专利名称:比例膨胀水质样品自动采集器的制作方法
本发明与环境水质监测用的水质样品自动采集器有关。
目前，用于环境水质监测用的水质样品自动采集器有三种类型1、瞬时个体水质采样器；2、时控间歇自动采集器；3、流量堰比例自动采样器。上述三种类型的采样器普遍存在的问题是采集的水质样品的代表性不够强，代表的项目不够多，安装使用和携带也不够方便，从而影响了采样标准化的制定和推行。北京市环保科研所生产的772型比例自动水质采样器是一种即可按比例连续自动采集样品，又可计算单位时间内水流量的采集器。它的工作原理是在水渠的横断面上设置一块堰板，堰板上开一个三角形或矩形的流水口，靠一个旋转的水勺在堰板的流水口勺水来采样。这种仪器不宜进行溶解氧，挥发物、菌类这几个项目的分析，而且工作时需要交流电作动力，不能在江河及阴沟采样。整个仪器较笨重，操作、使用及安装都不太方便。
本发明的目的就是为了解决上述采集器普遍存在的问题。本发明提供的比例膨胀水质样品自动采集器是按照比例膨胀同步补偿法的原理进行采集水质样品。就是在采集器工作时，水箱每次膨胀后的空间，由等体积的样品水同步予以补偿。
本发明所提供的采集器结构见附图。支架17用ABS塑料材料注射成型。叶轮18装在支架17上的有半个圆盘箱的一边，叶轮18的叶片和叶盘用ABS塑料注射成型，叶轮轴由不锈钢材料制成。叶轮盘和轴注射成型在一起，在叶轮盘的槽内装上叶片，叶片用万能胶粘在叶轮盘的槽里，在叶轮轴上面装上不锈钢曲轴2和不锈钢拖动杆3，然后安装在支架17上，安装的方法是用不锈钢锥头螺钉19顶住叶轮轴的中心孔，曲轴2的顶针顶进不锈钢曲轴固定片34的中心孔，曲轴固定片34用不锈钢螺钉固定在支架17上面，曲轴固定片34的中心孔和锥头螺钉19在同一轴心线上。调整锥头螺钉19将叶轮18上下位置调整适当，使其旋转自如。拖动杆3安装上去后，拖勾一端挂上拉簧30，拉簧30的另一端固定在支架17上，拉簧30的作用是使拖动杆3的拖勾靠紧不锈钢齿轮5的齿。在支架17半圆盘的外壁有一块ABS塑料注射成型的圆弧型调速板21，调速板21的一端有一个凸出的圆柱型台阶，它卡在半圆盘外壁的水孔里。将调速板21拉出，可以挡住一部分水对叶轮18的冲击，调整叶轮18的转速。支架17上装有一根不锈钢绕线轴22，轴上装有齿轮5，当拖动杆3的拖勾带动齿轮5转动时，绕线轴22也一起转动。支架17上装有一块不锈钢阻尼片8，两端靠紧齿轮5的齿面，对齿轮5的转动起阻尼作用。支架17上装有一个用ABS塑料注射成型的缓冲机构25，在水的冲击下，缓冲片25－2和支架17的活动连接端对尼龙拉线24起到一定的夹紧作用。支架17上靠近绕线轴22的地方有一个自锁制动卡23，当尼龙拉线24拉伸结束后，尼龙拉线24卡进自锁制动卡23的槽里，槽宽比尼龙拉线24直径大一点，尼龙拉线24的终止部位有一个结头，当水箱29膨胀结束时，这个结头就卡在自锁制动卡23的槽外，阻止尼龙拉线24回绕，这时，整个采样器停止工作。支架17上装有一个用聚乙烯塑料注射成型的压缩区接头28，压缩区接头28有两个开口槽，用来固定乳胶管26－1。尼龙拉线24绕在绕线轴22上，尼龙拉线24一端系死在绕线轴22底部的小孔上，另一端穿过压缩区接头28上的小孔，再穿过水箱29，采样口及采样口边上的小孔，然后系上穿栓32，支架17的上部装有一个用ABS塑料注射成型的壳体1，将支架17上两个销子33用螺丝刀顶入壳体1内，可将壳体1从支架17上折下。壳体1上装有一根不锈钢离合杆4和用ABS塑料注射成型的离合片7，离合杆4装在壳体1内部两个凸出的台阶上的圆孔里，可以往复移动，离合杆4一端卡在离合片7的圆弧槽内，一端靠在拖动杆3上，转动离合片7带动离合杆4作往复运动，可以将拖动杆3的拖勾和齿轮5分开或啮合。使用摇炳10时，将拖勾和齿轮5分开，采集器工作时，拖勾与齿轮5啮合。壳体1里面装有两块发泡塑料9、6，当两块同时装入时，采集器始终浮在水面上工作，当把小块发泡塑料6取出后，采集器的比重约等于1，只要在固定采集器的尼龙绳36上套上潜水重锤37，采集器就可潜入水下工作。采集器贮水箱29采用聚乙烯吹膜加厚工艺制成，水箱29呈圆柱型，直径略大于压缩区接头28和条样口接头35。采样口接头35用聚乙烯塑料注射成型。接头35有两个开口槽，用来固定乳胶管26－2。采样口边上有一块橡胶皮封闭片14。封闭片14上系有一根尼龙丝环，采样口的另一端有8个保存剂存贮室，里面可装入保存剂，端口用8个聚乙烯塑料做的盖子11盖好。这8个盖子11用一根拉盖尼龙线12把它串联起来，拉盖尼龙线12一端挂在压缩区接头28的尼龙环上，另一端挂在采样口封闭片14的尼龙环上。拉盖尼龙线12的工作长度和水箱29的工作长度一样长，当水箱29逐步膨胀拉伸时，保存剂的盖11逐个打开加入保存剂，水箱29全部膨胀完毕，盖子11逐个全部打开，以达到实现同步按比例加入保存剂的要求。水箱29膨胀拉伸完后，拉盖尼龙线12将封闭片14从封闭档栏15上拉下封闭采样口。为了在采样时挡开水中的漂浮物，采样口连接头35上装有一个尼龙网罩16，支架17底部有一根流速安装杆38，用来安装流速仪20。
