专利名称：水质流量连续比例自动采样器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水质流量连续比例自动采样器，主要适用于在工业污水的排放中，进行流量计量和连续按比例采集水样，即因其能使排水计量与采样同步进行而成为对水质污染总量实施监控的一种有效装置。
从中国发明专利申请CN85102200A到实用新型专利申请CN85201309u和CN86206798u所公开的均为自动采样器，这些采样器各具特点，其工作原理也各不相同，但均需有较为复杂的装置和不易掌握的操作相互配合才能有效，同时均不能精确地反映出真实的采样比例，这样，也就不能对水质污染总量实施监控。
pct专利申请WO80/01204和欧洲专利申请EP-0012734公开了同样的采样装置，该装置用于从流动的悬浮液中采集反映出所述悬浮液组份的液样，其流速基本上是一定的，该装置基本上是一个呈直角的平行六面体容器，其内通过设置多个腔室、由隔板和开口来形成均匀的流塌，虽则具有采样精度高、对液流变化适应性强和易于制造维修等优点，但是这种非比例采样装置是不能满足总量监控要求的。
现有的一种能适应上述监控要求的连续按比例自动水质采样器就是由本发明的研制组开发出来的，其专利申请号为89100831.4。该采样器由三层圆桶套装的采样头和比例接水器或称采样刀组成，其特点是通过流入中心管的水来形成均匀环流，再由设置在其下方的采样刀按比例采出，采样比例的精度高，误差可控制在1%内。此外，还具有结构简单、造价低廉和易于推广使用等优点。但是这种虹吸装置的起虹、断虹受流量限制，使起虹、断虹不够及时、迅速和准确，如在断虹线上流量(进水量)很大，引起进气不充分而影响下次起虹，或在起虹线上进水量很少，使放气不迅速而起不了虹。这两个极限位置要求有相应的进水量，从而影响了使用范围。此外，放气孔是在污水浸泡下使用，其密封性受到影响，从而限制了使用范围。
工业废水排放的瞬时流量为时间的函数，流量因时间而变动，特别是当流量不大时，注入采样头的水量不足就难以形成均匀的圆柱形环流。当废水的流量太小，不足以形成均匀环流时就需将水流截断，等废水积聚多了再迅速将水通过采样头形成环流，然后采集的水样是均匀的混合样，不会改变实际污水的理化性质。为了完成阻断水流和迅速开启的功能，现有一种浮力启动式虹吸装置，其专利申请号为89106330.7。浮力启动式虹吸的特点是不需外加动力，而且启虹、断虹自动迅速，无溢流现象。启虹、断虹水位可以按需要设计，若虹吸池尺寸为已知，则可准确计量排水量。此外，这种装置同样具有结构简单、造价低廉和易于推广使用等优点，特别是可发展形成多种形式。
本发明的任务是，提出一种完整的比例采样器，使该采样器能综合现有环流采样头和浮力式虹吸装置的特点和优点，即既能有效地形成虹吸作用，又能产生均匀的环形流埸来实施按比例采样，该采样器在采样的同时能计量排水。
解决本发明任务的具体技术措施是，采用流量比例采样箱作为流量比例采样的终端装置，该装置由虹吸箱、外桶、环流采样头和斜口采样刀组成，其中，环流采样头设置在中央部位，整个该采样头则为外桶所罩围，外桶的顶部中心设有出气孔，由电磁阀控制其开启或关闭，虹吸箱的底面与中桶、外桶的周壁底端相接合，其中外桶周壁在下侧部位上均布地设有进水孔，定量虹吸箱内还设有水位控制器，此时应用电磁阀和水位限止触点启动虹吸箱来完成阻断水流和迅速起虹的功能，虹吸箱内在每个循环中的排水量就可同时通过诸如电子计数器来准确计量。
综上所述，本发明采样器不仅仅是一个比例采样器，而且又是一个完整的虹吸装置。该采样器外形体积小，重量轻，便于按装在需要监控的出水口上，还可按废水排放总量的实需情况任意组合多机使用。
