一种用于孔内定深度采集水样、量测水位及水温的装置的制作方法

本实用新型涉及水样采集设备技术领域，特别涉及一种用于孔内定深度采集水样、量测水位及水温的装置。

背景技术：

随着我国工程建设精细化的深入，愈加发现地下水问题对工程安全及工程造价的重要作用，也愈发重视。地下水问题主要表现在两方面：一是抗浮设防水位，二是地下水水质及腐蚀性评定。这对我们勘察行业也提出了更高要求，一是量测地下水水位的精度，二是外业采集水样的质量。

水质样品的采集在水质监测、工程防腐蚀以及科学研究中都起着非常重要的作用。在地质勘察钻探完成后，通常需要量测水位、水温，拟定深度采集水样带回试验室进行水质化验及腐蚀性分析判定。勘察行业业内也早已对该类问题引起重视，但尚未有足够有效的方法及设备。尤其是实际生产中，孔内量测水位及采集水样尚且是最原始的方法及设备。

根据业内实际项目生产中的大量调研，目前量测水位多还采用人工拉尺直接量测法。目前的水样采集装置主要类型有三类。

一、手持柄和采样瓶简易采样器。将采样瓶直接固定于PVC管或金属管底端，人工下放置入水中拟定深度，水样进入取样容器并充满取样容器，提出水面，灌入采样瓶保存。而后改进的带有重锤及封堵球的采样装置则在采水瓶进水口顶部设置进水口封堵球，到达采样位置时，可在手持柄上拨开封堵球，开启采集水样，解决了采集设定深度水样问题。

二、将采样瓶置入保护容器内，再一起放入水中拟定深度，水样流入保护容器内，充满保护容器和采样瓶，提出水面后，取出采样瓶，将采样瓶拧盖保存。优化了采样瓶易受孔壁或异物破坏变形的问题，一定程度上降低了取样过程对孔内水体的扰动。

上述采集装置在使用时存在如下问题：第一是，第一类简易采样器缺点最为明显：1)无控制开关，从孔口接触水面就开始自动采集水样，很难采取指定深度水样；2)手持柄长度受限，只能采取10m甚至更浅的水样；3)采样时水体直接由孔口灌入容器，容器内空气急速排出形成密集气泡，严重扰动水体，水样中的挥发性物质很难保留；4)采水容器易受孔壁及异物破坏变形甚至脱落。总之，此种方法降低了样品的保真度，不能采集含挥发性、氧敏感性等环境敏感性物质的原状水样，且水位深度受限明显，操作不便利，成功率不高。

第二是，第二类装置的缺点主要体现在样品的入瓶过程。1)采集孔打开采样的过程，是水样压力释放的过程。水样呈“柱状”突涌而入流进瓶体，扰动依然存在；2)水样始终处于与空气接触状态，水样中所含的氧敏感性物质容易被空气氧化，挥发性物质容易溢出。可见，此种方法降低了样品的保真度，同样不能采集含挥发性、氧敏感性等环境敏感性物质的原状水样。

第三是，以上装置都没有集成量测水位和水温的功能。还需要再配套使用其他设备来完成水位和水温量测的工作，造成重复劳动和成本增加。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种用于孔内定深度采集水样、量测水位及水温的装置，它采用不锈钢取样容器、水温及水位传感器，具有采集水样、量测水位及水温的功能，对水体扰动极小，在接触水面及水样采集满时均有提示，无需反复取出确认和盲目等待，操作简易效率高。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型所述的一种用于孔内定深度采集水样、量测水位及水温的装置，它包括取样器管，该取样器管为圆筒形，该取样器管的顶端设置有上接头，该取样器管的底部设置有下接头，形成取样容器壳体；所述下接头由上部筒套和下部圆锥头组成；

所述取样容器壳体内下部设置有横向的金属挡片；所述取样容器壳体内，上接头内中部设置有浮子阀，浮子阀下方设置有浮子，该浮子的中间设置有水位传感器一；所述取样容器壳体内，下接头内安装有金属配重块，该取样容器壳体的底端设置有水温、水位传感器二；所述取样容器壳体内中轴位处设置有传感线，该传感线上设置有金属保护壳；所述金属挡片的边端上设置有进水孔；所述上接头上设置有排气孔，排气孔上安装有排气阀门，所述取样容器壳体内设置有尼龙管线，尼龙管线一端通过排气阀门至外，尼龙管线另一端与金属配重块相连；所述上接头内顶面上设置有线路板，线路板上安装有PLC控制器，PLC控制器通过防水导线分别与浮子阀、排气阀门相连，PLC控制器通过传感线分别与水位传感器一、水温、水位传感器二相连。