本发明所提供的采集器金属另件采用不锈钢材料，支架、外壳及支架上的非金属另件采用ABS塑料，水箱29压缩区接头28、采样口接头35采用聚乙烯塑料注射成型。
采集器工作时采样口对着上游，尼龙拉线24用摇柄10绕紧在绕线轴22上，采集器适合在0.1～2米／秒的流水中采样，当流速在0.1～1米／秒时，要把缓冲板25－2向内推到极限位置；当流速为1～2米／秒时，要把缓冲板25－2向外拉出到极限位置，然后把固定缓冲板25－2的螺钉拧紧，这主要是根据水的流速调整对尼龙拉线24的夹紧力。
采集器工作，叶轮18在水的冲击下旋转，叶轮18每转一圈，曲轴2带动拖动杆3往复运动一次，拖动杆3的拖勾带动齿轮5转过一个齿距，尼龙拉线24放松一段，这时水箱29开始膨胀，水箱29膨胀后的空间就由等体积的样品水同步补偿，直到水箱29全部膨胀完毕。这就是按比例膨胀同步补偿法的原理进行采样。当水箱29膨胀完毕后，尼龙拉线24卡进自锁制动卡3的槽里，封闭片14将采样口封闭，采集器停止工作。当在静止的水面采样时，采集器可以接在船上由船来拖动。采集器的曲轴2可以调换，当需加快采样速度时，可换上偏心距大的曲轴。
用本采集器采样的样品是在完全隔绝空气的条件下进行，样品在采集过程中，始终存贮在本水体的封闭体系内。因此，保存环境不发生变化，样品的可挥发性物质不受损失，同时又堵塞了空气中可溶性物质进入样品。另外，水箱27是聚乙烯吹膜制成，成本低。用完一次后就报废，可杜绝容器器壁的交替污染，水箱29在使用前装在压缩区可充分排出箱内空气。整个采集过程是根据流速按比例进行采样，因而采集的样品具有很好的代表性，采集的样品可进行溶解氧、生化耗氧量、化学耗氧量、挥发物、放射性、油脂、菌类、有机物、无机物、悬浮物、水中泥沙含量、各种金属离子、PH值等项目的分析。采集器装上流速仪后还可测量流速。
1 壳体 15 档栏 26－12 曲轴 16 网罩 26－2 乳胶管3 拖动杆 17 支架 27－水箱压缩部分4 离合杆 18 叶轮 28 压缩区接头5 齿轮 19 锥头螺钉 29 水箱6 小块浮体 20 旋浆式流 30 拉簧7 离合片 速传感器 31 齿轮轴方头8 阻尼片 21 调速板 32 穿栓9 大块浮体 22 绕线轴 23 销10 摇柄 23 自锁制动卡 34 曲轴固定片11 盖 24 尼龙拉线 35 采样口接头12 拉盖尼龙拉线 35 采样口接头 36 尼龙绳13 保存剂室 25－1 缓冲柄 37 潜水重锤14 封闭片 25－2 缓冲柄 38 流速仪安装杆
权利要求
1.一种环境水质监测用的比例膨胀水质样品自动采集器。本发明的特征是该采集器的支架17、动力传动系统、壳体1、压缩区接头28、采样口接头35和水箱29。
2.一种如权利要求
1所述的比例膨胀水质样品自动采集器，其特征是用ABS塑料注射成型的支架17的结构及安装在该支架上的调速板21和缓冲机构25。
3.一种如权利要求
1所述的比例膨胀水质样品自动采集器，其特征是安装在支架17上的动力传动系统是由叶轮18、曲轴2、拖动杆3、齿轮5、绕线轴22组成。
4.一种如权利要求
1所述的比例膨胀水质样品自动采集器，其特征是该采集器水箱29的膨胀和保存剂盖子11及封闭片14的控制系统是尼龙丝做的。
5.一种如权利要求
1所述的比例膨胀水质样品自动采集器，其特征是用聚乙烯塑料吹膜制成的水箱29。
6.一种如权利要求
1所述的比例膨胀水质样品自动采集器，其特征是用聚乙烯塑料注射成型的该采集器的压缩区接头28和采样口接头35，以及安装在采样口接头35上的封闭片14和尼龙网罩16。
专利摘要
本实用新型主要是由支架、动力传动系统、壳体、水箱、压缩区接头及采样口接头组成。采集器按照比例膨胀同步补偿法的原理采集水质样品，当采集器工作时，水箱每次膨胀后的空间由等体积的样品水同步予以补偿，采集器采集的水质样品中的可挥发性物质不受损失，空气中可溶性物质不能进入样品，杜绝了容器器壁的交替污染，可进行溶解氧、生化耗氧量、化学耗氧量、挥发物、放射物、水中泥沙含量、各种金属离子和pH值等项目的分析。
文档编号G01N1/10GK85201309SQ85201309
公开日1986年8月6日 申请日期1985年4月1日
发明者周望祖 申请人:湖南省衡阳市环境保护科学研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan