专利名称：水面浮油采样器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水面浮油采样装置，具体地说是一种新型的能够富集水面浮油并可更换集油管的水面浮油采样器。
背景技术：
在海洋各种污染中，石油污染是最普遍和最严重的一种。石油及其炼制品是一种成分和结构都十分复杂的化学混合物，当其溢入海面或河流时不仅具有火灾和爆炸危险，而且会迅速扩散铺展成很薄的油膜，影响海—气界面物质和能量的交换，对海洋水生资源带来危害，严重影响海域周围的生态环境。
国内外在石油污染监测成套技术方面做了许多工作，但更多的是侧重于分析方法和标准油选取方面的研究，而对分析结果准确性起着同样重要作用的采样方法和采样器的研究却较少。利用广口瓶和水勺进行采样的报道仍然在大量的文献中出现，即使《海面溢油鉴别系统规范》(HY043-1997)中所采用的采样装置(聚四氟乙烯纹板)，也不能对海面溢油进行定量采集。因此，要对海洋表面溢油进行定性和定量分析，必须解决采样器采样的定量问题。
目前水体油污染监测需要采集一定截面积下表面油和表层水中的乳化油，参照国标方法测定，即用有机溶剂萃取样品中的油，可分别采用红外光谱、紫外光谱或荧光光谱法测定，得出水体中表面浮油和乳化油的总含量。已有的采样器也基于上述指导思想设计。如CN90217174.7号专利公开了一种水中总油采样器，由柱形盛水容器和金属支架构成，在盛水容器外侧两道横槽处用卡箍固定在支架上，盛水容器上、下分别设有出水口和进水口；金属支架由圆管和在其内自由滑动的圆柱构成的左长杆、带有进水刻度的右长杆、与圆柱连接的上下横梁组成，与进水口配合的塞子与下横梁中心处的塞子座以螺纹连接，右长杆下部设一轴向圆孔与插入其中的下横梁右端的弯头配合，二者均有插合销钉圆孔，上横梁和右长杆在相交处开圆孔，以销钉插合。CN94221108.1号专利公开一种含油废水采样器，采用带刻度的无底硬质玻璃瓶体作为采样盛水主体，底部进水方式，玻璃瓶体固定在铝制底座中间，两者接触部分设有O型密封圈，底座上部配以不锈钢底盘，底座一边由设置的螺母固定在提手上，在环形护罩边设有定位杆，底座上设有5～6mm的圆形槽，嵌入O型密封圈，底盘的两边由设置的螺母固定在提手上。
上述采样器为规范水面浮油样品的采集提供了选择，但其共同存在的不足在于采样过程需要较复杂的手工操作配合完成；适用于表面较平静的水体；样品采集过程中不能实现油品的富集。
为了有效地保护海洋环境，除了对发生溢油的海域进行水体油含量测定外，还需要对水面浮油进行鉴别，了解和掌握进入海洋的石油污染物的来源、种类、暴露时间及污染程度，同时还应该建立鉴别油品指纹图谱数据库，为海事部门的责任认定和环保部门的污染治理提供科学依据。
基于水体油指纹图谱鉴别的需要，我国行业标准提出的要求是尽可能多地采集到水体油。
据文献报道，一吨石油在海面上将形成12平方公里的污染范围，按平静海面计算，此时溢油的浓度为83mg/m2。据此，发明人曾制定了采样器的设计原则和思路采样器应具有代表性、通用性、便携性和易操作性，可对水样进行富集，采样器能够对表面浮油、分散油、乳化油和溶解油四种形式的油份进行采集，应确保水样的采集具有代表性，同时不破坏水文性质。
中国专利ZL03205815.2公开了一种鉴别水体浮油采样器的结构，由集油器，储液仓，导流罩，防浪罩等组件构成。该采样器最突出特点是，能够对表层水中的表面油、分散油、乳化油和溶解油进行定量采集和富集。其不足之处在于采样时需要采集大量的含油表层水，采样完毕储液仓内的表层水需要人工排放，当水体油含量较低时，需要多次采样才能富集足够浓度的含油水样，这给采样过程带来不便。由于该产品存在有上述不足，同时储液仓的密封设计，采样器的造价相对较高。
