CN217819497U - 一种基于地下水检测试验用分层取样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及地下水取样装置技术领域，公开了一种基于地下水检测试验用分层取样装置，包括支撑架；设置在支撑架内且呈圆周排列的多个取样瓶，取样瓶包括一一对应设置的瓶身、瓶盖、端盖和回位弹簧，瓶身与瓶盖可拆卸连接，瓶盖上转动连接有端盖，瓶盖上开设有第一通孔，端盖上开设有第二通孔，第一通孔和第二通孔在回位弹簧的作用力下呈相错设置；驱动单元，用于克服回位弹簧的作用力带动端盖转动，以实现第一通孔和第二通孔相对设置。本实用新型相比传统驱动单元全过程驱动，降低了驱动装置能量损耗；使用过程不受取样深度的限制，通过重复操作即可实现多个取样瓶的分层取样过程；且地下水样品均独立存储，检测试验效果好，准确性强。

Description

一种基于地下水检测试验用分层取样装置

技术领域

本实用新型涉及地下水取样装置技术领域，特别是涉及一种基于地下水检测试验用分层取样装置。

背景技术

现阶段，对于区域地下水观测评价工作，通常是通过设置地下水观测井，并从地下水观测井中进行取水样进行检测及观测水位的方法进行评价。常规地下水取样包括贝勒管采样器采样和泵吸采样两种方法，贝勒管采样器对地下水扰动较大，操作过程中会扰动地下水中组分的分布，导致检测结果不准；而泵吸采样过程中地下水抽出需要经过水泵内部，容易造成二次污染，且由于受到水泵扬程限制，无法实现对较深水位进行取样。

公告号为CN214894238U的专利公开了一种地下水分层取样装置，该专利设置的取样杯和杯盖，通过拉动连接杆打开杯盖，使地下水进入取样杯内，通过不同层次的取样杯可以同时对不同深度的地下水进行同步分层采样，然而该专利上下层取样杯的间距固定，无法调节，这就造成了当取样深度间距改变时，该专利则无法使用，仍然存在使用不便的问题。

实用新型内容

本实用新型为克服上述情况不足，旨在提供一种基于地下水检测试验用分层取样装置。

为了能够达到上述目的，本实用新型的技术方案是：一种基于地下水检测试验用分层取样装置，包括：

支撑架；

设置在所述支撑架内且呈圆周排列的多个取样瓶，所述取样瓶包括一一对应设置的瓶身、瓶盖、端盖和回位弹簧，所述瓶身与瓶盖可拆卸连接，所述瓶盖上转动连接有所述端盖，所述瓶盖上开设有第一通孔，所述端盖上开设有第二通孔，所述第一通孔和第二通孔在所述回位弹簧的作用力下呈相错设置；

驱动单元，用于克服所述回位弹簧的作用力带动所述端盖转动，以实现所述第一通孔和第二通孔相对设置。

进一步地，多个所述端盖一一对应连接有多个连杆，所述连杆沿所述端盖径向方向设置；

所述驱动单元包括驱动电机、转盘和引导杆，所述驱动电机与支撑架固定连接，所述驱动电机与转盘传动连接，所述转盘的端面上固定连接有所述引导杆，所述引导杆有选择地与任意一个所述连杆滑动连接。

进一步地，所述支撑架包括由下向上依次连接的底板、支撑杆和顶板，所述底板上表面开设有与所述瓶身的瓶底相适配的凹槽，所述顶板开设有与所述取样瓶瓶口相适配的第三通孔，所述瓶盖贯穿所述第三通孔设置，所述底板和顶板配合使用以实现对所述瓶身的定位。

