一种带有搅拌均化功能的固体采样瓶的制作方法

本发明涉及环境检测、地质勘探领域，尤其是涉及一种带有搅拌均化功能的固体采样瓶。

背景技术：

众所周知，环境检测及地质勘测等领域需要对区域内的固体废弃物或者地质土壤进行采集，以进一步地对样品进行检验分析。目前，对于采样工作来说，采样瓶是不可或缺的一种装载流转工具，目前应用于土壤或固体废弃物的采样瓶多以玻璃广口瓶和塑料瓶为主。

对于含有毒性易燃性、多相非均质或含有易挥发组分的样品，在采样后的保存、流转及后处理过程中，若使用普通采样瓶作为容器装载流转，会产生以下弊端：

1.对于含有易挥发组分的样品，由于普通样品瓶密封性不够良好，存储不当极易造成组分流失，导致之后进行的实验分析准确性降低。

2.对于一些有毒有害或易燃性样品，泄露会对人员造成危害，并且容易在运输过程中产生危险。

3.采样人员在采样过程中，若出现多种介质不均匀样品，若采用普通采样瓶填装，在样品流转过程中会发生固相物质组分沉淀，液相及气相物质组分上浮，上下层样品成分含量不同，从而导致测量结果出现偏差。

综上所述，现在需要一种密封性良好、可以安全储存、并可以持续保证样品均匀度的采样瓶。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种带有搅拌均化功能的固体采样瓶，提供了一种全程密闭，并带有搅拌均化功能的固体采样瓶，整体结构简单，实施方便。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本技术方案的目的是保护一种带有搅拌均化功能的固体采样瓶，包括瓶体、瓶盖组件、密封组件、搅拌组件，其中具体地：

瓶体，所述瓶体的顶部为开口结构；

瓶盖组件，包括主盖和上封盖，所述主盖可拆卸密封盖合于所述瓶体顶部，所述主盖上方设有凸起部，所述凸起部上设有第一轴孔，所述上封盖能够可拆卸密封盖合于所述凸起部上，以此对第一轴孔进行密封盖合；

密封组件，包括活塞和弹性单元，所述活塞设于所述瓶体内部，并能沿瓶体轴向位移至压力平衡高度，所述活塞上设有排气孔和第二轴孔，所述排气孔上匹配设有孔塞，通过孔塞的泄压操作实现活塞压力平衡高度的调节，所述弹性单元一端与活塞的上表面抵接，另一端抵接于所述主盖下表面；

搅拌组件，包括搅拌轴和设于搅拌轴上的搅拌刀，所述搅拌轴的上端设有传动端头，所述搅拌轴位于瓶体内部的部分能能够在轴向旋转时带动搅拌刀旋转，所述搅拌轴贯穿所述第二轴孔并使得传动端头自所述第一轴孔中伸出，所述传动端头能够与外设的驱动电机传动连接，以此实现搅拌均化功能。

进一步地，所述主盖的内侧壁设有螺纹，所述瓶体顶部外壁设有与主盖匹配的外螺纹。

进一步地，所述凸起部的外壁面设有外螺纹，所述上封盖的内壁面设有与凸起部匹配的内螺纹。

进一步地，所述主盖的下沿与瓶体顶部之间、上封盖下沿与主盖上表面之间均设有密封圈。

进一步地，所述弹性单元包括弹簧和设于弹簧上方的压力调节垫片。

进一步地，所述弹簧的一端与活塞的上表面抵接，并使得搅拌轴沿轴向贯穿所述弹簧。

进一步地，所述压力调节垫片的数量为1～10个，所述压力调节垫片能够沿搅拌轴的径向卡设于搅拌轴上，通过压力调节垫片的卡设数量实现活塞的高度位置调节。

进一步地，所述活塞的上表面设有拉环。

进一步地，所述瓶体的内底面设有凸榫，所述搅拌轴的下端设有与所述凸榫匹配的凹端，使得搅拌轴在进行周向旋转的过程中被水平限位。

进一步地，所述搅拌轴底部还设有滑环，滑环套在凸榫上。当搅拌轴工作时，防止轴的旋转对瓶底材料造成损坏。滑环应由具有缓冲作用柔性的材料制成，并可作为耗材进行替换。

进一步地，主盖连接瓶盖系统与瓶身，通过密封圈以及螺纹可实现瓶盖与瓶身之间的密封功能。上封盖主要为了保护连接外接电机的六角榫头，六角榫头位于搅拌轴的顶部及主盖之上，从而可以不用打开主盖实现打开或关闭搅拌功能。

进一步地，采样时，通过拉动拉环将弹簧顶着的活塞拉起，以放入固体样品，盛装好样品后放开拉环，通过调整压力调节垫片使活塞经弹簧张力下压，实现密封功能。取出样品时，先打开排气孔上方的孔塞，平衡大气压，再通过拉动拉环拔开活塞取出样品。同时，在运送一些具有反应性样品时，可不时拔开孔塞放气，以防止内部气体压力过大造成危险。

进一步地，多个采样瓶连接在搅拌驱动电机上，用于供给电能使装置运行或关闭。搅拌轴顶端的六角榫头位于主盖之上，其保护密封帽可以打开和关闭，并可以连接外部的驱动电机。搅拌轴上连接有弧形叶片式搅拌刀，在密封条件下能够充分、均匀地搅拌固体样品。搅拌轴底端设有凸榫、凹端及滑环，用于固定搅拌轴于瓶身。