发明内容
本实用新型旨在提供一种重量轻、耐腐蚀、富集率高、结构简单、操作方便的水面浮油采样器。
为了实现上述目的，根据油比水轻的原理，利用浮力的作用，将大截面积的水面浮油导入小截面积的集油管中，从而达到富集的目的，根据二者截面积比值和集油管中油的厚度可大概估算出水面油膜的厚度。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种由集油器、电磁阀、导流罩、防浪罩构成的水面浮油采样器，其特征是集油器的下端口与电磁阀的上端口连接，电磁阀的下端口接导流罩的上端口，导流罩的下端口与防浪罩的上开口连接，导流罩与防浪罩外端交接处设有挂耳。
所述的集油器用于收集和富集水面浮油，由集油管、截止阀、接头、紧固螺母和O形密封圈组成，集油管的下端由接头与截止阀的上端连接，截止阀的下端与电磁阀的上端连接。所有连接处均需要紧固螺母和O形密封圈。集油管可采用聚四氟乙烯或不锈钢材料，也可采用刻度玻璃管，长度为30～300cm，直径可为1～10cm。截止阀可采用聚四氟乙烯或不锈钢球阀。接头、紧固螺母、O形密封圈与各部件匹配使用。
所述的电磁阀是一种不锈钢材质的水下电磁阀，具有良好的防水功能，通过计时开关实现打开与关闭。
所述的导流罩呈圆锥形，可采用聚四氯乙烯或不锈钢材料，内壁光滑，喇叭口向下，并与防浪罩的上开口连接。
所述的防浪罩用于防浪冲荡、稳定水文状态，呈圆柱形，可根据富集比例的需要确定其直径大小，其中最佳尺寸直径为100～1000cm，防浪罩的高度通常为30～100cm，其上端口与圆锥形导流罩的喇叭口配接。如果采用聚四氟乙烯材料制作时，可与导流罩铸为一体，若采用不锈钢材料制作时，应与导流罩焊接一起。
当采集水面浮油时，计时器打开电磁阀，将采样器防浪罩下端口浸入水体中，深度以使集油管的下管口浸入水体、上管口露出水面约2～5cm为准，在采样器没入水体过程中，含油表层水经导流罩、电磁阀、截止阀进入集油管，由于油比水轻，浮于上端，并集中在集油器上端，静置2～3min，计时器关闭电磁阀，将采样器提出水面。此时集油器内容纳了采样器截面积下的全部油份，集油管最上段为富集的水面浮油、分散油，集油管中段为乳化油，下段为溶解油。集油管可采用玻璃、不锈钢或聚四氟乙烯材质，若是玻璃材质，则可从上面双重刻度上读出浮油的毫升数和油膜厚度，也可以关闭截止阀，取下集油管，分段取出样品进行定性定量分析，或用有机溶剂萃取样品中的油，采用国标方法测定油的总量。
通过防浪罩上的挂耳和外设的滑轮和绳索，将采样器放入和提出水体，可实现船载和远离岸边的采样，其它操作如前所述。
本实用新型能够实现上述采样目的，并具有如下几方面特征(1)操作简便新型水面浮油采样器由于添加电磁阀，不设储液仓，采样完毕，水面浮油和含油表层水富集在集油管中，无需采集多余水样，使得采样过程方便简单，容易操作。
(2)富集率高由于采样器轻便易操作，可以设计出具有较大喇叭口导流罩和相应直径的防浪罩，能够采集大截面积水面的表面油、分散油、乳化油和溶解油。
(3)通用性由于采用不锈钢或聚四氟乙烯截止阀，水下电磁阀和可更换的集油管，新型采样器具有耐腐蚀性，不仅适用于海水表面浮油的采集，还可用于工业废水、生活污水等不同水质的水面浮油和水体油的采集。