进一步地，所述驱动电机固定设置在所述顶板上方中心处，所述驱动电机的输出轴与所述转盘同轴传动连接，所述转盘的下端面固定连接有所述引导杆。

进一步地，所述回位弹簧为扭簧，所述扭簧设置在所述端盖的轴线处，所述扭簧的一端与瓶盖固定连接，所述扭簧的另一端与所述端盖固定连接。

进一步地，所述第一通孔和第二通孔均为扇环形。

进一步地，所述瓶身的截面形状为多边形。

进一步地，所述驱动电机为伺服电机或步进电机。

进一步地，所述顶板上表面设置有吊耳，所述底板下表面设置有倒锥形块。

本实用新型与现有技术相比至少具有以下优点：

本实用新型通过驱动单元作用下实现第一通孔和第二通孔相对设置，实现地下水样品的收集过程，端盖在回位弹簧的作用下恢复至初始状态，完成了瓶盖封闭过程，相比传统驱动单元全过程驱动，本实用新型降低了驱动装置能量损耗；本实用新型使用过程不受取样深度的限制，通过重复上述过程即可实现多个取样瓶的分层取样过程；此外本实用新型中多个取样瓶独立使用，地下水样品均独立存储，不会受到其它地下水的干扰，检测试验效果好，准确性强。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型中去除转盘的结构示意图；

图3为本实用新型***结构示意图；

图4为本实用新型图3中A区域的局部放大图。

附图标记：1、支撑架；11、底板；12、凹槽；13、支撑杆；14、顶板；15、第三通孔；16、吊耳；17、倒锥形块；2、取样瓶；21、瓶身；22、瓶盖；23、第一通孔；24、端盖；25、第二通孔；26、回位弹簧；27、连杆；3、驱动单元；31、驱动电机；32、转盘；33、引导杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参照图1-2，本实用新型提供了一种基于地下水检测试验用分层取样装置，包括支撑架1、取样瓶2和驱动单元3。

支撑架1为本实用新型的支撑结构；取样瓶2用于存储地下水样品，多个取样瓶2呈圆周排列的方式放置在支撑架1中，取样瓶2包括瓶身21、瓶盖22、端盖24和回位弹簧26，多个瓶身21、瓶盖22、端盖24和回位弹簧26一一对应设置，瓶身21的瓶口与瓶盖22螺纹可拆卸连接，当地下水取样完成后，取下瓶盖22即可将取样瓶2中的地下水样品快速倒出，瓶盖22上表面固定连接有转杆，转杆转动连接有端盖24，转杆的顶端设置有限位环，限位环固定设置在端盖 24的上方，限位环用于限制端盖24的轴向位移，端盖24优选为瓶盖22截面相同的圆形盖体，瓶盖22上开设有第一通孔23，端盖24 上开设有第二通孔25，第一通孔23和第二通孔25优选为扇环形，第一通孔23和第二通孔25在回位弹簧26的作用力下呈相错设置；驱动单元3用于克服回位弹簧26的作用力带动端盖24转动，以实现第一通孔23和第二通孔25相对设置。

可选的，为了保证瓶盖22和端盖24上下之间紧密贴合，限位环与端盖24之间可以设置蝶形弹簧(图中未示出)。

使用时，将本实用新型下放至地下水观测井的第一指定深度，静止一段时间，待地下水观测井内的水体保持稳定状态后，通过驱动单元3带动其中一个取样瓶2的端盖24转动，使得其中一个取样瓶2 的第一通孔23和第二通孔25相对设置，其中一个取样瓶2的瓶身21内的空气经第一通孔23和第二通孔25跑出，地下水样品经第二通孔25和第一通孔23流入到其中一个取样瓶2的瓶身21中，利用驱动单元3停止对其中一个取样瓶2的端盖24作用，其中一个取样瓶2的端盖24在回位弹簧26的作用下恢复至初始状态，即实现了其中一个取样瓶2的第一通孔23和第二通孔25在回位弹簧26的作用力下呈相错设置，完成了第一指定深度的地下水收集过程；同样地，将本实用新型下放至地下水观测井的第二指定深度，静止一段时间，待地下水观测井内的水体保持稳定状态后，通过驱动单元3带动其中另一个取样瓶2的端盖24转动，使得其中另一个取样瓶2的第一通孔23和第二通孔25相对设置，其中另一个取样瓶2的瓶身21内的空气经第一通孔23和第二通孔25跑出，地下水样品经第二通孔25和第一通孔23流入到其中另一个取样瓶2的瓶身21中，利用驱动单元3停止对其中另一个取样瓶2的端盖24作用，其中另一个取样瓶 2的端盖24在回位弹簧26的作用下恢复至初始状态，即实现了其中另一个取样瓶2的第一通孔23和第二通孔25在回位弹簧26的作用力下呈相错设置，完成了其中第二指定深度的地下水收集过程；同理可以利用其它取样瓶2完成其它指定深度的地下水收集过程。