进一步地，所述的瓶身采用钢化玻璃材质制成，耐磨耐脏强度高，且不污染样品。

进一步地，可采用一台可调节功率的合适的驱动电机，以匹配数个至数十个采样瓶。

进一步地，搅拌轴搅拌速率应设置在合适范围内，既不会破坏样品特性又能够使样品搅拌均匀。

与现有技术相比，本发明具有以下技术优势：

1、本技术方案中整套固体采样瓶操作简单使用安全，可广泛应用于各种固体样品的采集。

2、本技术方案中固体采样瓶得密封系统采取弹簧-活塞结构，利用拉环可实现快速操作，简单便捷，设有排气孔以平衡大气压，方便样品取出。

3、本技术方案中搅拌轴顶端的六角榫头位于主盖之上，设有上封盖保护装置，使得操作人员即使不用打开主盖，也可完成开启和关闭搅拌功能的操作，从而保证流转过程中的密封性。

4、本技术方案中由底部至上的搅拌轴上装有搅拌刀，通过搅拌轴顶部六角榫头连接驱动电机可实现开启或关闭搅拌功能，搅拌功能能够使多相样品变得均匀化。

5、本技术方案中利用弹簧、活塞与压力调节垫片可实现装置的密封性，一方面可以降低样品中挥发组分损失的几率，另一方面可以防止有毒有害挥发组分泄露，有利于保护采样人员的健康，同时防止样品在流转过程中出现风险。

6、本技术方案中的带有搅拌均化功能的固体采样瓶结构简单，可以批量生产，有利于实现商品化推广。

附图说明

图1为本技术方案中带有搅拌均化功能的固体采样瓶的结构示意图。

图中：1-上封盖，2-主盖，3-螺纹，4-密封圈，5-六角榫头，6-压力调节垫片，7-弹簧，8-拉环，9-活塞，10-排气孔，11-孔塞，12-搅拌轴，13-搅拌刀，14-凹端，15-凸榫，16-滑环，17-瓶体。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

本技术方案中由底部至上的搅拌轴上装有搅拌刀，通过搅拌轴顶部六角榫头连接驱动电机可实现开启或关闭搅拌功能，搅拌功能能够使多相样品变得均匀化。利用弹簧、活塞与压力调节垫片可实现装置的密封性，一方面可以降低样品中挥发组分损失的几率，另一方面可以防止有毒有害挥发组分泄露，有利于保护采样人员的健康，同时防止样品在流转过程中出现风险。此装置结构简单，可以批量生产，有利于推广，能够有效解决背景技术中的问题。

本实施例中带有搅拌均化功能的固体采样瓶，其结构如图1所示，由上封盖1，主盖2，螺纹3，密封圈4，传动端头(采用六角榫头5)，压力调节垫片6，弹簧7，拉环8，活塞9，排气孔10，孔塞11，搅拌轴12，搅拌刀13，凹端14，凸榫15，滑环16，瓶体17组成，参见图1。

主盖2可拆卸密封盖合于所述瓶体17顶部，主盖2上方设有凸起部，凸起部上设有第一轴孔，上封盖1能够可拆卸密封盖合于凸起部上，以此对第一轴孔进行密封盖合。主盖2的内侧壁设有螺纹，瓶体17顶部外壁设有与主盖2匹配的外螺纹。凸起部的外壁面设有外螺纹，上封盖1的内壁面设有与凸起部匹配的内螺纹。主盖2的下沿与瓶体17顶部之间、上封盖1下沿与主盖2上表面之间均设有密封圈4。

弹性单元包括弹簧7和设于弹簧7上方的压力调节垫片6。弹簧7的一端与活塞9的上表面抵接，并使得搅拌轴12沿轴向贯穿弹簧7。

压力调节垫片6的数量为1～10个，压力调节垫片6能够沿搅拌轴12的径向卡设于搅拌轴12上，通过压力调节垫片6的卡设数量实现活塞9的高度位置调节。

搅拌轴12的上端设有传动端头，搅拌轴12位于瓶体17内部的部分能能够在轴向旋转时带动搅拌刀13旋转，搅拌轴12贯穿第二轴孔并使得传动端头自第一轴孔中伸出，传动端头能够与外设的驱动电机传动连接，以此实现搅拌均化功能。

活塞9设于瓶体17内部，并能沿瓶体17轴向位移至压力平衡高度，活塞9上设有排气孔10和第二轴孔，排气孔10上匹配设有孔塞11，通过孔塞11的泄压操作实现活塞9压力平衡高度的调节，弹性单元一端与活塞9的上表面抵接，另一端抵接于主盖2下表面。活塞9的上表面设有拉环8。瓶体17的内底面设有凸榫15，搅拌轴12的下端设有与凸榫15匹配的凹端14，使得搅拌轴12在进行周向旋转的过程中被水平限位。搅拌轴12与瓶底间还设有滑环16，滑环16中间有圆孔，套在凸榫15上。当搅拌轴12工作时，防止轴的旋转对瓶底材料造成损坏。滑环应由具有缓冲作用柔性的材料制成，并可作为耗材进行替换。

采样时，首先通过螺纹3旋开主盖2，拉动拉环8，使活塞9拔出，向瓶内装入固体样品。填装完毕后，将活塞9塞入，旋紧主盖2，通过调节压力调节垫片6，在密封圈4和弹簧7的作用力下，装置实现密封功能。在实现样品的均化处理时，打开主盖2上的上封盖1，通过搅拌轴12顶端的六角榫头5连接外部的驱动电机，实现对装置的电能供给。以搅拌轴底部的凹端14、凸榫15、滑环16固定于瓶中的搅拌轴12，带动轴上的搅拌刀13能够实现搅拌功能。

取出样品时，首先打开上封盖1，关闭电机，旋开主盖2。打开活塞9上的孔塞11，通过排气孔10以平衡大气压，调节压力调节垫片6后，方便拉动拉环8将活塞9取出。取出样品后，将活塞9塞回，旋紧主盖2，继续供给电能使样品持续搅拌保持均匀。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。