自动排空水下采样器的制作方法

本发明涉及一种自动排空水下采样器。

背景技术：

在地表水监测、地下管网监测以及地下水监测中需要用到水下采样器，且设备自身的安全和隐蔽也很重要。但是地下管网和地下水监测环境一般没有电源供给困难，所以水下采样器往往依靠电池供电，且要求能够长时间待机。由于采样器上所带的采样瓶有限，因此如若不能及时将采样瓶从采样器上取下，则采样瓶采满后就无法继续留样了，从而会妨碍水样采集的操作灵活性。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种自动排空水下采样器，以实现地下管网及地下水的灵活采样。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是一种自动排空水下采样器，包括：

防水外壳；

电机，位于所述防水外壳内部；

控制系统，位于所述防水外壳内部，所述控制系统与所述电机电连接；

采样瓶，连接在所述防水外壳外部；所述采样瓶的一端开设有第一采样口，所述采样瓶的另一端开设有第二采样口，所述第一采样口连接有第一采样管路，所述第二采样口连接有第二采样管路；

活塞组件，设于所述采样瓶中，所述活塞组件与所述采样瓶相配合，所述活塞组件与所述采样瓶密封且滑动连接；以及

传动机构，安装在所述电机输出轴上，所述传动机构与所述活塞组件之间传动连接，所述传动机构用于驱动所述活塞组件往复运动，所述输出轴防水密封。

于本发明一实施例中，所述活塞组件包括活塞和传动轴，所述活塞与传动轴固定连接，所述活塞四周与采样瓶内壁密接，所述传动轴伸出所述采样瓶并与传动机构传动连接。

于本发明一实施例中，所述传动组件包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮固定安装在所述电机输出轴上，所述第二齿轮安装在所述传动轴上，所述第二齿轮与传动轴之间传动连接，所述第一齿轮和第二齿轮啮合。

于本发明一实施例中，所述传动轴安装在所述第二齿轮的中心孔处。所述传动轴于所述第二齿轮同轴安装。

于本发明一实施例中，所述输出轴安装在所述第一齿轮的中心孔处。所述输出轴与所述第一齿轮同轴安装。

于本发明一实施例中，所述输出轴与传动轴平行设置。

于本发明一实施例中，所述第二齿轮的中心孔处设有内螺纹，所述传动轴为一螺杆，所述内螺纹与螺杆相匹配。

于本发明一实施例中，所述第一采样管路包括第一采样总管和第一采样支管，所述第一采样总管和第一采样支管相连通；所述第二采样管路包括第二采样总管和第二采样支管，所述第二采样总管和第二采样支管相连通。

于本发明一实施例中，所述采样瓶有若干个，每个采样瓶上的均连接有第一采样支管和第二采样支管，每个采样瓶均对应有活塞组件，即每个采样瓶中均设置有活塞和传动轴。

本技术方案具有以下有益效果：

本发明通过电机带动传动机构转动，进一步通过传动机构带动活塞组件上下往复云从，从而将水样从采样瓶一端采样口排出的同时，也将水样从采样瓶的另一端采样口吸入，即通过控制系统控制电机的转停，驱动活塞做往复直线运动，实现对采样瓶中水样的无限次循环排空和吸入，直至满足留样要求。本发明所采用的技术方案，不仅能使采样过程更加灵活可控、能耗更低，同时也会极大降低采样设备位于水下的维护成本以及采样过程的人工成本，不需要采样人员到采样现场操作即可实现对采样过程中采样瓶中水样的自由处置，排掉或留存。

附图说明

图1是本发明一实施例的结构示意图。

附图标记说明：1、采样瓶；2、活塞；31、第一齿轮；32、第二齿轮；4、电机；5、控制系统；6、防水外壳；7、输出轴；8、传动轴；91、第一采样支管；92、第二采样支管；101、第一采样总管；102、第二采样总管。

