多通道监测井用地下水样品采集装置及方法与流程

本发明属于地下水环境监测技术领域，具体地涉及一种多通道监测井用地下水样品采集装置，以及一种采用上述采集装置的采集方法。

背景技术：

目前，随着地下水环境监测要求的不断提高以及对地下水污染分布特征的掌握和准确描述，研制了不同类型的多级监测井。巢式多通道监测井是一种新型的多级监测井。它能够提供多个不同的监测区域，一口连续多通道监测井可等同多个单管监测井。巢式多通道管监测井实现了在单一钻孔监测多层地下水的目的，节约成本、经济实用。在场地污染调查污染分布特征的三维描绘中起着不可替代的作用。但由于多通道连续监测井的自身特点，其每个监测孔数量多、孔径小，现有的地下水采样设备不能快速实现多孔的样品同时采集。另外小口径的惯性泵能够采集多通道监测井的水样，但由于其操作动力的原因，会搅动多通道监测孔中的地下水，从而影响地下水样品的代表性。因此，目前地下水采样设备采集多通道监测井时主要存在采样时间长和扰动大等问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种多通道监测井地下水样品采集装置及方法，以解决上述技术问题中的至少之一。

为实现上述目的，作为本发明的一个方面，本发明提供了一种多通道监测井地下水样品采集装置，包括：

N个样品采集储存单元，用于容纳采集到的N份地下水样品；所述N个样品采集储存单元的进水口分别延伸至多通道监测井的对应选定采样位置；

一分多分流阀，设有N+1个端口，其中一个端口连接泵，其余N个端口分别与所述N个样品采集储存单元的出水口连接；

其中，所述N个样品采集储存单元的出水口和进水口均分别设有止水阀；N为大于等于2的正整数。

其中，所述N个样品采集储存单元的出水口处分别设有电子夹管阀。

其中，所述电子夹管阀上均设有蜂鸣器。

其中，所述一分多分流阀的一个端口连接的泵为蠕动泵或自吸泵。

其中，所述泵以可拆卸的方式与所述一分多分流阀的一个端口连接。

其中，所述地下水样品采集装置还包括插针模块，所述插针模块通过导轨控制采样插针的上下运动，使所述插针模块插入所述N个样品采集储存单元中完成采集流程。

其中，所述插针模块中的采样插针采用防堵针头。

其中，N＝7。

作为本发明的另一个方面，本发明提供了一种多通道监测井中地下水样品的采集方法，包括以下步骤：

1)准备好如上所述的地下水样品采集装置，通过导管将所述N个样品采集储存单元的出水口分别连接至所述一分多分流阀的N个端口上；

2)分别将连接所述N个样品采集储存单元的进水口的导管延伸至多通道监测井的目标取样位置；

3)启动泵，将水样从监测井分别抽至所述N个样品采集储存单元，直至所述N个样品采集储存单元水样样品储满后，电子夹管阀触发后自动关闭。

其中，电子夹管阀遇水自动关闭时发出蜂鸣声。

与现有技术相比，本发明的采集装置和方法具有以下优点：

1、可通过一分多分流阀同时采集多个孔的地下水样品，缩短巢式多通道监测井的取样时间，从而提高取样工作效率；

2、通过减少人工接触直接将样品采集进入采样瓶中，避免多余步骤增加与空气的接触，达到提高采集样品准确性的目的；

3、通过模块化设计，使该地下水采集装置更具备广泛的适用性，操作简单，携带更加便捷，实用性更强。

附图说明

图1为作为本发明一优选实施例的采集装置的结构示意图；

图2为作为本发明一优选实施例的一分七分流阀的外观示意图；

图3为本发明的针管模块的透视示意图。

图中的附图标记说明：

1.导轨滑块，2.安装面板，3.上固定板，4.固定轴，5.弹簧，6.下压板，7.固定底座，8.采样针安装模块，9.滑块连接板，10.采样宝塔转换接头，11.上安装座，12.下安装座，13.采样针。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

