CN213544119U - 一种定点分层水质采样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水质取样技术技术领域，具体涉及一种定点分层水质采样装置，它包括采样箱、采样瓶、采样水杆、水泵、转向舵机、软管、控制器；采样瓶、水泵设置于采样箱中，采样瓶环绕水泵放置，水泵通过软管与各采样瓶连通，采样水杆位于采样箱下方，与水泵进水口连接，水泵的出水口通过软管与各采样瓶口设置的电磁阀连接，转向舵机与采样水杆连接，电磁阀和转向舵机均与控制器连接。本实用新型采用水泵与多个采样瓶相配合，能够实现分层水质采样，具有高可靠性和精确度；可通过控制舵机转向角度或是改变采样水杆的长度来控制采水深度，多重控制方式增大了采水深度的精度，增加了采水深度的范围。

Description

一种定点分层水质采样装置

技术领域

本实用新型涉及水质取样技术领域，特别是涉及一种定点分层水质采样装置。

背景技术

在水质监测中，同一水体随着深度和位置的改变，水中的各种参数也会发生变化，为了对水体进行纵向研究， 研究人员经常使用分层采水的方式，分层采水技术经常用于海洋、湖泊和河流等水体的样本采集。国际上大型分层采水设备已经趋于成熟，如德国HYDRO-BIOS公司生产的多通道水样采集器 MWS，MWS 多通道水样采集器用于在水体中进行水样分层采集工作，用来在一次操作中完成12/24 个不同深度水样的采集工作，该采样装置采用马达释放绳索的方式调节采样器在水中的深度，从而实现分层采水，该采集器需安装在采集点旁，结构复杂，且整体尺寸较大，只适合于长期定时采集。又如丹麦 KC-Denmark公司生产的 Rosette 多通道采水器，Rosette 多通道采水器框架材质为 AISI 316 不锈钢，可搭载 6、 12 或 24 个采水瓶，释放***同样是由电机驱动，可以通过手动触发，也可以事先编好程序，但是设备过于庞大和沉重。国内的水质采样装置采水过程使用单个采水设备对水样进行采集，分层采水设备还存在很大的不足，自动分层采水还处于研究阶段，没有广泛的应用于实践，与国际水平还有一定的距离，很多专业的分层采水设备来源于进口。

常用的分层采水装置通常是利用钢缆携带采样瓶，在指定地点放下采样瓶，通过控制释放绳索的长度控制采样深度，在重力的作用下实现指定深度采水，采水结束后回收钢索，此类方法存在钢索会受到风力和水流的作用，左右晃动，使得采水深度和预设深度不同，不能实现一次性采集多层水样，采水操作复杂，因此，定点分层水质采集方面还没有一个行之有效的解决方案。

实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的在于提供一种定点分层水质采样装置，其具有能够实现一次性采集多层水样的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种定点分层水质采样装置，包括采水装置，所述采水装置包括采样箱、采样瓶、采样水杆、水泵、转向舵机、软管、控制器；所述采样瓶、水泵安装在采样箱中，所述采样瓶环绕水泵放置，所述采样水杆位于采样箱的下方，所述采样水杆向外部延伸，且所述采样水杆内具有供采样水通过的流动通道，所述流动通道与水泵的进水口连接，各个所述采样瓶口均设置有电磁阀，所述水泵的出水口通过软管与各采样瓶口设置的电磁阀连接，所述转向舵机与采样水杆的内端连接安装，所述转向舵机控制采样水杆的转动角度，所述电磁阀、转向舵机与控制器连接。

进一步地，所述水泵的入水口处连通安装有分流接头，所述分流接头的各分流出口通过软管连接至各采样瓶口设置的电磁阀。

进一步地，所述分流接头上还连接有一废水管。

进一步地，所述采样水杆采用硬质水管，且所述采样水杆固定安装在转向舵机的转动机械臂上。

进一步地，还包括控制器，所述控制器与电磁阀一一对应连接。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

一.采用控制器和水泵与多个采样瓶相配合，能够实现多份水质采样，控制器具有精度高，可以实现准确的定点分层采样，同时也实现了定量采样，避免了人工采样中存在的采样深度不准确，不同水层采样水量不均匀，具有很好的便携性、可靠性和精确度；

二.将采样水杆固定在转向舵机转动机械臂上，可通过控制机械臂转动角度或是改变采样水杆的长度来控制采水深度，多重控制方式不仅增大了采水深度的精度，也增加了采水深度的范围。硬杆转向的方式能够保证采样精度。避免因水流、风等环境因素改变采样深度；

三.采用进水泵和出水泵的配合使用，通过电磁阀控制和分瓶采样方式避免各样品之间互相污染。

附图说明

此处所说明的附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，但并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：

图1是本实用新型的结构图；

图2是本实用新型中采样瓶与软管的连接示意图。

图中，1、采样箱；2、水泵；3、采样瓶；4、转向舵机；5、采样水杆；6、电磁阀；7、控制器；8、软管；9、分流接头。

具体实施方式

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图2对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。

