浮盘263设有锥台状塞子，可以提高对排液管262的密封以及防止液体洒出，限位杆265设置在活动架264上并位于安装柱267的下方，浮盘263位于安装柱267的上方。

另外，安装柱267上设有多组进液孔2671，且活塞杆266上设有导液槽2661，活塞杆266远离储样瓶26内腔的一端设有球体，球体可以减小与过滤网23之间的摩擦，且弹簧268套设在活塞杆266上并分别抵住球体和安装柱267，弹簧268为防腐蚀性材料制成，活塞杆266上设有位于球体和导液槽2661之间的限位孔2662，限位孔2662的截面呈梯形状，且顶部尺寸小于底部尺寸，用于方便限位杆265的导入，且安装座25与限位孔2662滑动连接，活塞杆266上设有导向块，防止活塞杆266发生转动。

除此之外，导液槽2661设有两组并对称分布在活塞杆266的侧面上，且两组导液槽2661之间的间隙大于限位杆265的直径，防止限位杆265挤压并卡入导液槽2661。

上述技术方案中，通过底座24上的电机242驱动安装座25来带动储样瓶26进入采样工位，进入采样工位储样瓶26上的排液管262会与固定盘21上的防污环211脱离，使得壳体261与连接管13连通，与外界保持同样的气压，同时壳体261上的活塞杆266进入过滤网23上设置的导槽231内，此时弹簧268复位将活塞杆266上的导液槽2661与安装柱267上的进液孔2671连通，此时液体中的水压大于壳体261内的气压，所以液体会自动进入壳体261中，此时浮盘263在外界吸力以及液体的浮力下上升并堵住排液管262，同时带动活动架264移动，使得设置在活动架264上的限位杆265抵住活塞杆266的底端，在壳体261再次移动时，活塞杆266离开导槽231，此时活塞杆266挤压弹簧268并伸入壳体261内，导液槽2661与进液孔2671错位阻止壳体261内的液体流动，活塞杆266上的限位孔2662移动到限位杆265上端，此时限位杆265上移并伸入限位孔2662对活塞杆266进行限定，使得储样瓶26在安装座25上取出时，液体也不会流出，可以控制采集的样品体积，且可以分开采样，防止样品液体相互混合，提高采样精度。

深度调节组件1，用于控制采样组件2在液体中的深度，深度调节组件1包括浮筒14，浮筒14漂浮在液体上，用于测量采样组件2下降深度的参照物，浮筒14上滑动安装有与储样瓶26连通的连接管13，连接管13在浮筒14上滑动连接，便于连接管13移动并连通采样组件2与外界，使得采样组件2在采样时，储样瓶26在采样前内部气压小于液体中的压力，便于储样瓶26采样时，液体进入壳体261。

值得说明的是，深度调节组件1还包括设置在连接管13上的浮囊11，且浮囊11内设有与连接管13连通的驱动件12，通过驱动件12来给浮囊11充气以及放气，从而控制浮囊11内的气压，调节采样组件2在液体中的深度，辅助采集不同深度的液体样品，连接管13与驱动件12连通的一端伸进固定盘21并朝向导污盘222，用于连通安装座25上处于采样工位的壳体261，浮囊11顶端设有检测浮囊11与浮筒14之间距离的雷达检测器，通过雷达检测器检测浮囊11与浮筒14之间的距离，来记录采样组件2的下降深度，从而可以精确的采集不同深度的液体样品。

上述技术方案中，通过浮囊11内的驱动件12充气或者排气来改变浮力，从而带动采样组件2在液体中升降，便于采集不同深度液体的样品，通过连接管13可以将储样瓶26与外界连通便于采样，同时配合浮囊11上的雷达检测器来记录采样时的深度数据，便于采集不同深度的液体样品，提高采集范围。

液体采样器的采集方法，应用于上述的液体采样器，采集方法包括以下步骤：

S1、将深度调节组件1和采样组件2放入待采样的液体中，通过释放连接管13并控制浮囊11内气体气压，配合浮囊11上的雷达检测器，将采样组件2沉入液体中，根据采样需求来控制采样组件2的下降深度；

S2、启动底座24上的密封盘二241带动安装座25，使得安装座25上的储样瓶26移动到过滤网23上设有导槽231的一侧，此时储样瓶26上的排液管262离开防污环211，且弹簧268复位并将活塞杆266朝向过滤网23移动；

S3、活塞杆266移动并将导液槽2661与安装柱267上的进液孔2671连通，由于采样组件2处于液体中，且排液管262打开，液体受压进入壳体261内，气体从连接管13排出，浮盘263受到压力和液体浮力的作用下上升，直至抵住排液管262，此时浮盘263拉动活动架264上的限位杆265抵住活塞杆266底端；

S4、再次驱动密封盘二241带动安装座25转动，储样瓶26转动至下一个工位，活塞杆266离开导槽231并再次压缩弹簧268，同时活塞杆266伸进壳体261内使得导液槽2661与进液孔2671错位，同时限位孔2662移动到限位杆265顶端，此时限位杆265上升并伸入限位孔2662对活塞杆266锁死；

S5、采样结束后，通过连接管13将深度调节组件1和采样组件2拉离采样液体，打开固定盘21和连接环22，将导污盘222拆出后即可取出储样瓶26。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.液体采样器，其特征在于，包括：

