一种多深度水样取样装置及使用方法与流程

本发明属于检测取样装置技术领域，特别是涉及一种多深度水样取样装置及使用方法。

背景技术：

随着海洋、湖泊和水库对我们的生活影响越来越大，水体的化学成分及含量的研究关乎生态环境及人类的可持续发展，而这些方面的研究都从获取水样开始的，所以水样的采集尤为重要，因此就迫切需要一种造价合理、工作原理简单的水样采集仪器。

中国专利授权公开号(cn103852347a4)公开了一种超深水下定深取样的取样方法及取样装置，其所公开的取样装置包括牵引绳、薄膜盖板、重物板、薄膜、顶针带有进水孔的过滤漏斗、缓冲室、存储。

其存在，每次只能对一个深度进行取样，而无法实现同时对多个深度进行取样，当需对水体不同深度水体进行取样时，其存在使用不便的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多深度水样取样装置及使用方法，通过由多个连接的取样单元组成的取样装置，同时沉桶内安装取样桶，解决了现有的背景技术提出的现有取样装置无法一次操作对不同深度水体进行取样问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种多深度水样取样装置，由上至下依次包括多个相互连接的取样单元；所述取样单元包括沉桶，所述沉桶为一圆形桶装结构；所述沉桶的周侧壁设有若干出水孔，所述沉桶的开口端以及底部周侧壁上均设有若干连接块，所述连接块上设有一固定通孔；所述沉桶内固定有取样桶；相邻两所述沉桶之间通过若干螺栓组件相连接，所述螺栓组件包括螺纹配合的螺栓和螺母a；

位于最顶部所述取样单元的沉桶上配合安装有栓绳装置，所述栓绳装置包括栓绳环，所述栓绳环的一侧设有与固定通孔活动配合的螺纹柱，所述螺纹柱上设有限位环，所述螺纹柱的端部螺纹配合有一螺母b。

进一步地，所述沉桶内设有用于固定取样桶的底座，所述取样桶的底部设有固定块，所述固定块上设有固定孔。

进一步地，所述取样桶的开口端配合有一端盖，所述端盖的中心处开设有通孔且所述通孔内设有向内的翻边；所述端盖上配合放置有一弹性薄膜，所述弹性薄膜的中心处设有一贯穿孔，位于所述贯穿孔两侧的弹性薄膜上分别设有相互配合吸合的第一磁体和第二磁体；所述第一磁体和第二磁体均为一圆环状；所述第一磁体的顶侧面设有一第一密封层；所述取样桶内壁上固定有一支架，所述支架上固定有一导杆；位于所述弹性薄膜两侧的导杆上分别设有密封板和调节环片，所述调节环片的顶部固定有一弹簧。

进一步地，所述沉桶的外侧固定有金属过滤网。

进一步地，所述弹性薄膜的外侧设有环状橡皮筋；所述端盖螺纹配合一固定环，所述固定环的底部外侧设有与环状橡皮筋相配合的槽口，所述固定环底侧面上设有与弹性薄膜相配合密封的且呈环形设置的密封垫圈；所述固定环的顶部还设有一过滤网；所述密封板通过固定螺钉可拆卸的安装在导杆的顶端；所述第一磁体与弹性薄膜的接触面设有第二密封层，所述第二磁体与弹性薄膜的接触面设有第三密封层；所述弹性薄膜为一tpu薄膜或pvc薄膜；所述调节环片与导杆螺纹配合连接。

一种多深度水样取样装置的使用方法，包括:

步骤1、分别确定多个所取水样的深度，计算每个取水深度处的水压；

步骤2、依据计算的水压力，通过水压计算到达相应水深程度弹性薄膜向取样桶压缩并顶开弹簧所需的压力；

步骤3、根据弹簧的弹性系数以及计算得到的压力计算弹簧的收缩长度，并通过调节环片沿导杆上下调节；确定多个取样桶的取样深度，并在多个取样桶分贝贴上标签；

步骤4、将多个取样桶分别固定在多个沉桶，将多个沉桶用螺栓组件配合固定串联在一起；

步骤5、将栓绳装置固定在位于最顶部的沉桶上，并将将牵引绳与栓绳装置连接；

步骤6、将取样装置缓慢放至第一设定水深，当达到预定深度时，弹性薄膜向取样桶压缩顶开弹簧，此时该深度的水样将进入取样桶内；

步骤7、待取样一段时间后，继续将取样装置缓慢放至第一设定水深，当达到预定深度时，弹性薄膜向取样桶压缩顶开弹簧，此时该深度的水样将进入取样桶内；

步骤8、重复上述步骤7，直至完成所有设定深度的取样工作，将取样装置拉出水面即可完成取样。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过由多个连接的取样单元组成的取样装置，同时沉桶内安装取样桶，实现一次操作对不同深度水体进行取样，提高了水体取样的工作效率，降低取样的劳动强度。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明多深度水样取样装置结构示意图；

