一种手持式浅层水体采样装置

1.本实用新型涉及水环境监测和治理技术领域，具体而言是一种手持式浅层水体采样装置。


背景技术：

2.水质监测，是指对水中的污染物种类、浓度及其变化趋势进行定时或不定时的监视和测定，并对水质状况做出进一步评价的过程。水质监测在维护水环境健康方面有着极具重要的作用。通常情况下，其监测范围主要包括已受污染和未被污染的江、河、湖、海以及地下水等，对于小溪流这种自然水流的关注相对较少。据报道，溪流长度约占流域内河流总长度的70％～80％，储集了水系约60％的水量及养分，其携带氮磷营养物经逐级传输，最终可以汇入等级更高的水系(江、库、湖等)中，进而影响着水环境质量。因此，为更加全面的掌握流域水环境质量现状及发展趋势，加强对流域范围内溪流沟渠等水文单元的监测是非常必要的。
3.虽然目前的水样采集装置形式多样，但多适用于河、湖等深水样品的采集。由于溪流普遍具有水深较浅，水面宽度较窄等特点，对于其水样采集还主要使用采水瓶，在取样过程中难以控制采集水样的深度。
4.因此，设计一种操作简单，携带方便，可随意采集浅水溪流样品的装置仍是本领域亟待解决的关键问题。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.本实用新型的目的在于提供一种手持式浅层水体采样装置，以解决现有技术中采样不方便和浅水区沉积物易被扰动的问题。
7.(二)技术方案
8.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种手持式浅层水体采样装置，包括支撑杆、握柄单元、负压单元和取样单元，所述握柄单元、负压单元和取样单元分别固定于支撑杆上，握柄单元连接负压单元，负压单元的进气口端通过软管连接到取样单元上。
9.所述握柄单元由把手、扳机和连接杆组成，底座固定于支撑杆尾端，把手固定于底座上，扳机与底座铰接，连接杆分别于扳机和负压单元的活塞连杆铰接。
10.所述负压单元包括外筒体、限位器、活塞、活塞连杆、活塞复位弹簧、单向阀和抽气管；所述外筒体固定于支撑杆中部，其上端面设有限位器，其下端面设有进气口且进气口内设单向进气阀，外筒体下端侧面设有出气口且其中设有单向排气阀；所述活塞设置于外筒体内，活塞上连接活塞连杆，活塞连杆外套有活塞复位弹簧，弹簧两端分别抵于外筒体上端面与活塞上；抽气管一端连接所述进气口，另一端连接取样单元。
11.所述抽气管为橡胶软管。
12.所述取样单元包括采样瓶、稳定架、抽水管、取样头和浮动盘；所述稳定架固定于
支撑杆前部，采样瓶固定于稳定架上，采样瓶上端为具孔盖(塞)，具孔盖(塞)上设有两根插管，一根插管通过抽气管连接负压单元，另一插管通过取水管连接到取样头，取样头固定于浮动盘中部。
13.所述取样头下端进水口设有较大口径筛网，且设计了2cm、5cm和10cm三种长度尺寸的取样头以符合不同的取样需求。
14.所述浮动盘为中空塑料圆盘，圆盘中心开孔，孔壁为软质橡胶圈，浮动盘由两根细线悬吊于支撑杆顶端。
15.所述稳定架包括带底托的支撑架和弹性夹片组成，支撑架背面带有螺丝孔可通过连接件固定在支撑杆上，弹性夹片位于支撑架两侧。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的浮动盘可漂浮于水面，且可保持进水口浸没于水面以下，从而在不扰动溪流底泥的前提下，采集到目标水样；采样瓶由稳定架夹持，并固定于支撑杆上，结构较为稳定，通过调节弹性夹片，还可更换不同体积的采样瓶，以满足采样者的实际需要；并且整个装置结构简单，设计合理，单人便可完成操作，不易受现场条件限制。另外，本装置也适用于深水河流、湖泊等表层水样的采集。
附图说明
17.图1为本实用新型整体结构示意图；
18.图2为本实用新型握柄单元示意图；
19.图3为本实用新型负压单元结构；
20.图4为本实用新型单向阀结构示意图；
21.图5为本实用新型一种实施方式采样瓶口结构示意图；
22.图6为本实用新型另一种实施方式采样瓶口结构示意图；
23.图7为本实用新型稳定架示意图；
24.图8为本实用新型浮动盘与取样头结构示意图。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.请参阅附图，本实用新型实施例中，一种手持式浅层水体采样装置，包括支撑杆1、握柄单元2、负压单元3和取样单元4，所述支撑杆1起到连接握柄单元2、负压单元3和取样单元4的作用，具有一定的刚性可以支撑其余部件的重量。
