本发明涉及样本采集装置技术领域，具体是一种液体分层取样装置及对液体进行分层取样的方法。
背景技术：
在环保、自来水生产等领域，需要对水质进行分层取样及观察。比如环保领域中的反应沉淀池，利用破乳剂使废水中的油脂分离出来，利用沉淀作用使废水中悬浮物沉淀至底层，为了监测分析反应及沉淀效果，就需要对反应沉淀池中的废水进行取样及观察，以及时调整反应沉淀池的破乳剂用量、废水流量、流速等参数。传统的液体分层取样方式是采用吊桶放绳取样，即在桶上系一绳子，将桶沉入液体指定深度进行取样，这种方法取样精度难以保证。授权公告号为CN201212861Y的实用新型专利公开了一种微型定量分层取样器，虽然取样精度得到提高，但是存在以下缺点：（1）对各层液体需要逐一提取，操作复杂；（2）为满足深层取样，要求取样标杆的长度较长，不便于携带和存放；（3）抽取样本和射出样本的过程使样本不能保持水下的原始状态，影响观察效果。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足，提供一种取样精度高、操作简便、易于携带并且可以直观观察样本原始状态的液体分层取样装置。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种液体分层取样装置，包括取样管和取样管支架，所述取样管包括若干个取样管单元，所述取样管单元包括管体和截止阀，所述管体为透明材质制成，所述截止阀的下端与管体的上端密封固定连接，管体的下端和截止阀的上端设有匹配的密封连接机构。
本发明的技术方案还有：所述密封连接机构包括插入部、弹性夹紧臂和解锁按钮；所述插入部设在管体的下端并且与截止阀的上端匹配，插入部的外圆面设有O型圈；所述弹性夹紧臂对称设在管体的两侧，弹性夹紧臂的一端与管体固定连接，弹性夹紧臂的另一端设有锁止钩，所述截止阀的上端两侧设有锁止耳，所述锁止耳上设有与锁止钩匹配的锁止槽；所述解锁按钮的两侧对称设有弹性顶杆，弹性顶杆的一端与解锁按钮固定连接，弹性顶杆的另一端与弹性夹紧臂固定连接，两个弹性顶杆构成“八”字形结构。采用本技术方案，在保证密封性的前提下可以实现取样管单元之间的快速连接与拆卸，连接后管体与截止阀无法相对转动或移动。
本发明的技术方案还有：还包括取样支架，所述取样支架上设有导轨，所述取样管可沿导轨垂直滑动。采用本技术方案，可保证取样管放入水中和从水中提出时保持垂直，提高取样精度。
本发明的技术方案还有：所述管体上设有沿平行于于管体轴向设置的齿条，各管体的齿条可连成一条连续的长齿条，齿条可沿导轨垂直滑动；所述取样支架上安装有齿轮，所述齿轮通过齿轮轴可转动的安装于取样支架上，齿条插入导轨中时可与齿轮啮合，齿轮轴的一端设有曲柄。采用本技术方案，可省力的升降取样管，降低操作者的劳动强度。
本发明的技术方案还有：所述取样支架上设有左翼板和右翼板，所述齿轮安装于左翼板和右翼板之间并且可沿齿轮轴的轴向滑动，左翼板与齿轮的左侧面之间设有弹簧，齿轮的右侧面和右翼板上分别设有匹配的定位销和定位孔。采用本技术方案，可实现齿轮的自动锁止，以使操作者腾出手来进行其他操作，如组装或拆卸取样管、对样本进行观察、拍照等。
本发明的技术方案还有：所述锁止钩的前端设有斜面。采用本技术方案，不需按压解锁按钮即可将管体下端与截止阀上端连接。
本发明的技术方案还有：所述弹性顶杆的端部设有卡槽，所述弹性夹紧臂的内侧设有与卡槽匹配的卡块。采用本技术方案，便于锁止按钮及弹性夹紧臂的制造。
本发明的技术方案还有：所述管体的外圆面设有沿平行于其轴向设置的刻度线。
本发明还提供了一种对液体进行分层取样的方法，包括以下步骤：
A、将若干个取样管单元首尾连接组装成取样管，保持各取样管单元的截止阀打开；
B、将连接好的取样管在取样点处垂直下放至要求深度；
C、关闭最上端取样管的截止阀；
D、垂直取出取样管，对取样管中的液体样本进行观察、拍照；