实施例1：一种定点分层水质采样装置，如图1至图2所示，采水装置包括采样箱1、水泵2、采样瓶3、转向舵机4、采样水杆5、电磁阀6、控制器7、橡胶软管8、分流接头9，水泵2、采样瓶3设置于采样箱1中，水泵2设置在中心位置，采样瓶3环绕水泵2放置，水泵2通过橡胶软管8与各采样瓶3连通，采样水杆5位于采样箱1下方，与采样箱1的底座连接，采样水杆5为中空结构，其内部形成供采样水通过的流动通道，流动通道连接水泵2的进水口，水泵2的出水口与一个分流接头9的入水口相连接，各采样瓶3口设置有电磁阀6，分流接头9的每个分流出口都通过橡胶软管8连接至一个电磁阀6，水泵2抽得的样品由各橡胶软管8流入各采样瓶3中，实现水质采样。

水泵2包括了进水泵2与排水泵2，进水泵2一端为进水口，排水泵2一端为出水口，进水泵2与排水泵2之间同样安装电磁阀6。

在电磁阀6没有通电的情况下水不能流入采水瓶中，电磁阀6与电源接通时水才能通过电磁阀6流入采样瓶3中，分流出口还可连接一未连接采样瓶3的废水管，用于排水清洗。

转向舵机4与采样水杆5连接，控制采样水杆5的转动角度，随着采样水杆5角度变化采水深度也发生改变，因此通过控制转向舵机4可控制采样深度，同时也可以改变采样水杆5的长度来控制采水深度，采样水杆5可采用硬质水管，固定在舵机的转动机械臂上，控制器7可采用stm32f4系列控制芯片，电磁阀6和转向舵机4均与控制器7连接，控制器7通过控制电磁阀6开闭控制样品流入不同采样瓶3中以达到分层采水的目的，在采水时电磁阀6打开，随后打开水泵2开始向采样瓶3中采水，采水结束后关闭水泵2随后关闭电磁阀6。

控制器7还可进一步连接无线通信芯片，通过无线通信芯片，可远程与控制器7进行信号交互，从而控制水泵2、电磁阀6及转向舵机4的运作。

本实用新型工作原理如下：

首先将定点分层采样箱1安放在采水位置，在收到开始采水指令后，转向舵机4工作并旋转一定角度，到达指定角度后控制器7输出高低电平控制采样瓶3连接的电磁阀6通电进行采样，采样结束后，进水泵2关闭，抽水泵2打开，将软管8内多余的水通过排水口排出，以防污染；随后舵机旋转一定的角度，改变采水深度再次采样，直到所需采水深度完成，完成后进入下一定位点重复以上步骤进行采水，直至所有工作完成。

初始状态时硬质水管与水面水平，采水时随着硬质水管角度变化采水深度也发生改变，比如1m长的硬质水管，转动30度时的采水深度是50cm，同时也可以改***质水管的长度来控制采水深度，这种多重控制方式不仅增大了采水深度的精度，也增加了采水深度的范围。

以上所述是结合具体实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施仅局限于此；对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本实用新型技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本实用新型保护范围之内。

Claims (5)

1.一种定点分层水质采样装置，包括采水装置，其特征在于：所述采水装置包括采样箱（1）、采样瓶（3）、采样水杆（5）、水泵（2）、转向舵机（4）、软管（8）、控制器（7）；所述采样瓶（3）、水泵（2）安装在采样箱（1）中，所述采样瓶（3）环绕水泵（2）放置，所述采样水杆（5）位于采样箱（1）的下方，所述采样水杆（5）向外部延伸，且所述采样水杆（5）内具有供采样水通过的流动通道，所述流动通道与水泵（2）的进水口连接，各个所述采样瓶（3）口均设置有电磁阀（6），所述水泵（2）的出水口通过软管（8）与各采样瓶（3）口设置的电磁阀（6）连接，所述转向舵机（4）与采样水杆（5）的内端连接安装，所述转向舵机（4）控制采样水杆（5）的转动角度，所述电磁阀（6）、转向舵机（4）与控制器（7）连接。

2.根据权利要求1所述的一种定点分层水质采样装置，其特征在于：所述水泵（2）的入水口处连通安装有分流接头（9），所述分流接头（9）的各分流出口通过软管（8）连接至各采样瓶（3）口设置的电磁阀（6）。

3.根据权利要求2所述的一种定点分层水质采样装置，其特征在于：所述分流接头（9）上还连接有一废水管。

4.根据权利要求3所述的一种定点分层水质采样装置，其特征在于：所述采样水杆（5）采用硬质水管，且所述采样水杆（5）固定安装在转向舵机（4）的转动机械臂上。

5.根据权利要求4所述的一种定点分层水质采样装置，其特征在于：还包括控制器（7），所述控制器（7）与电磁阀（6）一一对应连接。

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