27.所述握柄单元2由底座2
‑
1、把手2
‑
2、扳机2
‑
3和连接杆2
‑
4组成，底座2
‑
1固定于支撑杆1尾端，把手2
‑
2固定于底座2
‑
1上，扳机2
‑
3与底座铰接，连接杆2
‑
4分别于扳机2
‑
3和负压单元3的活塞连杆3
‑
4铰接，扳动扳机2
‑
3会带动连接杆2
‑
4向上运动，从而带动负压单元3的活塞3
‑
3向上运动。
28.所述负压单元3由外筒体3
‑
1、限位器3
‑
2、活塞3
‑
3、活塞连杆3
‑
4、活塞复位弹簧 3
‑
5、单向进气阀3
‑
6、单向排气阀3
‑
7以及抽气管3
‑
8组成；所述外筒体3
‑
1固定于支撑杆1中
部，其上端面中部设有限位器3
‑
2，限位器3
‑
2为圆筒状，内径与活塞连杆3
‑
4的直径相同，以保证活塞连杆3
‑
4运动轨迹稳定，外筒体3
‑
1下端面中间设有进气口且进气口内设置了单向进气阀3
‑
6，与之对应的是外筒体3
‑
1下端侧面设有出气口，出气口中也设有单向排气阀3
‑
7，两个单向阀结构与运作原理相同，均由外壳3
‑
6(7)
‑
1、浮动塞 3
‑
6(7)
‑
2和浮动塞复位弹簧3
‑
6(7)
‑
3组成，活塞3
‑
3向上运动时，当单向进气阀3
‑
6下端的气压大于浮动塞复位弹簧3
‑6‑
3弹力时，浮动塞3
‑6‑
2会被顶起，空气会从取样瓶4
‑
1 经抽气管4
‑
8被抽取到负压单元3中，同时单向排气阀3
‑
7的浮动塞3
‑7‑
2在大气压和浮动塞复位弹簧3
‑7‑
3弹力作用下抵于外壳3
‑7‑
1下部，以防止外部空气进入负压单元3，之后活塞3
‑
3向下运动，单向进气阀3
‑
6关闭，单向排气阀3
‑
7打开，空气从排气口被排出负压单元3，以此往复；所述活塞3
‑
3直径与外筒体3
‑
1内径相同，采用橡胶材质以保证气密性，活塞3
‑
3上端连接活塞连杆3
‑
4，活塞连杆3
‑
4外套有活塞复位弹簧3
‑
5，弹簧两端分别抵于外筒体3
‑
1上端面与活塞3
‑
3上端，可将拉起的活塞3
‑
3复位到外筒体3
‑
1 底部；所述抽气管3
‑
8为橡胶软管，一端与所述进气口相连，另一端与取样单元4的具孔盖(塞)相连。
29.所述取样单元4由采样瓶、具孔盖(塞)、稳定架、抽水管、取样头和浮动盘组成；所述稳定架固定于支撑杆1前部，主要由带底托的支撑架4
‑3‑
1和弹性夹片4
‑3‑
2组成，支撑架4
‑3‑
1背面带有螺丝孔可通过连接件4
‑3‑
3固定在支撑杆1上，弹性夹片4
‑3‑
2位于支撑架4
‑3‑
1两侧，起到夹持采样瓶的作用；所述采样瓶分为旋盖式和塞式，所对应的使用螺纹瓶盖和橡胶塞来密封，在取样时也会根据需要选择具孔盖还是具孔塞来配合取样；所述具孔盖(塞)上设有双孔位，孔中均插有硬质玻璃插管以方便套上抽气管和取样管，玻璃管与具孔盖(塞)的孔隙中灌胶密封以保证气密性；所述浮动盘为中空塑料圆盘，圆盘中心开孔，孔壁为软质橡胶圈，浮动盘由两根细线悬吊于支撑杆1下端；所述抽水管为橡胶软管，一端连接具孔盖(塞)，另一端连接取样头；所述取样头设计有2cm、5cm 和10cm三种长度尺寸，中部直径略大于浮动盘中心橡胶圈，以保证橡胶圈足够的摩檫力来固定取样头，且可以手动微调取样头的相对于浮动盘的上下位置，以满足不同采样者的需求，取样头上部直径较细以方便套上取水管，取样头下端进水口具有较大口径筛网以防止水中某些较大体积漂浮固体进入抽水管造成堵塞。
30.本实用新型的使用方式：到达采样点后，于支撑杆上安装并固定好采样瓶，握紧采样装置把手2
‑
1，缓慢放下取样装置，待浮动盘与水面接触，扣动扳机2
‑
2，由此使连接杆 2
‑
4向后收拉，进一步带动负压单元3中活塞3
‑
3发生同向运动，此时，采样瓶中的气体经由抽气管3
‑
8被抽至负压单元3中，并通过单向排气阀3
‑
7排出装置外，最后在大气压作用下，水流便由取样头和抽水管进入采样瓶中，待采集瓶4
‑
1中收集足够的水样，收起采样装置，完成采样过程。
31.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
32.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范
围之内。
33.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
34.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。