一种测量化学环境中污染源的取样装置

一种测量化学环境中污染源的取样装置
1.技术领域：本发明涉及环保领域，特别是涉及一种测量化学环境中污染源的取样装置。
2.

背景技术：
在对水体进行取样操作过程中，现有的操作基本上是用绳子系着取水桶，把取水桶丢到水体中进行取水操作，这种操作方式只能取到水体表面的水体样本，有时水体深度比较深，为了对不同深度的水体进行取样，采用这种方式不适用。就需要采用别的操作设备，这就导致取样操作人员需要携带多种取样设备，操作繁琐，况且，在取样完成后，还需要人员通过臂力把取样装置提上来，增加人员劳动强度。
3.

技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：能够对水体的不同深度进行取样操作，降低人员劳动强度的问题。
4.为解决上述技术问题，本发明提供的一种技术方案是：一种测量化学环境中污染源的取样装置，包括取样机构、控制机构和收放滚筒，其特征是：所述控制机构和收放滚筒设置在安装底板上，所述收放滚筒上缠绕有具有柔性的连接管路，所述控制机构通过缠绕在收放滚筒上的连接管路与所述取样机构连通；所述控制机构包括控制箱和气泵，控制箱上设置有用于控制所述气泵和取样机构进行工作的控制开关；所述取样机构包括取样筒、压力传感器、气囊和开关机构，所述取样筒的内部空间通过第一隔板分隔成取样腔和沉浮腔，所述气囊设置在所述沉浮腔内并与沿所述取样筒的轴线对取样筒筒壁、取样腔和隔板进行贯穿的连接管路连通，所述取样筒筒壁上设置有与所述沉浮腔连通的第一通孔和与所述取样腔连通的第二通孔，所述取样腔内通过环绕所述连接管路的第二隔板在所述取样腔内分割出开关驱动腔，设置在所述取样腔内的所述开关机构通过设置在所述开关驱动腔内的开关驱动装置的带动下对所述第二通孔进行封堵，所述压力传感器设置在所述取样筒顶部，并与所述开关驱动装置一同通过连接管路受控于所述控制箱。
5.进一步的，所述收放滚筒通过两个相互平行的支架设置在所述安装底板上，收放滚筒的转轴贯穿其中一个支架与收放滚筒驱动机构连接。
6.进一步的，所述收放滚筒驱动机构为手柄或电机，且电机受控于所述控制箱。
7.进一步的，所述第一通孔为至少两个，其分别与沉浮腔的上部和下部连通，所述第二通孔为两个，其分别与取样腔的上部和下部连通。
8.进一步的，所述开关机构包括安装板、橡胶塞和安装杆，橡胶塞设置在安装板的一侧，且橡胶塞在安装板上的位置和数量与第二通孔相同，安装板的一侧与安装杆的一端连接，安装杆的另一端通过设置在第二隔板上的密封轴承并沿其轴线滑动伸入所述开关驱动腔，与设置在开关驱动腔内的开关驱动装置连接。
9.进一步的，所述开关驱动装置为电动推杆，其活塞杆与伸入所述开关驱动腔内的安装杆连接，电动推杆受控于连接管路并带动安装杆沿安装杆的轴线进行移动。
10.进一步的，所述取样腔内通过第三隔板分割成第一取样腔、第二取样腔、第三取样腔和第四取样腔；沉浮腔内通过第四隔板均分成互不连通的第一沉浮腔、第二沉浮腔和第三沉浮腔。
11.进一步的，所述连接管路包括钢丝及捆绑在钢丝上的控制线、输气管和电源线，钢丝一端缠绕在所述收放滚筒上，钢丝另一端固定在所述取样筒的顶部，控制线一端缠绕在所述收放滚筒上并与控制箱连接，控制线另一端与压力传感器连接，电源线一端缠绕在所述收放滚筒上并与控制箱连接，电源线另一端与电动推杆连接，输气管一端缠绕在所述收放滚筒上并与气泵连接，输气管另一端与气囊连接。
12.进一步的，所述安装底板上设置有用于收纳所述取样机构的收纳箱，收纳箱带箱盖，且箱盖由所述收放滚筒侧向另一侧翻转，收纳箱上设置有缺口，所述箱盖上设置有对所述连接管路进行支撑导向的滑轮。
13.进一步的，所述收纳箱内设置有缓冲层。
14.本发明的有益效果为：通过取样机构、控制机构和收放滚筒之间的配合，通过控制机构控制收放滚筒进行转动，实现取样机构在水体中的收放操作，并通过压力传感器、气泵与气囊配合实现取样机构在水体中深度的调整，最后通过开关机构实现把取样水体储存在取样机构内，全程通过控制机构上的控制开关进行控制，实现水体取样的自动化，并能够对水体中不同深度的水进行取样，然后一次取出，操作简单方便，省时省力。
