一种污泥采样装置的制作方法

本实用新型涉及环境检测研发技术领域，尤其涉及一种污泥采样装置。

背景技术：

目前使用的人工采集河中污泥和化工等污水池中污泥的采样装置，水底沉积物是研究水下和大气环境污染变化规律的重要样品，包含有大量的环境和气候的信息，从水下把沉积物完整地采集上来，进行物理、化学和生物学等方面的分析，就需要水界面以及沉积物的层与层之间不产生扰动。在水下采样的过程中，由于受水体流动影响，经常会发生底泥扰动，样品脱离或流失，以及无法保持底泥结构原状等情况，从而无法进行定量、定深度采样，从而影响研究工作的准确性。

水底下的土壤样品含水率高，并呈流体状，采样难度大，现有的土壤采样器不适合用于水下取样。现有的采样器有蚌式(也称抓斗式)和柱状两类。蚌式采样器会破坏水体表层沉积物和层序结构。而柱状采样器，一般为圆管，圆管一端制成锋锐状，并在另一端安装手柄。其采样过程是：用手压或锤击手柄，将采样装置的锋锐状端插入土壤中，当采样装置到达设定深度后，拔出采样装置，取出圆管中的样品。但这种装置受手柄长度限制，只能在浅水区域使用，而环保、卫生防疫、自来水、化工等单位往往需要采集深水、远离岸边的水底污泥，目前的水下泥土采样器不能完全满足市场需要。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种污泥采样装置，能够通过电动控制的方式，进行水底的污泥采样动作，并能保证采样量和采样效果，操作简单，经济适用。

本实用新型采用的技术方案为：

一种污泥采样装置，包括下端开口的支撑筒，支撑筒的顶端面上设有挂环，挂环连接放线绳的末端，放线绳的始端连接绕线器；支撑筒内通过隔板将支撑筒分割为上部呈密封状态的置物腔和下部的采样腔，置物腔内设有电机、直流电源和控制电路板，电机的输出轴穿过隔板中心伸出支撑筒的下端，输出轴的轴身上设有螺旋翅片；所述的控制电路板包括微处理器、供电模块、行程开关、编码器和无线传输模块，行程开关的采集信号输出端连接微处理器的第一接收端，编码器采集电机的转速，编码器的采集信号输出端连接微处理器的第二接收端，直流电源通过供电模块为整个装置供电，微处理器的控制端连接电机的受控端，微处理器的信号输出端连接无线传输模块；所述的采样腔内、支撑筒的内筒壁上设有多层圆环状取样槽，圆环状取样槽的内径与螺旋翅片所形成的圆柱外径间隙设置；所述的行程开关设于隔板的下端面上。

所述的支撑筒采用铁筒，铁筒内表面和外表面上均设有防氧化层。

所述的隔板的中心位置设有穿孔，穿孔内设有密封环，电机的输出轴穿设在密封环内。

所述的支撑筒的顶端面上开设有检修门，检修门上设有密封垫圈。

所述的圆环状取样槽采用四层，圆环状取样槽包括圆环状底板和沿圆环状底板的内圆周垂直设置的内挡板，圆环状底板的外圆周与支撑筒的内筒壁固定。

本实用新型配置有遥控器，通过遥控器的控制，向设于置物腔内的无线传输模块发送控制信号，从而完成相应的动作。具体是通过绕线器将放线绳进行收缩和伸展操作，比较方便，可以节省工作人员的劳动力。之后，再通过遥控器向设于置物腔内的无线传输模块发送控制信号，启动控制电路板，使得直流电源开始供电，各个元器件开始通电。通电后，微处理器向电机发送控制信号，使得电机开始运转，利用电机的输出轴轴身上设有的螺旋翅片进行采样，且电机的输出轴穿过隔板中心伸出支撑筒的下端，相当于电机的输出轴的末端位于支撑筒外，便于定位和挖掘。随着螺旋翅片的旋转动作，螺旋翅片将底部的污泥向上挖提，使得污泥随着螺旋翅片的结构逐渐的向上移动，在移动的过程中，由于采样腔内、支撑筒的内筒壁上设有多层圆环状取样槽，圆环状取样槽的内径与螺旋翅片所形成的圆柱外径间隙设置，就使得污泥外旋转离心力的作用下，被甩向圆环状取样槽内，并滞留在圆环状取样槽内。直到污泥填满整个采样腔，污泥量到达隔板的下端面时，碰触到设于隔板的下端面上的行程开关，行程开关被触发，将信号发送给微处理器，微处理器接收到行程开关的触发信号后，再通过控制端控制电机停止转动。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的电路原理框图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型包括下端开口的支撑筒1，支撑筒1采用铁筒，铁筒内表面和外表面上均设有防氧化层，支撑筒1的顶端面上设有挂环2，挂环2连接放线绳3的末端，放线绳3的始端连接绕线器4；支撑筒1内通过隔板5将支撑筒1分割为上部呈密封状态的置物腔a和下部的采样腔b，置物腔a内设有电机6、直流电源7和控制电路板8，电机6的输出轴61穿过隔板5中心伸出支撑筒1的下端，输出轴61的轴身上设有螺旋翅片62；所述的控制电路板8包括微处理器、供电模块、行程开关9、编码器10和无线传输模块11，行程开关9的采集信号输出端连接微处理器的第一接收端，编码器10采集电机6的转速，编码器10的采集信号输出端连接微处理器的第二接收端，直流电源7通过供电模块为整个装置供电，微处理器的控制端连接电机6的受控端，微处理器的信号输出端连接无线传输模块11；所述的采样腔b内、支撑筒1的内筒壁上设有多层圆环状取样槽13，圆环状取样槽13的内径与螺旋翅片62所形成的圆柱外径间隙设置；所述的行程开关9设于隔板5的下端面上。