进一步地，所述成取样容器壳体的材料为不锈钢。

进一步地，所述上接头与取样器管的顶端之间设置有密封圈。

进一步地，所述金属挡片的形状为圆形，该金属挡片与下接头由上部筒套的截面相配合。

进一步地，所述传感线与其上的金属保护壳，采用一体成型，沿取样容器壳体内中轴布设。

进一步地，所述金属配重块的形状为椭球形。

采用上述结构后，本实用新型有益效果为：本实用新型所述的一种用于孔内定深度采集水样、量测水位及水温的装置，它采用不锈钢取样容器、水温及水位传感器，具有采集水样、量测水位及水温的功能，对水体扰动极小，在接触水面及水样采集满时均有提示，无需反复取出确认和盲目等待，操作简易效率高。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

附图标记说明：

1、浮子；2、传感线；3、进水孔；4、金属配重块；5、水温、水位传感器二；6、下接头；61、下部圆锥头；7、金属挡片；8、取样器管；9、水位传感器一；10、浮子阀；11、上接头；12、排气阀门。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型所述的一种用于孔内定深度采集水样、量测水位及水温的装置，它包括取样器管8，该取样器管8为圆筒形，该取样器管8的顶端设置有上接头11，该取样器管8的底部设置有下接头6，形成取样容器壳体；所述下接头6由上部筒套和下部圆锥头61组成；

所述取样容器壳体内下部设置有横向的金属挡片7；所述取样容器壳体内，上接头内中部设置有浮子阀10，浮子阀10下方设置有浮子1，该浮子1的中间设置有水位传感器一9；所述取样容器壳体内，下接头6内安装有金属配重块4，该取样容器壳体的底端设置有水温、水位传感器二5；所述取样容器壳体内中轴位处设置有传感线2，该传感线2上设置有金属保护壳；所述金属挡片7的边端上设置有进水孔3；所述上接头11上设置有排气孔，排气孔上安装有排气阀门12，所述取样容器壳体内设置有尼龙管线，尼龙管线一端通过排气阀门12至外，尼龙管线另一端与金属配重块4相连；所述上接头11内顶面上设置有线路板，线路板上安装有PLC控制器，PLC控制器通过防水导线分别与浮子阀10、排气阀门12相连，PLC控制器通过传感线2分别与水位传感器一9、水温、水位传感器二5相连。

进一步地，所述成取样容器壳体的材料为不锈钢。

进一步地，所述上接头11与取样器管的顶端之间设置有密封圈。

进一步地，所述金属挡片7的形状为圆形，该金属挡片7与下接头由上部筒套的截面相配合。

进一步地，所述传感线2与其上的金属保护壳，采用一体成型，沿取样容器壳体内中轴布设。

进一步地，所述金属配重块4的形状为椭球形。

本实用新型的工作原理如下：

本设计中，取样容器主要由上、下接头、密封圈、浮子阀、金属配重体、金属挡片、取样器管组成。取样器管的顶部和底部分别安装有上、下接头，形成取样容器壳体；取样容器壳体内上部安装有浮子阀、浮子；取样容器壳体底端配置有水温、水位传感器；传感线与金属保护壳一体成型，沿取样容器壳体中轴布设，与上部尼龙管线联动，可沿轴线上下移动。

本设计中，金属配重体经过多次比选，采用椭球体；能够最大限度的减少水压对上部流体的扰动。

本设计在使用时，首先将取样容器缓慢下放入孔内，可辅以简易的上下支架。上支架连接外导向线用以固定设备，下支架连接尼龙管线；然后在接触水面时，将触发设备底部水位传感器发出长音“嘀”声，水温传感器可实时查看水温变化。

然后再继续下放至拟定取水深度后，打开排气阀门，缓慢上提尼龙管线即会提起金属配重体，设备开启圆锥体面间隙，在水柱静水压力的作用下，水由小孔流入，迅速被扩散到圆锥体面，不断扩大上升曲面，容器内水面推动浮子不断上升排出腔内空气，当到达顶部，贴到浮子阀后，上部排气孔封闭。

然后当水位接触到浮子中间水位传感器时，即触发急促短音“滴滴滴”，表示取样区域的水充满取样器。浮子到达顶部，紧贴浮子阀体后，浮子阀封闭。此时可关闭上部排气阀门。在取样容器内有一个浮子止逆阀，当水充满时浮子止逆阀关闭，同时缓慢下放尼龙管线。水样采集完成。

本实用新型的有益效果如下:

(1)本装置功能齐全，具有采集水样、量测水位及水温等功。

(2)能够从漂浮的油及其它物质层之下采取有代表性的地下水样品。

(3)对水体扰动极小，可适用于含有挥发性有机物、氧敏感性等环境敏感性物质的原状水样。

(4)能够在本取样器设定的范围内采取任意深度的地下水样品。

(5)接触水面及水样采集满时均有提示，无需反复取出确认和盲目等待。

(6)简单易操作，可同时配合气压泵采用抽气法采集，采集100m甚至更深层的水样。

本实用新型所述的一种用于孔内定深度采集水样、量测水位及水温的装置，它采用不锈钢取样容器、水温及水位传感器，具有采集水样、量测水位及水温的功能，对水体扰动极小，在接触水面及水样采集满时均有提示，无需反复取出确认和盲目等待，操作简易效率高。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。