15.为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点更能明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图示，做详细说明如下。
16.附图说明：为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中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其中两幅，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。
17.图1为本技术的结构示意图一；图2为本技术的结构示意图二。
18.图3为本技术的结构示意图三。
19.图4为取样机构的结构示意图一。
20.图5为取样机构的结构示意图二。
21.图6为开关机构的结构示意图。
22.图7为取样腔的俯视图。
23.图8为沉浮腔的俯视图。
24.图中，1-收放滚筒、2-安装底板、3-连接管路、4-取样机构、5-支架、6-手柄、7-电机、8-控制箱、9-气泵、10-第四隔板、11-第三隔板、12-收纳箱、13-箱盖、14-缺口、15-滑轮；41-取样筒、42-压力传感器、43-开关机构、44-第一隔板、45-气囊、46-第一通孔、47-第二通孔、48-第二隔板、49-开关驱动装置；431-安装板、432-橡胶塞、433-安装杆、434-密封轴承；a
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取样腔、b-沉浮腔、c-开关驱动腔；
b1-第一沉浮腔、b2-第二沉浮腔、b3-第三沉浮腔；a1-第一取样腔、a2-第二取样腔、a3-第三取样腔、a4-第四取样腔。
25.具体实施方式：下面将参照附图更详细地描述本发明的实施例。虽然附图中显示了本发明的某些实施例，然而应当理解的是，本发明可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本发明。应当理解的是，本发明的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本发明的保护范围。
26.应当理解，本发明的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本发明的范围在此方面不受限制。
27.本发明实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。
28.实施例一如图1-图5、图7和图8所示，一种测量化学环境中污染源的取样装置，包括取样机构4、控制机构和收放滚筒1，控制机构和收放滚筒1设置在安装底板2上，收放滚筒1上缠绕有具有柔性的连接管路3，控制机构通过缠绕在收放滚筒1上的连接管路3与取样机构4连通；通过取样机构4、控制机构和收放滚筒1之间的配合，通过控制机构控制收放滚筒1进行转动，实现取样机构4在水体中的收放操作，实现取样机构4的自动收放，解决现有技术中需要人工手动收放造成劳动强度增加及操作速度慢浪费时间的问题，同时，连接管路3为柔性，便于在收放滚筒1上缠绕，便于对连接管路3收纳的同时，还能能够快速对取样机构4进行快速收纳操作。
29.在本实施例中，取样机构4包括取样筒41、压力传感器42、气囊45和开关机构43，取样筒41的内部空间通过第一隔板44分隔成取样腔a和沉浮腔b，气囊45设置在沉浮腔b内并与沿取样筒41的轴线对取样筒41筒壁、取样腔a和隔板进行贯穿的连接管路3连通，取样筒41筒壁上设置有与沉浮腔b连通的第一通孔46和与取样腔a连通的第二通孔47，取样腔a内通过环绕连接管路3的第二隔板48在取样腔a内分割出开关驱动腔c，设置在取样腔a内的开关机构43通过设置在开关驱动腔c内的开关驱动装置49的带动下对第二通孔47进行封堵，压力传感器42设置在取样筒41顶部，并与开关驱动装置49一同通过连接管路3受控于控制箱8；气泵9