一种移动采样结构的制作方法

本实用新型涉及一种水采样辅助设备技术领域，具体是一种移动采样结构。

背景技术：

污水通常指受一定污染的、来自生活和生产的排出水。污水主要有生活污水、工业废水和初期雨水。污水的主要污染物有病原体污染物、耗氧污染物、植物营养物和有毒污染物等，人类生产活动造成的水体污染中，工业引起的水体污染最严重。如工业废水，它含污染物多，成分复杂，不仅在水中不易净化，而且处理也比较困难。目前我们国家的污水处理通常是通过污水管网将污水收集，再经污水处理厂进行处理。

污水处理厂为了确保经过处理后的污水的效果，需要对进入污水处理厂的污水进行检测，对于某些含有特殊成分或达不到污水处理厂进厂要求的污水及时阻断。由于污水管网非常庞大，目前进行污水采样一般有人工采样，但是，这种采样方式存在采样工作量大、不能定时持续采样、采样时容易出现交叉污染等情况，难以直接应用到需要对同一水域不同时刻的污水采样需求。

技术实现要素：

基于现有技术存在的上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种移动采样结构。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种移动采样结构，包括采样软管，转盘阀门、步进电机、采样干管、多个取样软管、多个采样试管、冲洗软管、蠕动泵、蓄电池和plc控制装置；

所述转盘阀门为圆环形结构，转盘阀门周向具有多个阀门通孔，相邻两个阀门通孔对应的圆心角相等；

所述步进电机的输出轴与转盘阀门的中心孔固定连接；

所述采样软管的出水端与蠕动泵软管的进水端连通，所述蠕动泵软管的出水端与采样干管连通，所述采样干管的出水端设置在转盘阀门的上方，且采样干管的出水端与转盘阀门上的多个阀门通孔正对；

所述取样软管位于转盘阀门的下方，且每个取样软管的进水端与转盘阀门上的阀门通孔一一正对；

所述采样干管的末端设有干管阀门，所述冲洗软管与采样干管连通，冲洗软管与采样干管的连接处靠近采样干管的末端，并且冲洗软管与采样干管的连接处位干管阀门前，所述冲洗软管上设有冲洗阀；

