一种用于容器中不同深度放射性液体样品取样装置的制作方法

本发明属于液体样品取样器具，具体是涉及一种用于容器中不同深度放射性液体样品取样装置。

背景技术：

科研生产实验中，对于非均匀介质的液体样品研究常需要对容器内不同深度的样品进行准确的取样和分析，为了保证取样质量，取样时需要将样品取样管前端的部分样品弃去。针对放射性液体样品的取样，还需要考虑放射性污染及二次废物的产生等问题。

现有取样器具，由于其器件本身的限制，导致器件只能在同一深度上对样品进行取样处理，并且取样过程中，大多数都是将样品大容量的提取，前端的样品与后面所需样品混在一起，不能及时将前端样品弃去，影响样品的取样质量，对后期的样品分析会造成不良后果，影响实验数据，目前尚无该类取样装置，可以进行对容器内不同深度样品的准确取样。同时，某些取样器具用抽吸的方式对液体进行取样，在抽吸过程中，液体样品会出现回流进容器内的现象，取样过程效率不高。此外，针对放射性液体样品的取样，由于某些放射性样品在取样时，人工操作不当可能会导致放射性液体样品泄露，产生放射性危害的同时对人体也会产生伤害，不利于操作人员身体健康，并且存在一定的安全隐患。

技术实现要素：

本发明提供了一种用于容器中不同深度放射性液体样品取样装置，解决了容器内放射性液体样品取样不便的问题。通过将取样管放置在容器内的不同深度进行取样，通过连接件与截止阀控制液体流动方向，避免装置内取出的样品出现回流现象，抽吸装置对取样的体积定量，避免多取或不足，另外，抽吸控制机构将整个装置实现自动化操作，避免人为操作时，放射性液体会对人体造成伤害。

本发明为实现上述目的，主要通过以下技术方案实现：一种用于容器中不同深度放射性液体样品取样装置，包括取样管、抽吸装置和取样瓶，所述取样管的取样端上设置连接有支架，所述取样管、抽吸装置、取样瓶之间设置连接有使三者相互连通的连接件，所述取样管与连接件之间、取样瓶与连接件之间均设置有截止阀，

所述取样装置的过程为：

a、将支架固定在容器口，并将取样管口调节至所需液体样品取样深度；

b、抽动一次抽吸装置，由于取样瓶与连接件之间截止阀存在，使取样管内的压强小于大气压，液体样品在压差作用下被压入取样管内；

c、推挤一次抽吸装置，由于连接件与导管之间的截止阀存在，被压入取样管中的液体样品不会产生回流，同时装置中的部分空气通过连接件与取样瓶之间的截止阀排出；

d、重复步骤b和c，此过程中液体样品不断向抽吸装置靠近并进入连接件与抽吸装置之间，然后液体样品被挤压至连接件与取样瓶之间的截止阀处，直至装置中的气体排尽；

e、推挤抽吸装置将所需体积的样品挤压至取样瓶内，对容器内待测深度液体样品的取样完成；

f、重复以上步骤，对容器内不同待测深度的液体样品进行取样。

进一步地，所述连接件与取样管之间设置连接有导管，所述导管的一端与取样管连接，所述导管的另一端与连接件连接。

进一步地，所述连接件为t型三通，所述t型三通包括与导管连接的第一端口、与抽吸装置连接的第二端口、位于取样瓶上方的下端口。

进一步地，所述抽吸装置包括带有刻度的外筒、放置在外筒内与外筒相配合的推杆，所述外筒的一端设置连接有管路，所述外筒的另一端设置有大小与推杆相适应的通孔，所述外筒通过管路与连接件连接。

进一步地，所述推杆穿过通孔进入外筒内并且沿推杆轴线方向进行往复运动。

进一步地，所述推杆在外筒内的一端设置有密封塞，所述推杆的另一端设置有推柄。

进一步地，包括用于对抽吸装置进行控制的抽吸控制机构，所述抽吸控制机构包括控制器、与控制器信号输出端连接的气缸，所述气缸的动力输出端与推杆固定连接。

进一步地，所述支架套在取样管上并且与容器口固定连接，所述取样管通过支架固定在容器内。

进一步地，所述支架包括支架本体、与支架本体固定连接的多根固定杆，所述固定杆在同一圆周上设置，所述固定杆可伸缩。

进一步地，于所述截止阀为单向阀。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：

与现有技术相比，本发明结构简答，设计巧妙合理，通过移动取样管确定取样管在容器内的深度，并用放置在容器口的支架将取样管固定在容器内，进而可以对容器内不同深度液体样品进行取样；通过导管、连接件以及截止阀组合，控制液体样品单向流动，不产生回流现象，挤压液体的同时将装置中的气体排尽；通过带体积刻度的抽吸装置对液体样品进行抽取和控制样品取样体积；抽吸控制机构使装置能够实现自动化对容器内液体样品进行取样处理，缩短取样时间。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明抽动抽吸装置过程示意图。