具体实施方式

下面结合实施例及附图1对本发明作进一步描述。

一种自动排空水下采样器，包括防水外壳6、电机4、控制系统5、采样瓶1、活塞2组件、传动机构，所述电机4和控制系统5均位于所述防水外壳6内部，所述控制系统5与所述电机4电连接，用于控制所述电机4的转停。所述电机4为低功耗电机4，所述电机4的输出轴7进行防水密封。防水外壳6保证电机4和控制系统5可以在水下运行。所述活塞2组件设于所述采样瓶1中，所述活塞2组件与所述采样瓶1相配合。所述活塞2组件包括活塞2和传动轴8，所述活塞2与传动轴8固定连接，所述活塞2位于所述采样瓶1中，所述活塞2与采样瓶1内壁密接，所述活塞2相对于采样瓶1可上下往复滑动，从而将采样瓶1中的水样排出或将采样瓶1外部的水吸入采样瓶1。所述采样瓶1有一定强度的中空管，耐腐蚀，内表面光滑，活塞2可靠密封并能在采样瓶1内平稳运动。

所述电机4输出轴7上安装有传动机构，所述传动组件包括第一齿轮31和第二齿轮32，所述第一齿轮31固定安装在所述电机4的输出轴7上，所述第二齿轮32安装在所述传动轴8上，所述第二齿轮32与传动轴8之间传动连接，所述第一齿轮31和第二齿轮32啮合。所述电机4输出轴7和传动轴8分别位于所述第一齿轮31和第二齿轮32的中心孔处，所述输出轴7与传动轴8平行设置。所述输出轴7与传动轴8不共轴的设计，一方面有利于对电机4输出轴7进行更好的密封处理，另一方面可以保持力传递的效率。

所述采样瓶1连接在所述防水外壳6外部。所述采样瓶1的一端开设有第一采样口，所述采样瓶1的另一端开设有第二采样口，所述第一采样口连接有第一采样管路，所述第二采样口连接有第二采样管路。待采集的水样可以从第一采样口或第二采样口流出或进入，即，所述采样瓶1为一双向流通的容纳器，在电机4的带动下，随着活塞2的上下运动，在从一个采样口自动排出水样的同时会从另一个采样口流入水样。具体说其过程为，如图1所示，当活塞2在采样瓶1中向下运动时，采样瓶1中位于所述活塞2下面的水体会从第二采样口流水，与此同时，采样瓶1外部的水样会从采样瓶1上部的第一采样口处流入采样瓶1；当活塞2在采样瓶1中向上运动时，就会从第一采样口排出水样，而从第二采样口中进入新的水样。这里活塞2的上下运动情况通过所述电机4的正反转进行控制。具体是，所述第二齿轮32的中心孔处设有内螺纹，所述传动轴8为一螺杆，所述内螺纹与螺杆相配合将所述第二齿轮32的转动变换成传动轴8的直线运动，并进一步通过传动轴8带动活塞2上下往复直线运动。

所述第一采样口连接有第一采样管路，所述第二采样口连接有第二采样管路。所述第一采样管路包括第一采样总管101和第一采样支管91，所述第一采样总管101和第一采样支管91相连通，所述与第一采样支管91之间密封连接。所述第二采样管路包括第二采样总管102和第二采样支管92，所述第二采样总管102和第二采样支管92相连通，所述第二采样口与第二采样支管92之间密封连接。所述第一采样总管101和第二采样总管102均自由位于水下。所述采样瓶1有若干个，本实施例中，所述采样瓶1有四个，如图1所示。每个采样瓶1上的均连接有第一采样支管91和第二采样支管92，每个采样瓶1中均设置有活塞2和传动轴8。所述第一采样口和第二采样口的开口较小，为4-6mm，从而可在不需要在采样口设置阀门的情况下即可保证水样完好地留置在采样瓶1中。

与现有技术相比，本发明通过对水下采样器结构的设置，可便捷地实现水下无限次排出采样瓶1中水样的目的，从而使水下取样变得更灵活。所述活塞2和采样瓶1内壁密封并可在采样瓶1中上下运动，电机4通过齿轮驱动活塞2上的传动螺杆上下运动从而实现往采样瓶中抽水和往采样瓶外排水的同步进行，提高采样效率的同时也满足了使用者对水下水样自由采取的要求，可在不更换采样瓶的情况下采取到想要的任意时间的水样。

上述具体实施例只是用来解释说明本发明，而非是对本发明进行限制，在本发明构思和权利要求保护范围内对本发明做出的任何不付出创造性劳动的改变和替换，皆落入本发明专利的保护范围。