所述冲洗阀、干管阀门、步进电机、蠕动泵和蓄电池分别与plc控制装置连接，所述蓄电池为冲洗阀、步进电机、蠕动泵和plc控制装置供电。

作为改进，所述还包括多个水流引导管；

所述水流引导管为上宽下窄的圆台形结构，水流引导管下端的直径小于取样软管开口的直径；

所述每个水流引导管的顶部对应的与一个阀门通孔连通，每个水流引导管的底部对应的与一个取样软管的进水端连通。

作为改进，所述冲洗阀和干管阀门为电磁阀。

作为改进，所述的采样软管的进水端设置有滤网。

作为改进，所述滤网为桶状的全包围结构。

作为改进，所述移动采样结构包括外壳，外壳的顶部外侧具有两个相对设置的提手，外壳的一个侧面上设有蓄电池的充电口，所述外壳前后还分别设有前面和后门；

所述转盘阀门、步进电机、采样干管、取样软管、采样试管、冲洗软管、蠕动泵，蓄电池和plc控制装置均设置在外壳内。

作为改进，在所述外壳内设有与前门或后门平行的隔板，该隔板将所述外壳的内部分为前后两个独立的空间；

在前面的空间内自上而下，水平设置了采样分隔板一和分隔板二，所述蓄电池和蠕动泵分别设置在所述采样分隔板一上，所述plc控制装置设置在分隔板二上；

在后面的空间内自上而下，水平设置了采样分隔板三和采样分隔板；

所述步进电机设置在采样分隔板三上，所述采样分隔板上具有多个用于限定采样试管的采样分隔孔。

作为改进，所述移动采样结构包括蜂鸣器，所述蜂鸣器与plc控制装置连接。

与现有技术相比，本实用新型至少具有如下技术效果：

1.本实用新型提供的移动采样结构便携，易于搬运。

2.本实用新型通过冲洗阀的设置，能够在采样前对管道进行清洗，确保采集的样品为采集当时的污水样品，保证采集和测量的准确性。

附图说明

图1为本实用新型移动采样结构外部示意图。

图2为本实用新型前门打开后内部结构示意图。

图3为本实用新型后门打开后内部结构示意图。

图4为本实用新型采样分隔板三的结构示意图。

图5为本实用新型的管道连接示意图。

图6为本实用新型中转盘阀门的结构示意图。

图7为本实用新型的电气控制原理示意图。

图中：10-外壳,11-提手,13-充电口，15-采样分隔板一，16-分隔板二，17-采样分隔板三，19-采样分隔板，19a-采样分隔孔；

20-plc控制装置,21-充电及工作选择开关,22-步进电机，23-转盘阀门，23a-阀门通孔，25-冲洗阀，26-干管阀门，27-蓄电池；

30-采样软管,30a-滤网，31-蠕动泵,31a-蠕动泵软管，32-采样干管，34-水流引导管35-取样软管，37-冲洗软管。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。此外，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参见图1-图7，一种移动采样结构，包括采样软管30、转盘阀门23、步进电机22、采样干管32、多个取样软管35、多个采样试管、冲洗软管37、蠕动泵31、蓄电池27和plc控制装置20；所述采样干管32也为软管。

所述转盘阀门23为圆环形结构，转盘阀门23周向具有多个阀门通孔23a，相邻两个阀门通孔23a对应的圆心角相等。

所述步进电机22的输出轴与转盘阀门23的中心孔固定连接。

所述采样软管30的出水端与蠕动泵软管31a的进水端连通，所述蠕动泵软管31a的出水端与采样干管32连通，所述采样干管32的出水端设置在转盘阀门23的上方，且采样干管32的出水端与转盘阀门23上的多个阀门通孔23a依次正对。

所述取样软管35位于转盘阀门23的下方，且每个取样软管35的进水端与转盘阀门23上的阀门通孔23a一一正对。

所述采样干管32的末端设有干管阀门26，所述冲洗软管37与采样干管32连通，冲洗软管37与采样干管32的连接处靠近采样干管32的末端，并且冲洗软管37与采样干管32的连接处位于干管阀门26前，所述冲洗软管37上设有冲洗阀25。

在外壳10的底部设置通孔【图上未示出】，所述冲洗软管37的出水口为自由端，该冲洗软管37的出水端从通孔中穿出，并将冲洗软管37的出水端投放在采样点的污水井内，使污水通过采样软管30进入后，通过采样干管32，再通过冲洗软管37排出，从而可以在每次采样前对采样软管30和采样干管32进行冲洗，避免每次采样结束后，采样软管30和采样干管32内有污水存留，导致下次采样时，所采污水样品其实是前一次采样时污水在采样软管30内的存留部分。

冲洗结构的设置对移动采样结构非常重要，这主要原因目前我们国家的污水管网中，可以采样的位置通常是在污水井，而污水井通常非常深，因此需要的采样软管30也非常的长，而每次采样结束后，采样软管30内的压强小于外界压力这是由蠕动泵的采样原理决定的，这就导致几米长的采样软管30内的污水无法自行排出，所以为了确保每次所采污水样品具有代表性，采样前必须先清空采样软管30和采样干管32内的残留污水。

转盘阀门23到该取样软管35出水端这段管道内的残留污水，由于取样软管35的出水端在竖直方向上的位置低，当前一次采样结束后，转盘阀门23到对应的取样软管35的出水端这段管道内的污水会因为重力的作用自流而出，因此转盘阀门23到取样软管35出水端这段管道内基本不会有前次采样的污水存留。

通过上述分析可见，从采样软管30进水口到转盘阀门23之间这段管道内的污水通过采样前的管道冲洗排出，位于转盘阀门23到取样软管35出水端这段管道内的污水在每次采样结束后，自流排出。从而确保了每次采样时，所采的污水样本就是当前时段的污水。

