用于维持现场检测水体稳定状态的装置、方法及应用与流程

本发明涉及水体检测相关技术领域，具体的说，是涉及一种用于维持现场检测水体稳定状态的装置、方法及应用。

背景技术：

野外现场检测水体中的温度、pH、电导率、溶解氧含量等指标，对准确判断水体类型、营养状态、污染状况等有重要意义。相对而言，取自不同深度处的水体在地表开展检测工作，若不采取一定的保护措施，待测水体将不可避免的与周围环境进行物质、能量交换，使其理化性质发生改变，从而导致检测结果的准确、可靠性大大降低，进而影响基于此结果的后续分析、计算。

技术实现要素：

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种用于维持现场检测水体稳定状态的装置。本发明通过设计全新的结构，可以基本确保野外现场待测水体取样后保持原有能量状态，保证后续检测数据的准确性。

为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于维持现场检测水体稳定状态的装置，包括：

支撑架，该支撑架具有上支撑板、下支撑板、用于连接上支撑板和下支撑板的支撑柱；

所述上支撑板上具有定位孔，下支撑板上具有圆形固定孔；

水体容器的两端分别凸出于所述定位孔与圆形固定孔，且所述下支撑板将水体容器支撑；

所述水体容器的底部与进排水构件连通；

其中，所述水体容器包括容器内胆，容器内胆上部与上盖密闭连接，水体容器外侧设置有外嵌体。作为一种较佳的选择，所述容器内胆为避光隔热材质，例如合成塑料，可以尽量减少取样水体与外部能量交换。

优选的，所述外嵌体具有凸起部，且所述定位孔的结构与凸起部相对应，使得定位孔可以与凸起部发生干涉防止水体容器转动。

优选的，所述外嵌体的下部被支撑板支撑。

优选的，所述水体容器为多个，且所述定位孔与圆形固定孔的数量与水体容器的数量相对应。优选的，所述支撑柱包括上支撑柱及下支撑柱；

上下支撑柱为螺纹配合，且所述下支撑板被上下支撑柱夹紧。

优选的，所述上支撑柱的上部具有异径螺纹段，异径螺纹段与螺帽配合将上支撑板夹紧。

优选的，所述上盖具有探头孔，探头与上盖密闭连接，探头的检测部位于容器内胆当中。

优选的，所述进排水构件包括中空的主体，主体具有多个接口，主体上用于控制水体容器与外部通断的阀门。同时，上盖下部为呈半球形的结构，水体容器下部也为半球形结构，使得本装置能够尽量的减少检测用水量，从而减轻深处取水工作量，并降低工作强度。

在提供上述结构方案的同时，本发明还提供了一种上述装置的组装方法，主要包括如下步骤：

A、将上支撑板、下支撑板和支撑柱组装成定位架；

B、将容器内胆与上盖密闭连接形成水体容器，并将水体容器置于定位架上；

C、将水体容器与进排水构件连通；

D、安装探头。

上述装置在野外水体取样中的应用。

本发明的有益效果是：

(1)具有多个水体容器，可同时插入多个探头，实现多个指标的同时测试，且各探头间的测试不会相互干扰，可大大提高野外工作效率，保证测试结果可信度。

(2)依靠容器内胆避光隔热，并依靠多个整体密封结构，可使待测水体处于无光、隔热环境，在检测时最大限度的减少与外界环境的物质、能量交换，保证了待测水体的原真性，确保测试结果是对测试水体特性的真实反映。

(3)本发明的近乎所有组件都可以拔插或拧的方式拆装，拆后占用空间少，便于携带；同时，各组件组装简单、快捷，缩短了野外工作时间。

(4)本发明水体容器内部为上、下部半球形、中间接圆筒形结构，此结构在保证正常检测的基础上，可最大限度减少检测用水量，从而减轻深处取水工作量。同时，该结构无死角，方便对池内进行彻底清理。

附图说明

图1是本发明中的整体结构示意图；

图2是本发明中水体容器的结构示意图；

图3是本发明中水体容器的剖视图；

图4是本发明中支撑杆的结构示意图；

图5是本发明中支撑杆的剖视图；

图6是本发明中上支撑板的结构示意图；

图7是本发明张下支撑板的结构示意图；

图8是本发明中支撑架的结构示意图；

图9是本发明中进排水构件的结构示意图；

图中：

1：水体容器；2：支撑柱，3：支撑板，4：进排水构件；

1-1：中空紧固羊角螺帽；1-2：垫环；1-3：中空螺栓柱；1-4：探头孔；1-5：上盖；1-6：密封圈；1-7：探头；1-8：嵌体；1-9：内壁；1-10：容器内胆；1-11：外壁；1-12：进排水口；