图2为本发明取样单元结构示意图；

图3为本发明栓绳装置结构示意图；

图4为本发明取样桶结构示意图；

图5为图4中a处局部放大图；

图6为图4中b处局部放大图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1所示，本发明为一种多深度水样取样装置，其特征在于：由上至下依次包括多个相互连接的取样单元；

请参阅图3所示，取样单元包括沉桶5，沉桶5为一圆形桶装结构；沉桶5的周侧壁设有若干出水孔51，沉桶5的开口端以及底部周侧壁上均设有若干连接块52，连接块52上设有一固定通孔53；

沉桶5内设有用于固定取样桶1的底座7，取样桶1的底部设有固定块11，固定块11上设有固定孔12，取样桶1通过固定螺钉贯穿固定孔12固定在底座7上。

相邻两沉桶5之间通过若干螺栓组件相连接，螺栓组件包括螺纹配合的螺栓6和螺母a61；

请参阅图2所示，位于最顶部取样单元的沉桶5上配合安装有栓绳装置8，栓绳装置8包括栓绳环81，栓绳环81的一侧设有与固定通孔53活动配合的螺纹柱82，螺纹柱82上设有限位环83，螺纹柱82的端部螺纹配合有一螺母b84。

其中，请参阅图4所示，本发明包括取样桶1，取样桶1的开口端配合有一端盖2，端盖2的中心处开设有通孔21且通孔21内设有向内的翻边22；端盖2上配合放置有一弹性薄膜4，弹性薄膜4为一tpu薄膜或pvc薄膜；

请参阅图6所示，弹性薄膜4的中心处设有一贯穿孔42，位于贯穿孔42两侧的弹性薄膜4上分别设有相互配合吸合的第一磁体44和第二磁体43；第一磁体44和第二磁体43均为一圆环状；第一磁体44与弹性薄膜4的接触面设有第二密封层，第二磁体43与弹性薄膜4的接触面设有第三密封层，第一磁体44的顶侧面设有一第一密封层45；

取样桶1内壁上固定有一支架13，支架13上固定有一导杆14；位于弹性薄膜4两侧的导杆14上分别设有密封板16和调节环片15，密封板16通过固定螺钉17可拆卸的安装在导杆14的顶端；调节环片15与导杆14螺纹配合连接调节环片15的顶部固定有一弹簧18，弹簧18为一塑料弹簧或非磁性金属弹簧。

请参阅图5所示，弹性薄膜4的外侧设有环状橡皮筋41；端盖2上还螺纹配合安装一固定环3，固定环3的底部外侧设有与环状橡皮筋41相配合的槽口32，固定环3底侧面上设有与弹性薄膜4相配合密封的且呈环形设置的密封垫圈31，固定环3的顶部还设有一过滤网。

其中，沉桶5的外侧固定有金属过滤网。

当需检测4个不同深度的水体质量时，

一种多深度水样取样装置的使用方法，包括:

步骤1、分别确定四所取水样的深度，计算每个取水深度处的水压，确定所取水样的深度，计算取水深度处的水压p＝ρgh，其中h为水深、ρ为水体密度、g为重力常数；

步骤2、依据计算的水压力，通过水压计算到达相应水深程度弹性薄膜4向取样桶1压缩并顶开弹簧18所需的压力，得到四个不同深度处的水压p分别为p1、p2、p3、p4；

步骤3、根据弹簧的弹性系数以及计算得到的压力计算弹簧18的收缩长度，p＝f＝kx，其中f为弹簧弹力、k为弹簧的、x为伸缩长度，并通过调节环片15沿导杆14上下调节；确定多个取样桶1的取样深度，并在多个取样桶1分贝贴上标签；

得到4个弹簧18的伸缩长度分别为x1、x2、x3、x4；

步骤4、将多个取样桶1分别固定在多个沉桶5，将多个沉桶5用螺栓组件配合固定串联在一起；

步骤5、将栓绳装置8固定在位于最顶部的沉桶5上，并将将牵引绳与栓绳装置8连接；

步骤6、将取样装置缓慢放至第一设定水深，当达到预定深度时，弹性薄膜4向取样桶1压缩顶开弹簧18，此时该深度的水样将进入取样桶1内；

步骤7、待取样一段时间后，继续将取样装置缓慢放至第一设定水深，当达到预定深度时，弹性薄膜4向取样桶1压缩顶开弹簧18，此时该深度的水样将进入取样桶1内；

步骤8、重复上述步骤7，直至完成四个定深度的取样工作，将取样装置拉出水面即可完成取样。

上述当弹性薄膜4在长期使用因水中杂物刺破、自身老化等原因发生损坏需进行更换时，更换步骤包括：

将弹性薄膜4沿环状橡皮筋41扣合到固定环3上，同时密封垫圈31抵接到弹性薄膜4上从而形成密封；

将固定环3螺纹固定到端盖2内；同时在贯穿孔42的两侧分别安装第一磁体44和第二磁体43；取出导杆14端部的密封板16，将导杆14贯穿后再将密封板16通过固定螺钉17固定到导杆14端部。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。