需要特别说明的是，本实用新型中，冲洗软管37与采样干管32的连接处靠近采样干管32末端，而转盘阀门23在位于采样干管32末端的下方，采样干管32上，从冲洗软管37与采样干管32的连接处到采样干管32的出水口距离非常短，所以在非常短的管路内存留的污水也非常少，采样时通过适当延长采用时间，可将该部分非常微量的污水溢流而出，最后存留在采用试管中污水仍然可以保证为当前时段的污水样品。

所述冲洗阀25、干管阀门26、步进电机22、蠕动泵31和蓄电池27分别与plc控制装置20连接，所述蓄电池27为冲洗阀25、步进电机22、蠕动泵31和plc控制装置20供电。

所述移动采样结构还包括多个水流引导管34；所述水流引导管34为上宽下窄的圆台形结构，水流引导管34下端的直径小于取样软管35开口的直径；所述每个水流引导管34的顶部对应的与一个阀门通孔23a连通，具体实施时，每个水流引导管34的顶部对应的与一个阀门通孔23a紧配合，每个水流引导管34的底部对应的与一个取样软管35的进水端连通。水流引导管34的设置主要是为了防止污水样品流向取样软管35过程中外泄。

具体实施时，冲洗阀25和干管阀门26均为电磁阀。

使用时，所述的采样软管30的进水端放置在污水中，为了防止污水中的渣滓等将管道阻塞，采样软管30的进水端设有滤网30a，该滤网30a为桶状的全包围结构。从而可以进行全面的防护。

作为改进，该移动采样结构还包括外壳10，外壳10的顶部外侧具有两个相对设置的提手11，外壳10的一个侧面上设有蓄电池27的充电口，所述外壳10前后还分别设有前面和后门；所述转盘阀门23、步进电机22、采样干管32、取样软管35、采样试管、冲洗软管37、蠕动泵31，蓄电池27和plc控制装置20均设置在外壳10内。

所述移动采样结构的外部结构如附图1所示，包括外壳10，外壳10可以是金属材料，也可以是工程塑料，外壳10一般为长方体形；外壳的一侧设置有充电口13，用于对蓄电池充电。外壳底部根据实际情况可以设置滚轮及相应限位装置图1未示出，这是本领域常规技术手段，这里不再赘述。在外壳前后分别设置有前门和后门，需要运输时、或者采样机不使用时，将前后门关闭。

在所述外壳10内设有与前门或后门平行的隔板，该隔板将所述外壳10的内部分为前后两个独立的空间。

如附图2所示，将前门打开后，移动采样结构内部分为上中下三部分，在前面的空间内自上而下，水平设置了采样分隔板一15和分隔板二16；上部分为动力层，所述蓄电池27和蠕动泵31分别设置在该层。中部分为控制层，设置有plc控制装置20，plc控制装置20上连接设置有控制面板和人机交互界面，还设置有充电及工作选择开关21，充电及工作选择开关21控制蓄电池27充放电和控制移动采样结构的启停。下部分为采样层，包括采样软管30存放空间。

后门打开后，移动采样结构内部分为上下两部分，自上而下通过水平设置了采样分隔板三17和采样分隔板19形成。上部分用于设置步进电机22。下层的采样分隔板19上具有多个用于限定采样试管的采样分隔孔19a，该采样分隔孔19a用于放置采样试管【图上未示出】。

具体实施时，所述采样试管对应的设置在采样分隔孔19a中，采样试管的底部正好与外壳10底面的内侧相抵。采样试管通常采用可以防腐蚀的塑料材料制成，从而可以减轻该移动采样结构的整体质量。另外，采样分隔孔19a的直径略大于采样试管，采样分隔孔19a的作用是对采样试管进行定位，一方面确保采样试管与对应的取样软管35对准，另一方面防止采样试管倾倒。

进一步地，所述移动采样结构还包括蜂鸣器，所述蜂鸣器与plc控制装置20连接。

具体实施时，阀门通孔23a可以为12个，为了便于记录，避免误标记，可以在阀门通孔23a上标注1#-12#的数字，同时在1#-12#阀门通孔23a对应的取样软管上标上对应的1-12的数字，在采样分隔板上对应的采样分隔孔旁标上对应的1-12的数字，在采样管上也标上1-12的数字。通过数字的一一对应，可以有效防止误操作，避免出错。