2-1：螺栓柱；2-2：上支撑柱主体；2-3：螺孔；2-4：下支撑柱；2-4：螺栓柱；2-5：下支撑柱主体；2-6：防滑垫片；

3-1-1：螺孔；3-1-2：定位孔；3-1-3上支撑板主体；

3-2-1：螺孔；3-2-2：圆形固定孔；3-2-3：下支撑板主体；

4-1：接口；4-2：管体；4-3：阀门；

5-1：中空紧固羊角螺帽。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明进行详细说明。

实施例：一种用于维持现场检测水体稳定状态的装置，如图1所示，主要包括支撑架、进排水构件4和数个水体容器1，水体容器1以内嵌方式置入支撑架，水体容器1通过其底端进排水口1-12与进排水构件4连接。

如图2和图3所示，水体容器1包括上盖1-5和容器内胆1-10两部分。

上盖1-5具有一定厚度并部分地嵌入容器内胆1-10内，在上盖1-5中心钻直径略大于探头1-7外径的探头孔1-4。

探头孔1-4上部扩孔，其内径与连接的中空螺栓柱1-3外径一致，中空螺栓柱1-3内径与探头孔1-4直径一致，中空螺栓柱1-3上端接异径中空紧固羊角螺帽1-1，中空紧固羊角螺帽1-1上部内径与探头孔1-4直径及中空螺栓柱1-3内径一致，中空紧固羊角螺帽1-1中下部内径与中空螺栓柱1-3外径一致，这样，中空紧固羊角螺帽1-1、中空螺栓柱1-3、探头孔1-4三者自上而下形成直径一致的筒体，可使探头1-7在容器内胆1-10内处于近乎垂直状态而与容器内壁1-9及容器底部保持一定距离，进一步避免外界环境对检测结果的影响。

上盖1-5为由底部边缘向顶部探头孔1-4部位的半球形结构，该结构具有一定高度，可保证上盖1-5稳定地嵌入容器内胆1-10；该结构同时可保证待测水样进样时池内不留空气，避免残留空气与待测水样发生反应，从而影响测试结果的准确性；该结构还可最大限度地减少检测用水量，从而减轻取水工作量。

为保证设备主体的密封性，避免或最大限度的减少池内水体与外界环境的直接接触，设两处密封结构。

第一，在中空螺栓柱1-3顶端与中空紧固羊角螺帽1-1之间设具有一定伸缩性、化学性质稳定的垫环1-2，探头1-7插入到既定位置，容器内胆1-10内水体充满后拧紧紧固螺栓压缩垫环1-2，使垫环1-2变形挤压探头1-7的外壁，从而密封容器内胆1-10内部的水体。

第二，在上盖1-5用于嵌入容器内胆1-10的部分设双层平行密封圈槽，槽直径与密封圈1-6一致，槽中心位于嵌入部边缘内一定距离处，可使密封圈1-6稳定地嵌入并贴合在槽内，使其在上盖1-5向下压入容器内胆1-10时不会轻易脱落。

容器内胆1-10的外部与嵌体1-8连接，底部具有进排水口1-12。容器内胆1-10为底部半球形、上部接圆筒结构，进排水口1-12位于半球形底最低部。此结构可保证在进水时水位缓慢上升，避免上部进水带来的跌水曝气效应，最大限度地保证待测水样的原真性；排水时则可保证内部水体最大限度地排出，避免残留水样对之后样品测试结果的影响。同时，此结构还可减少检测用水量，减轻深处取水工作量；且池内无死角，便于进行清理。

容器内胆1-10上缘与上盖双层密封圈槽对应位置处设圆弧形嵌槽，其圆心与密封圈1-6中心重合，这样，嵌槽与上盖1-5嵌入部分密封圈槽构成与密封圈贴合的筒槽，以保证良好的密封效果。

为方便上盖1-5拔插，同时避免上盖1-5摁压入容器内胆1-10过程中对密封圈1-6的损坏，所有的嵌槽上下沿均设为弧形。

本发明中，嵌体1-8有一定厚度，两侧具有凸起部，凸起部呈弧形，对称分布于嵌体1-8外侧，主要用于将水体容器1内嵌固定于支撑架上，防止水体容器1转动或向下坠落。

其下端位于容器内胆1-10的圆筒部分与半球形部分界线向上，达到等于或略大于下支撑板的厚度为限。为保证固定效果，其长度至少为从容器内胆1-10筒形部分底端向上至筒的2/3高度处，最上端不超过容器内胆1-10的上沿。

进排水口1-12为位于半球形底最低部的孔状结构，向下以嵌入方式连接一定长度的进排水管，进排水管长度为以方便与进排水构件4进行连接的最短长度；进排水管下端外壁设弧圈，以防止连接在进排水管和进排水构件4间软管的脱落。

参考图4-8所示，支撑架包括支撑柱2和2个支撑板3。支撑板3又分为下支撑板和上支撑板。支撑架用于放置、稳固水体容器1，上、下支撑板通过支撑柱2连接。

支撑柱2分上、下两段，下支撑柱为上端具一定长度螺栓柱2-4、下端为直径大于螺栓柱2-4的异径柱体，可称为下支撑柱主体2-5。下支撑柱主体2-5下设防滑垫片2-6。螺栓柱2-4的外径与下支撑板的螺孔3-2-1的内径相匹配。