需要说明的是，上述第一指定深度、第二指定深度和其它指定深度并无高度区分且非特指，可以为相同高度的不同位置的地下水取样过程，也可以为同一位置不同深度内的地下水取样。

本实用新型采用在瓶盖22开孔的方式，下放前无需对瓶身21进行负压处理，将本实用新型下放至指定采样深度，利用驱动装置控制端盖24的转动以实现第一通孔23和第二通孔25相对，地下水由第二通孔25和第一通孔23进入瓶身21内，驱动装置停止施加作用力，端盖24在回位弹簧26的作用下恢复至初始状态，此时第一通孔23 和第二通孔25呈相错设置，通过上述操作过程即可完成地下水取样过程，端盖24在回位弹簧26的作用下能够恢复至初始状态，降低了驱动装置能量损耗；本实用新型使用过程不受取样深度的限制，通过重复上述过程即可实现多个取样瓶2的分层取样过程；此外本实用新型中多个取样瓶2独立使用，地下水样品均独立存储，不会受到其它地下水的干扰，检测试验效果好，准确性强。

优选地，端盖24固定连接有连杆27，连杆27沿端盖24的径向方向延伸设置；驱动单元3包括驱动电机31、转盘32和引导杆33，驱动电机31为伺服电机或步进电机，能够实现准确控制旋转角度的效果，驱动电机31与支撑架1固定连接，驱动电机31与转盘32传动连接，转盘32的端面上固定连接有引导杆33，引导杆33有选择地与其中任意一个连杆27滑动连接。引导杆33在转盘32旋转的作用下绕驱动电机31的输出轴做圆周运动，引导杆33与连杆27接触时，带动端盖24绕转杆旋转，以实现第一通孔23和第二通孔25相对。设置有连杆27，提高端盖24转动过程中的力臂，降低驱动电机 31的能量损耗。

优选地，结合参照图3-4，支撑架1包括由下向上依次连接的底板11、支撑杆13和顶板14，底板11上表面开设有与瓶身21的瓶底相适配的凹槽12，顶板14开设有与取样瓶2瓶口相适配的第三通孔 15，瓶盖22贯穿第三通孔15设置，使用时，瓶身21的瓶底嵌设在凹槽12内，瓶身21的瓶口和瓶盖22贯穿第三通孔15，底板11和顶盘对瓶身21实现夹持，底板11和顶板14配合使用以实现对取样瓶2的定位。

优选地，驱动电机31固定设置在顶板14上方，驱动电机31的输出轴与转盘32同轴传动连接，转盘32的下端面固定连接有引导杆33。

优选地，回位弹簧26为扭簧，扭簧套设在转杆上，扭簧的一端与瓶盖22固定连接，扭簧的另一端与端盖24固定连接。

优选地，瓶身21的截面形状为多边形，相对于截面形状为圆形，瓶身21的瓶底，更好的实现了瓶身21的固定。

优选地，顶板14上表面设置有吊耳16，吊耳16能够连接收放绳，通过收放绳的吊装实现不同深度的地下水取样过程，底板11下表面设置有倒锥形块17，设置锥形块17可以降低对水体的扰动，同时能够实现当单一取样瓶2完成地下水取样后，本实用新型仍能保持平衡稳定状态。