所述的隔板5的中心位置设有穿孔，穿孔内设有密封环，电机6的输出轴61穿设在密封环内。

所述的支撑筒1的顶端面上开设有检修门12，检修门12上设有密封垫圈。

所述的圆环状取样槽13采用四层，圆环状取样槽13包括圆环状底板131和沿圆环状底板131的内圆周垂直设置的内挡板132，圆环状底板131的外圆周与支撑筒1的内筒壁固定。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

正常使用时，本装置配置的有遥控器，遥控器主要包含有单片机、无线传输模块11、显示模块、按键输入模块和供电模块，供电模块为整个遥控器供电，遥控器的工作原理属于现有的成熟技术，在此不在赘述。通过遥控器的控制，向设于置物腔a内的无线传输模块11发送控制信号，从而完成相应的动作。

本实用新型的支撑筒1采用铁筒，铁筒内表面和外表面上均设有防氧化层。由于本装置使用环境处于河流底部，接触到水质，铁筒容易生锈，所以，在其表层设置一层防氧化层，防止生锈，提高使用寿命。支撑筒1的顶端面上设有挂环2，挂环2连接放线绳3的末端，放线绳3的始端连接绕线器4；通过绕线器4将放线绳3进行收缩和伸展操作。由于采样时，工作人员一般选取的采样点设置在河流的桥面上，所以，在安放绕线器4时，也比较方便，使用时，可以节省工作人员的劳动力，仅仅通过绕线器4控制支撑筒1的高度。

取样时，首先，通过绕线器4进行放线，直至放线绳3处于松弛状态，说明本装置已经沉入到河流的底部，之后，停止绕线器4动作，锁定。之后，再通过遥控器向设于置物腔a内的无线传输模块11发送控制信号，启动控制电路板8，使得直流电源7开始供电，各个元器件开始通电。

通电后，微处理器向电机6发送控制信号，使得电机6开始运转，由于电机6的输出轴61轴身上设有螺旋翅片62，且电机6的输出轴61穿过隔板5中心伸出支撑筒1的下端，相当于电机6的输出轴61的末端位于支撑筒1外，便于定位和挖掘。随着螺旋翅片62的旋转动作，螺旋翅片62将底部的污泥向上挖提，使得污泥随着螺旋翅片62的结构逐渐的向上移动，在移动的过程中，由于采样腔b内、支撑筒1的内筒壁上设有多层圆环状取样槽13，圆环状取样槽13的内径与螺旋翅片62所形成的圆柱外径间隙设置，就使得污泥外旋转离心力的作用下，被甩向圆环状取样槽13内，并滞留在圆环状取样槽13内。随着电机6的不断转动，电机6输出轴61周围的污泥被不断的挖掘到圆环状取样槽13内。直到污泥填满整个采样腔b，污泥量到达隔板5的下端面时，碰触到设于隔板5的下端面上的行程开关9，行程开关9被触发，将信号发送给微处理器，微处理器接收到行程开关9的触发信号后，再通过控制端控制电机6停止转动。说明污泥已经完成采样。同时，在进行采样的同时，可以通过编码器10采集到的电机6转速信息进行实时的修正和调整，使得电机6工作在合适的转速。主要是由于河流的污泥成分的不同，硬度和采集难度不同，所以，对电机6转速进行调整，已满足采样需求。

当长时间采样后，行程开关9一直未被触发，可以通过控制放线绳3，将装置进行转移，可能是由于电机6输出轴61周围的污泥被挖空，而输出轴61周围没有可挖的污泥，所以，再进行移位，继续采样，直至行程开关9被触发，停止电机6。

最后，再通过绕线器4将装置收回，工作员人再将污泥倒出来，放置在采样容器内，以免受到外界环境的影响。

当置物腔a内的元器件发生损坏时，可以通过检修门12进行检修、更换处理。由于检修门12上设有密封垫圈，且检修门12设置在顶部，所以，当支撑筒1进入河流后，由于水压作用，河水不能够通过检修门12进入到置物腔a内。做到良好的防水效果。同时，在隔板5的穿孔上设有密封环，同样起到密封的作用。