为保证支撑架稳固，以及使进排水管体距地面一定高度以减轻环境因素对管体内水样的影响，兼顾与取水设备排水管连接、拔除操作的方便，下支撑柱主体2-5的高度至少应大于水体容器1半球形底进排水口高度与进排水构件4高度之和，且应高出进排水构件4最低处部分一定距离。

上支撑柱为下端具螺孔2-3、上端为具有螺栓柱2-1的异径柱体，其主体部分为上支撑柱主体2-2，螺孔2-3内径与下支撑柱的螺栓柱2-4外径相匹配，螺栓柱2-1的外径与上支撑板的螺孔3-1-1的内径相匹配。上支撑柱顶端设与其螺栓柱匹配的等径中空紧固羊角螺帽1-1，用于固定上支撑板。为保证支撑效果，上支撑柱不含螺栓柱2-1部分高度至少为从容器内胆筒形部分底端向上至筒的2/3高度处，但不超过筒体上沿。

下支撑板可分为下支撑板主体3-2-3、圆形固定孔3-2-2和螺孔3-2-1。下支撑板主体3-2-3使用具有一定厚度和强度的硬质轻型材料，以便携，其形制由所需水体容器1的数量确定，基本原则是对称分布，以保证整个装置的稳定性。下支撑板主体3-2-3角部进行圆化处理，防止锐利边角伤人。圆形固定孔3-2-2以不影响水体容器1操作为标准等间隔对称设置，其为与水体容器1筒形部分外壁直径相匹配的圆孔状结构，这样可使水体容器1的重量通过嵌体作用到下支撑板主体3-2-3的板体，从而实现对水体容器1的承托，防止其向下坠落。

螺孔3-2-1用于与下支撑柱的连接，对称设置于距角部一定距离处及板体中心，其内径与下支撑柱的螺栓柱外径相匹配。

上支撑板可分为上支撑板主体3-1-3、具有弧形外扩部的定位孔3-1-2和螺孔3-1-1。其中上支撑板主体3-1-3材质、形制及螺孔位置及规格与下支撑板相同，不同的是相较于下支撑板多出与水体容器1嵌体相匹配的定位孔3-1-2上的外扩部，此结构可避免水体容器1在嵌入支撑架后不会在水平方向上转动，从而保证使用时装置的稳定性。

为增强对水体容器1的固定效果，可在上下支撑板固定孔壁整圈或等间距设置三个以上防滑构件。

本装置的组装过程如下：

下支撑柱的螺栓柱2-4穿过下支撑板螺孔3-2-1与上支撑柱螺孔2-3连接，上、下支撑柱将下支撑板固定住；上支撑柱螺栓柱2-1穿过上支撑板的螺孔3-1-1，拧紧中空紧固羊角螺帽5-1，即完成支撑架组装。

参考图9所示，进排水构件4包括进排水管接口4-1、管体4-2和阀门4-3。接口4-1近端口处设弧圈，以防止连接在进排水管和进排水构件4间软管的脱落。接口4-1下连管体4-2，不同水体容器1的管体4-2以多通阀相连。管体4-2以一定角度由接口到多通阀再到进出水口方向向下倾斜，保证排水时水样的排净，防止在管体内滞积。在管体总进出水口设直通式阀门4-3，以便于与取水容器排水管的连接、拔除操作。

使用时，首先组装好支撑架，然后按要求清洗水体容器1、进排水构件4及探头1-7；将上盖各组件安装至既定位置，完成后将上盖1-5嵌入容器内胆1-10部分全部按压入容器内胆，完成水体容器1的组装。

再将水体容器1穿过上支撑板带嵌槽固定孔至下支撑板的圆形固定孔内固定好；随后用化学性质稳定、强度大的软质管材连接水体容器1与进排水构件4。

将探头1-7通过中空羊角紧固螺帽、垫环、螺栓柱、探头孔构成的筒体插入既定位置，探头1-7底端测试部位距内壁和底部均有一定距离，此时垫环处于原始状态。

将取水容器排水管连接到进排水构件4的阀门外端管体部分，打开阀门4-3将待测水体灌入水体容器1至水从所有探头孔均溢出时关闭阀门，拧紧探头孔紧固螺帽挤压垫环至其与探头孔紧密接触，隔绝池内外环境，即可开始测试工作。

实际使用中，如果实际参与测试探头数量少于水体容器1的数量，超出部分不安装，并将相应的进排水构件4接口封堵。测试完成后，拧松紧固螺栓，打开进排水构件阀门将水样排出；亦可将上盖拔除直接将水样倾倒。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现，未予以详细说明和局部放大呈现的部分，为现有技术，在此不进行赘述。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和特点相一致的最宽的范围。