该采样器采得的水样量与废水排放量之间有显著的相关性，根据实际测量，相关系数达到0.999。
在实际使用中，一般为使采样量缩小而采用两级或多极串连采样系统，此时采样量很小，可以做到仅相当于污水排放量的数十万分之一，这样就有利于存放和化验。该采样器与电子计数显示器、打印机、储样桶和分瓶器等相结合使用，有利于使整个采样系统具有较高的自动化程度。
现在结合附图来对本发明的实施例作进一步的说明。附有
图1表示本发明水质流量连续比例自动采样器的示意图。
为便于理解，图1中水流方向用箭头表示。该采样器的中央部份就相当于一个现有的环流采样头，即中心内桶7与储水桶6、中桶5、外桶4之间均为环状空间。当污水流进定量虹吸箱1，箱内水位随之升高，直到水位升高至达到起虹线C时，水位限制触点导通控制虹吸的电磁阀，由电磁阀将出气口9打开，延时10秒钟左右，以把桶内气放完，然后关闭，此时迅速形成起虹排水，即将水经进水口2、8迅速排入中心内桶7并充满之，接着通过内桶7底部所设有的方孔进入储水桶6，充满储水桶6后即溢流到该桶与中桶5之间的环形空间，从而使水质形成环流均匀地流出，最后通过设置在其下的斜口采样刀按比例采样。从污水流进使箱内水位到达起虹线C形成起虹排水起，到水位落到B，由水位控制器10自动断虹，水质也随之停止流动，就是这样完成一个循环，所以能按采样量推算出总排水量。
由图1可知，通过外桶4，不仅是使本发明采样器同时形成一个完整的虹吸装置，在采样的同时能计量排水，而且通过由电磁阀来控制外桶4顶部中心所设出气孔9的开启或关闭，使该装置的虹吸作用和现有的浮子式虹吸装置相比，更加有效和可靠。此外，由于适用范围广，适用于任何进水量，从而使其对各种水质的适应性也随之提高。
这种采样器的显著优点是，采样头在任何时候都能形成均匀的环流，因此采样代表性强，排水计量与采样同步进行，从而对水质污染总量能有效的实施监控，具有完整的计量和采样功能，且便于按装在需要监控的工业污水排放出水口上，因而有极大的推广使用价值。
制造这种采样器构件的材料可选用塑料、有机玻璃、玻璃钢或不锈钢。其构件间的连接方式可选用粘接或焊接，连接部位是密封的。
权利要求
1.一种水质流量连续比例自动采样器，由虹吸箱、外桶、环流采样头和斜口采样刀组成，其特征在于，通过外桶形成一个完整的虹吸装置，此时环流采样头设置在中央部分，整个采样头为外桶所罩围，外桶的顶部中心设有一个由电磁阀控制的出气孔，外桶的周壁在下侧部位上均布地设有进水孔，虹吸箱的底面与中桶、外桶的周壁底端相接合，定量虹吸箱内还设有水位控制器，该控制器至少具有二个水位限止触点，分别表示启虹和断虹水位。
2.按权利要求1所述的自动采样器，其特征在于，构件材料可选用塑料、有机玻璃、玻璃钢或不锈钢，其构件间的连接方式可选用粘接或焊接，连接部位是密封的。
3.按权利要求1，2所述的自动采样器，其特征在于，两个或多个采样器串连使用，与电子计数显示器、打印机、储样桶和分瓶器等相结合可组成一个自动的采样系统。
全文摘要
本发明涉及一种水质流量连续比例自动采样器，主要适用于在工业污水的排放中，进行流量计量和连续按比例采样，因其能使排水计量与采样工作同步进行，从而成为对水质污染总量实施监控的一种有效装置。该装置由虹吸箱、外桶、环流采样头和斜口采样刀组成。该装置不仅是一个比例采样器，而且又是一个完整的虹吸装置。由于具有完整的计量和采样功能，且易于安装在需要监控的工业污水排放出水口上，因而有极大的推广使用价值。
文档编号G05D11/02GK1058281SQ9010453
公开日1992年1月29日 申请日期1990年7月16日 优先权日1990年7月16日
发明者黄福盛, 孟兆民, 马心灵, 孙士元, 袁德昌, 孙国民, 由振川 申请人:中国人民解放军八一电影制片厂