管工作时把气体通过连接管路3输送到气囊45中，气囊45膨胀后把通过第一通孔46进入沉浮腔b内的水再从第一通孔46排出，从而通过对气囊45体积的大小，实现取样筒41在水体内的上下移动（气囊45提及改变，改变取样筒41受到的浮力，在浮力的作用下，使取样筒41处在水体中的不同深度），并配合压力传感器42，传感器信号通过连接管路3传输到控制箱8，控制箱8根据压力值转换成水深并进行显示，实现取样筒41在水体中所处位置深度的测量，第一通孔46的设置便于水体进入沉浮腔b，与气囊45配合实现取料筒在水体中深度的控制，第二通孔47的设置，便于水体进入取样腔a和流出取样腔a，在水体进入取样腔a之前，开关机构43在开关驱动装置49的作用下对第二通孔47进行封堵，防止不是取样位置的水体进入取样腔a，在进行取样时，开关机构43在开关驱动装置49的作用下解除对第二通孔47的封堵，水体通过第二通孔47进入取样腔a后，开关机构43在开关驱动装置49的作用下对第二通孔47进行封堵，把进入取样腔a中的水体密封在取样腔a中，完成水体的取样，开关
驱动装置49设置在由第一隔板44、第二隔板48和取样筒41筒壁形成的开关驱动腔c内，水体不能进入开关驱动腔c内，防止水对开关驱动装置49进行损坏。
30.在本实施例中，收放滚筒1通过两个相互平行的支架5设置在安装底板2上，收放滚筒1的转轴贯穿其中一个支架5并与收放滚筒驱动机构连接；收放滚筒驱动机构为手柄6或电机7，且电机7受控于控制箱8；通过驱动装置实现收放滚筒1转动，便于收放滚筒1快速转动实现取样筒41的快速收放，同时，收放滚筒1能够在手柄6或电机7的带动下进行转动，手柄6的设置，减轻整体重量的同时，还能节省电能，在供电不足的情况下进行转动，以备不时之需，电机7带动收放滚筒1进行转动，同时，电机7通过控制箱8进行控制，实现电机7的正反转，能够实现快速收放，省事省力。
31.在本实施例中，控制机构包括控制箱8和气泵9，控制箱8上设置有用于控制气泵9和取样机构4进行工作的控制开关；通过按动控制箱8上控制开关，实现对气泵9的控制、电机7的控制和开关驱动装置49的控制，操作简单快捷，使用时需要外接电源。
32.在本实施例中，沉浮腔b内通过第四隔板10均分成互不连通的第一沉浮腔b1、第二沉浮腔b2和第三沉浮腔b3；气囊45设置在第一沉浮腔b1、第二沉浮腔b2和第三沉浮腔b3内，进入第一沉浮腔b1、第二沉浮腔b2和第三沉浮腔b3内的水均通过第一通孔46流动，当某一沉浮腔b中的气囊45体积快速变大时，通过第一通孔46排出的水会形成由取样筒41侧壁水平向外喷射的水流，从而推动取样筒41进行移动，当撤去该气囊45的压力后，在水压的作用下水会通过第一通孔46再次进入该沉浮腔b中，然后再次快速增大该气囊45的体积，实现对推动取样筒41进行持续移动。
33.在本实施例中，取样腔a内通过第三隔板11分隔成第一取样腔a1、第二取样腔a2、第三取样腔a3和第四取样腔a4；第一取样腔a1、第二取样腔a2、第三取样腔a3和第四取样腔a4的设置，能够对多处取样处的水体进行取样操作，取样后储存在取样腔a内，待多处取样处的水体取样完成后，把取样筒41从水体内拉出，操作方便，省时省力。
34.在本实施例中，连接管路3包括钢丝及捆绑在钢丝上的控制线、输气管和电源线，钢丝一端缠绕在收放滚筒1上，钢丝另一端固定在取样筒41的顶部，控制线一端缠绕在收放滚筒1上并与控制箱8连接，控制线另一端与压力传感器42连接，电源线一端缠绕在收放滚筒1上并与控制箱8连接，电源线另一端与电动推杆连接，输气管一端缠绕在收放滚筒1上并与气泵9连接，输气管另一端与气囊45连接；钢丝的设置，增加收放滚筒1与取样筒41之间连接强度的同时，便于对取样筒41进行收放操作，同时对控制线、输气管和电源线进行支撑，对控制线、输气管和电源线进行保护，防止拉扯断裂；连接管路3贯穿取样筒41壁和第一隔板44处设置有橡胶密封，防止水从贯穿处进入开关驱动腔c对开关驱动装置49造成损坏。