本发明公开了一种多通道监测井地下水样品采集装置，包括：

N个样品采集储存单元，用于容纳采集到的N份地下水样品；所述N个样品采集储存单元的进水口分别延伸至多通道监测井的对应选定采样位置；

一分多分流阀，设有N+1个端口，其中一个端口连接泵，其余N个端口分别与所述N个样品采集储存单元的出水口连接；

其中，所述N个样品采集储存单元的出水口和进水口均分别设有止水阀；N为大于等于2的正整数。

作为优选，本发明的多通道监测井地下水样品采集装置，包括：

采样泵：根据实际情况选用满足要求的泵，可直接与样品采集储存系统对接；

分流管路系统：一分七分流阀体，设有8个端口，其中一个端口连接泵，其余7个端口分别连接采样瓶出水口的端口，采样瓶的进水口伸至监测井采样位置，各采样瓶的出水口与进水口均设有止水阀；一分七分流阀连接采样瓶出水口的多个端口分别设有电子夹管阀。

样品采集储存系统：包括7个采样瓶，各采样瓶的出水口通过导管与一分七分流阀连接；各采样瓶的进水口通过导管伸至监测井采样位置。采样瓶中充入氮气，水样采集时基本不与空气发生接触。该样品采集储存系统还包括压板系统，通过与压板配合的插针模块实现采样操作。

智能电路控制系统：电子夹管阀上设有蜂鸣器。控制系统可随时控制泵的启停、调整泵的流速、控制压板的上下。

如图1所示，作为本发明的一个优选实施例，该样品采集储存系统的压板系统主要是通过直线导轨控制整体采样插针的上下运动，使插针模块插入采样瓶内，样本采集完成后拔出插针。首先模块插针和上压板通过工装固定在固定底座7上的导轨滑块1上，而下压板6通过固定轴4(螺栓)和上压板连接起来，在上下板中间通过弹簧5进行预紧。当导轨滑块1向下运动时，上压板带动插针和下压板一起运动，当下压板6运动碰到采样瓶时，下压板6由于自由度的限制停止运动，上压板带动插针模块继续往下运动，将针插入采样瓶中，此时向下运动停止，整体采样开始，蠕动泵运转，抽出瓶中的空气采入井中的水质样本，当采样瓶中的水质样本达到要求时，瓶中水位高于插针所在位置，通过插针之间的导通触发停止采样命令，这样就完成水质采样。最后，直线导轨向上运动，带动上压板上行，但是由于弹簧5的变形所产生的弹性力会使下压板6压住采样瓶使其无法向上运动。当插针完全拔出时，上压板带动下压板6整体上行，回到原始位置，完成整个采集流程。

如图3所示，进一步可以看到该插针模块的结构，包括采样宝塔转换接头10、上安装座11、下安装座12和采样针13。

本发明还公开了一种采用上述多通道监测井地下水样品采集装置进行采样的方法，包括以下步骤：

1)通过导管将多个采样瓶的出水口分别连接至一分七分流阀的端口；

2)分别在采样瓶的进水口安装导管，其长度直至深入连续多通道监测井取样位置；

3)一分七分流阀连接一泵；

4)泵运作后，水样被从监测井抽至采样瓶，直至采样瓶水样样品储满后，电子夹管阀自动关闭；

5)关闭采样瓶前后两端的止水阀，取出采样瓶冷藏，待分析检测。

该方法中，电子夹管阀遇水自动关闭时发出蜂鸣声。

实施例

本实施例的一分七分流阀呈一耙形，如图2所示，内部空心的一分七分流阀的一侧为连接泵(本实施例的泵是以蠕动泵为例，也可以是自吸泵)的端口，一分七分流阀的另一侧排列有7个连接采样瓶的端口。

选择南方野外试验场地的连续多通道监测井一口，场地地下水埋深1.5～2m，多通道连续监测井7个孔的监测层位埋深分别为2.5m、3m、3.5m、4m、5m、6m、7m。选取7个40mL采样瓶，进水口分别连接导管放入连续多通道监测井的7个孔中，采样瓶的出水口则分别与一分七分流阀相连。一分七分流阀的与蠕动泵相连，然后启动蠕动泵，地下水样品会流入采样瓶，直至注满与带有蜂鸣器的电子夹管阀接触，发出蜂鸣声，再将止水阀闭合，取出采样瓶冷藏，待分析，完成整个采样过程所需时间为0.5h，每个孔取样量为100ml。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。