(4)代表性由于防浪罩设计，可确保水样采集具有区域代表性，同时不破坏水纹结构，新型水面浮油采样器可适用于平静水面和风浪较大的海洋表面船舶溢油的采集。
附图为本实用新型实施例的结构示意图。
图中1集油器，其中1-1集油管，1-2截止阀，1-3接头；2电磁阀；3导流罩；4防浪罩；5挂耳。
具体实施方式
参考附图，一种水面浮油采样器由集油器1中的集油管1-1、截止阀1-2、接头1-3；电磁阀2，导流罩3，防浪罩4，挂耳5等构成。集油管1-1通过接头1-3与截止阀1-2连接，截止阀1-2的下端与电磁阀2连接，电磁阀2下端与导流罩3连接，每个连接处均有紧固螺母和O形密封圈。导流罩3下端喇叭口与防浪罩4焊接连成一体，边缘处设有3个挂耳5。
集油管1-1为可拆下更换，长度为50cm，直径可为1.5cm；截止阀1-2是聚四氟乙烯球阀；电磁阀2具有良好的防水功能，由外置计时开关控制其打开或关闭；导流罩3的喇叭口大小与防浪罩4匹配，流线形设计采样时易于含油水样导流进入集油器中；防浪罩4的高度为50cm，防浪罩直径为150cm(直径越大，富集率越高)；挂耳5用于钩起吊绳索用或较长距离采集水样。
权利要求1.水面浮油采样器，其特征是集油器的下端口与电磁阀的上端口连接，电磁阀的下端口接导流罩的上端口，导流罩的下端口与防浪罩的上开口连接，导流罩与防浪罩外端交接处设有挂耳；所述的集油器由集油管、截止阀、接头、紧固螺母和O形密封圈组成，集油管的下端由接头与截止阀的上端连接，截止阀的下端与电磁阀的上端连接；所有连接处均需要紧固螺母和O形密封圈。
2.根据权利要求1所述的水面浮油采样器，其特征是所述的集油管可采用聚四氟乙烯管或不锈钢管，也可采用刻度玻璃管，长度为30～300cm，直径可为1～10cm。
3.根据权利要求1所述的水面浮油采样器，其特征是所述的电磁阀是一种不锈钢材质的水下电磁阀。
4.根据权利要求1所述的水面浮油采样器，其特征是所述的导流罩呈圆锥形，可采用聚四氟乙烯或不锈钢材料，内壁光滑，喇叭口向下与防浪罩的上开口连接。
5.根据权利要求1所述的水面浮油采样器，其特征是所述的防浪罩呈圆柱形，根据富集比例的需要确定其直径大小，其中最佳尺寸直径为100～1000cm，防浪罩的高度通常为30～100cm。
6.根据权利要求1所述的水面浮油采样器，其特征是所述的防浪罩采用聚四氟乙烯材料制作时，可与导流罩铸为一体。
7.根据权利要求1所述的水面浮油采样器，其特征是所述的防浪罩采用不锈钢材料制作时，应与导流罩焊接一起。
专利摘要本实用新型公开了一种新型的水面浮油采样器，属对污染的水面浮油实施采样的装置。由集油器、电磁阀、导流罩、防浪罩等组件构成，其特征是集油器的下端口与电磁阀的上端口连接，电磁阀的下端口接导流罩的上端口，导流罩的下端口与防浪罩的上开口连接，导流罩与防浪罩外端交接处设有挂耳。本实用新型是一种重量轻、耐腐蚀、结构简单、操作方便的水面浮油采样器，可将大截面积的水面浮油导入小截面积的集油管中，从而达到富集的目的。本实用新型水面浮油采样器不仅能够采集一定截面积水面的浮油样品，还能分类采集一定截面积表层水体中的浮油、分散油、乳化油、溶解油，可广泛应用于海洋和河流等不同水质的水面浮油和水体油的采样。
文档编号G01N30/08GK2826395SQ20052010924
公开日2006年10月11日 申请日期2005年6月1日 优先权日2005年6月1日
发明者何鹰, 郑晓玲, 陈发荣, 王小如 申请人:国家海洋局第一海洋研究所