35.使用时，把安装底板2放置在待检测水体上方（河流、湖泊、水井、蓄水池上架设的桥或平台上），外接电源与控制箱8连接完成后，转动收放滚筒1把取样筒41放入水体中，在取样筒41放入水体中后，通过气囊45体积的大小，对取样筒41在水体中的位置进行调整，使取样筒41在不同深度的水体中进行悬停，悬停位置通过压力传感器42检测出水体压力后，通过控制线传输给控制器，控制器进行转换后对悬停深度进行显示，取样筒41达到一个取样位置后，通过控制开关驱动机构带动一个取样腔a内的开关机构43解除对第二通孔47的封堵，水从第二通孔47进入取样腔a后（设定一定时间，比如5秒、10秒等），通过这个控制开关驱动机构带动这个取样腔a内的开关机构43对第二通孔47进行封堵，完成这个取样处水
体的取样操作，然后取样筒41移动到下一处取样位置后，重复上述取样操作，完成所有取样位置处水体的取样操作后，气泵9工作，气囊45体积变大，把沉浮腔b内的水排出沉浮腔b，取样筒41在浮力的作用下上升到水面，最后转动收放滚筒1，在钢丝的拉动下取回取样筒41。
36.实施例二如图4和图5所示，本实施例是在实施例一的基础上对第一通孔46和第二通孔47等技术特征进一步描述获得的，其余技术特征与实施例一相同，相同之处在此不做赘述，其中，本实施例与实施例一的不同之处在于：第一通孔46为至少两个，其分别与沉浮腔b的上部和下部连通，第二通孔47为两个，其分别与取样腔a的上部和下部连通。
37.在本实施例中，由于第一通孔46和第二通孔47均与沉浮腔b和取样腔a的上部和下部连通，在水从第一通孔46和第二通孔47进入沉浮腔b和取样腔a内时，便于内部的空气从上部的第一通孔46和第二通孔47排出，实现水快速进入沉浮腔b和取样腔a。
38.实施例三如图4-图6所示，本实施例是在实施例二的基础上对开关机构43和开关驱动装置49等技术特征进一步描述获得的，其余技术特征与实施例二相同，相同之处在此不做赘述，其中，本实施例与实施例二的不同之处在于：开关机构43包括安装板431、橡胶塞432和安装杆433，橡胶塞432设置在安装板431的一侧，且橡胶塞432在安装板431上的位置和数量与第二通孔47相同，安装板431的一侧与安装杆433的一端连接，安装杆433的另一端通过设置在第二隔板48上的密封轴承434并沿其轴线滑动伸入开关驱动腔c，与设置在开关驱动腔c内的开关驱动装置49连接；开关驱动装置49为电动推杆，其活塞杆与伸入开关驱动腔c内的安装杆433连接，电动推杆受控于连接管路3并带动安装杆433沿安装杆433的轴线进行移动。
39.在本实施例中，由于密封轴承434的设置，实现安装杆433移动的同时还具有密封作用，防止取样腔a内的水进入开关驱动腔c，对开关驱动装置49造成损坏，电动推杆推动安装杆433进行横向移动时，安装板431上的橡胶塞432能够同时对第二通孔47进行封堵和解除封堵操作，便于进行取样操作，同时，电动推杆具有限位功能，在对第二通孔47持续进行封堵和解除封堵操作时，电动推杆可以不工作，节省电力。
40.实施例四如图1-图3、图5和图6所示，本实施例是在实施例三的基础上增加收纳箱12等技术特征获得的，其余技术特征与实施例三相同，相同之处在此不做赘述，其中，本实施例与实施例三的不同之处在于：安装底板2上设置有用于收纳取样机构4的收纳箱12，收纳箱12带箱盖13，且箱盖13由收放滚筒1侧向另一侧翻转，收纳箱12上设置有缺口14，箱盖13上设置有对连接管路3进行支撑导向的滑轮15；收纳箱12内设置有缓冲层。
41.在本实施例中，收纳箱12的设置，便于对取样筒41进行存放，还对取样筒41进行保护，实现取样筒41、收放滚筒1、气泵9、控制箱8和安装底板2为一体结构，便于进行转运操作，收纳箱12上设置有缺口14便于连接管路3嵌入后箱盖13能够盖在收纳箱12上，由于箱盖13上设置有滑轮15，当箱盖13处于竖直向上的状态时，滑轮15能够对连接管路3进行支撑和导向，减少收放取样筒41时对连接管路3的摩擦。
42.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较
为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。