E、将各取样管单元的截止阀关闭，将取样管拆分为若干个取样管单元；
F、将各取样管单元中的液体样本分别置入各样本容器中。
本发明的工作原理是利用一个标准大气压能支持若干米高的液柱。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：（1）取样精度高；（2）一次性即可对各层液体进行取样，操作简便；（3）取样管由多个取样管单元组成，可以方便的拆装，便于携带和存放；（4）取样过程中不会破坏样本的原始状态，由于管体为透明材料制成，因此可以直观的观察；（5）手动操作，节能环保。
附图说明
图1为液体分层取样装置的结构示意图。
图2为取样管的结构示意图。
图3为图2A部的局部放大图。
图4为图3B向的结构示意图。
图5为取样管单元的结构示意图。
图6为取样支架的结构示意图。
图7为图6C部的局部放大图。
图中：1、管体，2、截止阀，3、插入部，4、弹性夹紧臂，5、解锁按钮，6、O型圈，7、锁止钩，8、锁止耳，9、弹性顶杆，10、取样支架，11、导轨，12、齿条，13、齿轮，14、齿轮轴，15、曲柄，16、左翼板，17、右翼板，18、弹簧，19、定位销，20定位孔，21、斜面，22、卡块。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面根据附图对本发明具体实施方式作进一步说明。
如图所示，一种液体分层取样装置，包括取样管和取样支架，取样管包括三个取样管单元，取样管单元包括管体1和截止阀2，管体1为透明材质制成，管体1的外圆面设有沿平行于其轴向设置的刻度线（图中未示出），截止阀2的下端与管体1的上端采用密封管螺纹固定连接。
管体1的下端和截止阀2的上端设有匹配的密封连接机构，密封连接机构包括插入部3、弹性夹紧臂4和解锁按钮5；插入部3设在管体1的下端并且与截止阀2的上端匹配，插入部3的外圆面设有O型圈6；弹性夹紧臂4对称设在管体1的两侧，弹性夹紧臂4的一端与管体1固定连接，弹性夹紧臂4的另一端设有锁止钩7，锁止钩7的前端设有斜面21；截止阀2的上端两侧设有锁止耳8，锁止耳8上设有与锁止钩7匹配的锁止槽；解锁按钮5的两侧对称设有弹性顶杆9，弹性顶杆9的一端与解锁按钮5固定连接，弹性顶杆9的另一端设有卡槽，弹性夹紧臂4的内侧设有与卡槽匹配的卡块22，卡块位于卡槽中，两个弹性顶杆9构成“八”字形结构。
管体1上设有沿平行于于管体1轴向设置的齿条12，各管体1的齿条12可连成一条连续的长齿条；取样支架10上设有导轨11，齿条12可沿导轨11垂直滑动；取样支架10上设有左翼板16和右翼板17，左翼板16和右翼板17之间安装有齿轮13，齿轮13可转动并且可沿齿轮轴14的轴向滑动，左翼板16与齿轮13的左侧面之间设有弹簧18，齿轮13的右侧面和右翼板17上分别设有匹配的定位销19和定位孔20，齿轮轴14的一端设有曲柄15；齿条13插入导轨（11）中时可与齿轮13啮合。
本发明还提供了一种对液体进行分层取样的方法，包括以下步骤：
A、将三个取样管单元通过密封连接机构首尾连接组装成取样管，保持各取样管单元的截止阀2打开；
B、将连接好的取样管插入导轨11中，将取样管对准取样点，将曲柄15向左翼板16方向推动，使定位销19脱离定位孔20，然后摇动曲柄15，当取样管下放至要求深度时松开曲柄15，使定位销19插入定位孔20中；
C、关闭最上端取样管的截止阀2；
D、将曲柄15向左翼板16方向推动，使定位销19脱离定位孔20，然后摇动曲柄15，当取样管离开液面时松开曲柄15，使定位销19插入定位孔20中，对取样管中的液体样本进行观察、拍照；
E、将各取样管单元的截止阀2关闭，将取样管拆分为三个取样管单元；
F、将各取样管单元中的液体样本分别置入各样本容器中。
上面结合附图对本发明的实施例做了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。