采样组件（2），用于自动获取液体样品，所述采样组件（2）包括通过过滤网（23）连接的连接环（22）和底座（24），且底座（24）上设有电机（242），所述底座（24）上转动安装有与电机（242）驱动连接的安装座（25），所述连接环（22）上设有固定盘（21），且固定盘（21）上设有贴住排液管（262）的防污环（211），所述防污环（211）上设有避让槽，所述过滤网（23）上设有导槽（231）；

以及多组呈环形阵列分布在安装座（25）上的储样瓶（26），所述储样瓶（26）包括壳体（261）、设置在壳体（261）上的排液管（262）和设置在壳体（261）外周面上的安装柱（267），所述安装柱（267）上滑动安装有活塞杆（266），且活塞杆（266）和安装柱（267）之间设有用于拉动活塞杆（266）使得壳体（261）与外界连通的弹簧（268），所述弹簧（268）推动活塞杆（266）朝向靠近过滤网（23）的方向，使得导液槽（2661）始终与进液孔（2671）连通，所述壳体（261）内滑动安装有浮盘（263），且浮盘（263）底部设有用于限制活塞杆（266）移动的限位杆（265），所述储样瓶（26）进入采样工位时，排液管（262）会与固定盘（21）上的防污环（211）脱离，使得壳体（261）与连接管（13）连通，与外界保持同样的气压，同时所述壳体（261）上的活塞杆（266）进入过滤网（23）上设置的导槽（231）内，此时弹簧（268）复位将活塞杆（266）上的导液槽（2661）与安装柱（267）上的进液孔（2671）连通来收集液体，所述排液管（262）设置在储样瓶（26）的顶部，且储样瓶（26）上滑动安装有与浮盘（263）连接的活动架（264），活动架（264）与浮盘（263）之间设有弹性绳，所述限位杆（265）设置在活动架（264）上并位于安装柱（267）的下方抵住活塞杆（266），浮盘（263）位于安装柱（267）的上方，所述安装柱（267）上设有多组进液孔（2671），且活塞杆（266）上设有导液槽（2661），所述活塞杆（266）远离储样瓶（26）内腔的一端设有球体，且弹簧（268）套设在活塞杆（266）上并分别抵住球体和安装柱（267），所述活塞杆（266）上设有位于球体和导液槽（2661）之间的限位孔（2662），且限位杆（265）与活塞杆（266）上的限位孔（2662）活动连接；

深度调节组件（1），用于控制采样组件（2）在液体中的深度，所述深度调节组件（1）包括浮筒（14），所述浮筒（14）上滑动安装有与储样瓶（26）连通的连接管（13）。

2.根据权利要求1所述的液体采样器，其特征在于，所述底座（24）上转动安装有密封盘二（241），且安装座（25）的底部与密封盘二（241）顶部连接，所述连接环（22）上转动安装有密封盘一（221），且密封盘一（221）与安装座（25）顶部连接。

3.根据权利要求2所述的液体采样器，其特征在于，所述连接环（22）上转动安装有导污盘（222），且导污盘（222）上设有套住排液管（262）的通孔，所述安装座（25）轴心处设有储水槽，所述导污盘（222）上设有液体进入储水槽的倒圆台槽。

4.根据权利要求3所述的液体采样器，其特征在于，所述导液槽（2661）设有两组并对称分布在活塞杆（266）的侧面上，且两组导液槽（2661）之间的间隙大于限位杆（265）的直径。

5.液体采样器的采集方法，应用于权利要求4所述的液体采样器，其特征在于，所述采集方法包括以下步骤：

S1、将深度调节组件（1）和采样组件（2）放入待采样的液体中，通过释放连接管（13）并控制浮囊（11）内气体气压，配合浮囊（11）上的雷达检测器，将采样组件（2）沉入液体中，根据采样需求来控制采样组件（2）的下降深度；

S2、启动底座（24）上的密封盘二（241）带动安装座（25），使得安装座（25）上的储样瓶（26）移动到过滤网（23）上设有导槽（231）的一侧，此时储样瓶（26）上的排液管（262）离开防污环（211），且弹簧（268）复位并将活塞杆（266）朝向过滤网（23）移动；

S3、活塞杆（266）移动并将导液槽（2661）与安装柱（267）上的进液孔（2671）连通，由于采样组件（2）处于液体中，且排液管（262）打开，液体受压进入壳体（261）内，气体从连接管（13）排出，浮盘（263）受到压力和液体浮力的作用下上升，直至抵住排液管（262），此时浮盘（263）拉动活动架（264）上的限位杆（265）抵住活塞杆（266）底端；

S4、再次驱动密封盘二（241）带动安装座（25）转动，储样瓶（26）转动至下一个工位，活塞杆（266）离开导槽（231）并再次压缩弹簧（268），同时活塞杆（266）伸进壳体（261）内使得导液槽（2661）与进液孔（2671）错位，同时限位孔（2662）移动到限位杆（265）顶端，此时限位杆（265）上升并伸入限位孔（2662）对活塞杆（266）锁死；

S5、采样结束后，通过连接管（13）将深度调节组件（1）和采样组件（2）拉离采样液体，打开固定盘（21）和连接环（22），将导污盘（222）拆出后即可取出储样瓶（26）。