在本实用新型的一个实施例中，取样瓶2设置有四个，且取样瓶 2的截面形状为正四边形，四个取样瓶2沿驱动电机31为圆心呈圆周阵列分布，下放前，将取样瓶2嵌设在底板11的凹槽12内，并保证连杆27同时朝同一方向进行延伸，本实施例以连杆27均朝向顺时针延伸为例进行说明，此时四个取样瓶2中的第一通孔23和第二通孔25均相错设置，保证引导杆33与连杆27间隙配合；将本使用新型下方至第一深度，待地下水观测井内的水体保持稳定状态后，利用驱动电机31旋转第一角度，使的引导杆33作用于其中一个连杆27 并带动与其对应的端盖24转动，保证与其中一个连杆27对应的第一通孔23和第二通孔25相对设置，从而进行地下水取样过程，利用驱动电机31旋转第二角度，使得引导杆33和所有连杆27均无接触，与其中一个连杆27对应的第一通孔23和第二通孔25相错设置，完成第一深度取样过程，应当说明的是第一角度和第二角度的总和为 360度角除以取样瓶2的数量，即第一角度和第二角度的总和为90 度；下方到第二深度，待地下水观测井内的水体保持稳定状态后，通过利用驱动电机31再次间歇式转动第一角度和第二角度，以实现第二深度的取样过程；同理，可实现第三深度和第四深度的取样过程。应当说明的是第一深度、第二深度、第三深度和第四深度可为同一深度，也可以为不同深度。通过以上过程可实现四个取样瓶分别对四个取样区域的地下水取样过程。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于地下水检测试验用分层取样装置，其特征在于，包括：

支撑架(1)；

设置在所述支撑架(1)内且呈圆周排列的多个取样瓶(2)，所述取样瓶(2)包括一一对应设置的瓶身(21)、瓶盖(22)、端盖(24)和回位弹簧(26)，所述瓶身(21)与瓶盖(22)可拆卸连接，所述瓶盖(22)上转动连接有所述端盖(24)，所述瓶盖(22)上开设有第一通孔(23)，所述端盖(24)上开设有第二通孔(25)，所述第一通孔(23)和第二通孔(25)在所述回位弹簧(26)的作用力下呈相错设置；

驱动单元(3)，用于克服所述回位弹簧(26)的作用力带动所述端盖(24)转动，以实现所述第一通孔(23)和第二通孔(25)相对设置。

2.根据权利要求1所述的基于地下水检测试验用分层取样装置，其特征在于，多个所述端盖(24)一一对应连接有多个连杆(27)，所述连杆(27)沿所述端盖(24)径向方向设置；

所述驱动单元(3)包括驱动电机(31)、转盘(32)和引导杆(33)，所述驱动电机(31)与支撑架(1)固定连接，所述驱动电机(31)与转盘(32)传动连接，所述转盘(32)的端面上固定连接有所述引导杆(33)，所述引导杆(33)有选择地与任意一个所述连杆(27)滑动连接。

3.根据权利要求2所述的基于地下水检测试验用分层取样装置，其特征在于，所述支撑架(1)包括由下向上依次连接的底板(11)、支撑杆(13)和顶板(14)，所述底板(11)上表面开设有与所述瓶身(21)的瓶底相适配的凹槽(12)，所述顶板(14)开设有与所述取样瓶(2)瓶口相适配的第三通孔(15)，所述瓶盖(22)贯穿所述第三通孔(15)设置，所述底板(11)和顶板(14)配合使用以实现对所述瓶身(21)的定位。

4.根据权利要求3所述的基于地下水检测试验用分层取样装置，其特征在于，所述驱动电机(31)固定设置在所述顶板(14)上方中心处，所述驱动电机(31)的输出轴与所述转盘(32)同轴传动连接，所述转盘(32)的下端面固定连接有所述引导杆(33)。

5.根据权利要求1所述的基于地下水检测试验用分层取样装置，其特征在于，所述回位弹簧(26)为扭簧，所述扭簧设置在所述端盖(24)的轴线处，所述扭簧的一端与瓶盖(22)固定连接，所述扭簧的另一端与所述端盖(24)固定连接。

6.根据权利要求1所述的基于地下水检测试验用分层取样装置，其特征在于，所述第一通孔(23)和第二通孔(25)均为扇环形。

7.根据权利要求1所述的基于地下水检测试验用分层取样装置，其特征在于，所述瓶身(21)的截面形状为多边形。

8.根据权利要求2所述的基于地下水检测试验用分层取样装置，其特征在于，所述驱动电机(31)为伺服电机或步进电机。

9.根据权利要求3所述的基于地下水检测试验用分层取样装置，其特征在于，所述顶板(14)上表面设置有吊耳(16)，所述底板(11)下表面设置有倒锥形块(17)。

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