图3是本发明推挤抽吸装置过程意图。

图4是本发明抽吸装置将液体样品推入取样瓶的过程示意图。

其中：1、容器，2、取样管，3、导管，4、截止阀，5、连接管，6、外筒，7、推杆，8、密封塞，9、推杆，10、取样瓶，11、管路。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一种用于容器中不同深度放射性液体样品取样装置，包括取样深度控制系统、液体流向控制系统和取样体积控制系统，液体流向控制系统在深度控制系统和取样体积控制系统之间，用于连接深度控制系统和取样体积控制系统。

取样深度控制系统主要用于吸取容器中不同深度的样品，包括取样管、与取样管相对运动使取样管口在容器内深度可调的支架，取样管可选用有机玻璃管。支架套在取样管的取样端上并且取样管可在支架内通过上下移动，进而调整取样管口在容器内的深度，支架与容器口固定连接。支架包括支架本体、与支架固定连接的多根固定杆，固定杆在同一圆周上设置并且固定杆可伸缩。可伸缩的固定杆在一定程度上扩大了支架的大小，以适应不同口径的容器，提高装置的适用范围，可根据容器口径的大小来调整固定杆长度。

液体流向控制系统用于控制液体的流向，防止从容器中取出的样品出现回流现象，包括导管和连接件，连接件设置在取样管、抽吸装置、取样瓶之间，并且连接件使取样管、抽吸装置、取样瓶三者相互连通，连接件可选用t型三通。t型三通包括第一端口、第二端口和位于取样瓶上方的下端口。取样管的一端伸入容器内，取样管的另一端与导管的一端连接，导管的另一端与t型三通的第一端口连接。t型三通与取样瓶之间设置有一个截止阀，截止阀可选用单向阀，具体在t型三通的第一出口端处，此单向阀只允许样品从连接管流向t型三通。在t型三通的下端口设置有另一个截止阀，截止阀可选用单向阀，此单向阀只允许样品从t型三通的下端流出进而到达取样瓶内。连接管为软管，具体可为橡皮管、硅胶管或乳胶管，t型三通为塑料t型三通，单向阀为塑料单向阀。

取样体积控制系统，主要用于抽取液体样品和控制样品取样体积，主要包括抽吸装置。抽吸装置包括透明的外筒，外筒设置有体积刻度线，在外筒内放置有一个与外筒相配合将样品进行抽取的推杆。外筒的一端设置有管路，另一端设置有一个大小与推杆相适应的通孔，外筒通过管路与t型三通的第二端口连接。推杆穿过通孔进入外筒内部，并且沿推杆的轴线方向做往复运动，推杆在外筒内的一端设置有密封塞，防止推杆在运动时抽吸装置漏气，推杆的另一端设置有便于推动推杆的推柄。

放射性液体取样时处理不当，可能会造成对人体的伤害，因此，取样体积控制装置还包括对抽吸装置进行控制的抽吸机构，使抽吸装置自动进行抽吸过程。抽吸机构包括控制器、与控制器信号输出端连接的气缸，推杆与气缸的动力输出端固定连接。控制器还可以通过蓝牙模块与手机，在安全范围内，对样品进行取样。

装置各个部件之间的连接口处，还设置有密封结构，以保证整个装置的密封性，避免放射性液体出现泄露，造成放射性污染。

使用该装置对容器内样品进行取样时，首先根据所取样品在容器内的深度，将支架固定在容器口，移动取样管来调整取样管口在容器内的深度。然后启动控制器，如图2所示，气缸带动推杆向后运动，相当于抽动一次抽吸装置，由于软管与t型三通之间单向阀的存在，使取样管内的压强小于大气压，液体样品在压差作用下被压入取样管内。气缸复位时带动推杆向前运动，相当于推挤一次抽吸装置，如图3所示，由于t型三通下端口的单向阀的存在，使被大气压压入取样管中的液体不会出现回流现象，同时可以将装置中的空气从t型三通下端的单向阀中排出。气缸带动推杆运动，进而反复抽动和推挤抽吸装置，则液体样品不断向抽吸装置靠近，使液体样品逐渐进入t型三通和抽吸装置之间，即液体样品进入管路内。再一次推挤抽吸装置，便可以将t型三通与抽吸装置之间的液体样品挤压至t型三通的下端口，如图4所示。取样装置对液体样品进行一次取样时，前端取出的液体样品与后面取出的液体样品不会混合在一起，由于是对放射性液体样品进行取样，为保证取样质量，取样时应先将样品的前端部分样品弃去，即先将一部分取出的液体样品不放入取样瓶中，等前端部分完全流出时，再将取样瓶放在t型三通下端口，让液体样品进入取样瓶内对样品进行取样，一次取样即完成。改变取样管口在容器中的深度，重复以上步骤，对容器内不同深度的液体样品进行取样处理。由于装置的结构部件为均采用塑料材质，因此取样结束后，可对装置进行焚烧处理，避免放射性污染和减少二次废物。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。