为了移动便携，本实用新型采用蓄电池供电，同时在外壳一侧的设置充电口，方便给蓄电池进行充电。

具体实施时，plc控制装置20控制蠕动泵31的启停，plc控制装置20控制冲洗阀25和所有阀门23的开关，plc控制装置20控制蓄电池27充放电状态。

本实用新型提供的移动采样结构的工作原理为：

plc控制装置20上连接设置有控制面板和人机交互界面，通过plc控制装置20的控制面板和人机交互界面预先设置好延迟工作时间、每次的采样时间、采样间隔时间以及每次采样之前的冲洗时间。

将充电及工作选择开关21置于工作状态，蓄电池27为冲洗阀25、步进电机22、蠕动泵31和plc控制装置20供电，并将采样软管30的进水端放入采样点的污水井。

经预设的延迟工作时间开始倒计时，在人机界面上显示倒计时过程，当倒计时为0时，plc控制装置20控制蠕动泵31启动，同时控制冲洗阀25打开，将采样软管30和采样干管32内的残留污水冲洗，确保采样时段所采污水样品的准确性冲洗管道时，干管阀门26处于关闭状态。

冲洗时间结束后，plc控制装置20控制冲洗阀25关闭和干管阀门26打开，同时控制步进电机22带动转盘阀门23转动，按照预设的采样时间开始依次为n个采样试管采样，n个采样试管采样结束后，plc控制装置20控制步进电机22和蠕动泵31停止工作，移动采样机进入预设的采样间隔时间。具体采用过程如下：

步进电机22带动转盘阀门23顺时针转动一定角度，当停止转动时，采样干管32的出水端与1#阀门通孔23a正对，污水样品直接进入1#阀门通孔23a内，再通过固定在1#阀门通孔23a下方的1#水流引导管34进入1#取样软管34，1#取样软管34的出水口位于1#采样试管内，则污水样品进入1#采样试管内，完成一次采样；然后步进电机22带动转盘阀门23再顺时针转动一定角度，采样干管32的出水端与下2#阀门通孔23a正对，污水样品直接进入2#阀门通孔23a内，再通过固定在2#阀门通孔23a下方的2#水流引导管34进入下2#取样软管34，2#取样软管34的出水口位于2#采样试管内，则污水样品进入2#采样试管内，完成第二次采样，以此类推不断重复，直至转盘阀门23顺时针转动360°，则完成一个采样周期。

当下一个采样周期来临时，步进电机22带动转盘阀门23逆时针转动一定角度，采样干管32的出水端与n#阀门通孔23a正对，污水样品直接进入n#阀门通孔23a内，再通过固定在n#阀门通孔23a下方的n#水流引导管34进入n#取样软管34，n#取样软管34的出水口位于n#采样试管内，则污水样品进入n#采样试管内，完成一次采样；步进电机22带动转盘阀门23再逆时针转动一定角度，采样干管32的出水端与n-1#阀门通孔23a正对，污水样品直接进入n-1#阀门通孔23a内，再通过固定在n-1#阀门通孔23a下方的n-1#水流引导管34进入n-1#取样软管34，n-1#取样软管34的出水口位于n-1#采样试管内，则污水样品进入n-1#采样试管内，完成第二次采样，以此类推不断重复，直至转盘阀门23逆时针转动360°，则完成一个采样周期。需要说明的是步进电机每次转动角度相同。步进电机之所以顺时针转动后再逆时针转动，主要是为了防止取样软管35交缠在一起。

需要特别说明是：plc控制装置又可称为plc控制装置属于现有技术，使用时，工作人员可根据需要进行简单的编程，从而控制采样时段，该部分属于对本方案的使用过程，不属于本实用新型的保护范围。

尽管这里参照本实用新型的解释性实施例对本实用新型进行了描述，上述实施例仅为本实用新型较佳的实施方式，本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。