固定式水质取样平台的制作方法

本实用新型涉及水质取样技术领域，具体涉及一种固定式水质取样平台。

背景技术：

目前取样平台，采用尼龙浮球，下方通过铁链挂设潜水泵，并通过电缆将潜水泵与市电电连接，为潜水泵供电，且在潜水泵的出口处连接取水软管，并将取水软管的另一端接在岸上，便于测试水样的水质；传统的取水软管和电缆均为定长，随浪涌上下波动，使得取水软管、电缆与浮球、取样筒的筒壁之间发生摩擦，且使得取水软管与电缆反复弯折(其折弯半径不受控)，同时潜水泵外壳与取样筒筒壁之间发生摩擦。

由于平台位于泵闸吸口处，受风浪、涌浪和近岸波浪作用，发生频繁的相对运动，频率及幅度基本等同于重力波的周期及波高，根据观察统计，取样平台处的波浪周期一般为2-3s(约3-4万次/日)，波高最大可达0.5m；如此高频率、大幅度的部件间的摩擦、折弯及撞击，极易造成取水软管折断、电缆绝缘层破裂，从而导致短路以及潜水泵外壳的形变等失效形式。

目前的取样平台可靠性较低，投运一年以来，发生2次取水软管折断、一台潜水泵防水电缆接头处折断、一台潜水泵电缆绝缘层磨损、两台潜水泵泵壳靠近吸口处轻微形变，为此不得不加强巡检力度，每4小时就需巡检一次。

取样平台直接把库外水抽入生产楼进行测量，在冬季出现咸潮之后，当库外氯化物含量降低时，进行开泵抢水，一旦库外氯化物含量超标，就要停泵；如果此时取样平台故障，就需要人工取样，而因为取样点较远，来回时间较长，使得从取样到得到测试的结果的时间大大增加，即便在白天且天气良好的情况下，仍需要增加15分钟的用时，根据上游主泵的取水能力，15分钟的延时停泵，将导致约18万吨的氯化物浓度超标原水进入水库，对水库水质安全造成严重风险。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种固定式水质取样平台，以减小取水管和电缆所受的摩擦力，改善传统的取样方式中取水管和电缆频繁弯折(折弯半径不受控)的情况。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种固定式水质取样平台，包括一安装平台，固定连接在堤坝上，且该安装平台位于水面的正上方，在该安装平台上设有贯通的安装孔；一取样筒，其顶部敞口，底部设有过水孔，该取样筒的顶部固定穿设在所述安装孔中；一浮筒，活动设置在所述取样筒的内部，该浮筒包括从内至外依次同轴设置的内侧板和外侧板，所述内侧板的内壁围成了柱形的走线孔，所述内侧板和外侧板之间通过顶板和底板连接，所述顶板、底板、外侧板和内侧板之间围成了环柱形的密封空间；一潜水泵，间隔设置在所述浮筒的下方，且该潜水泵通过夹持器与所述浮筒刚性连接；一取水管，用于将水质输送至水质检测处，该取水管绕设在第一卷管器上，且所述取水管的底部穿过所述走线孔与潜水泵连通；一电缆，用于将所述潜水泵与电源电连接，该电缆绕设在第二卷管器上，且所述电缆的底部穿过所述走线孔与潜水泵连接；其中，所述第一卷管器和第二卷管器均设置在所述安装平台的顶部，且第一卷管器和第二卷管器可分别为所述取水管和电缆施加拉力，使得所述取水管和电缆与潜水泵连接的部分张紧。

本实用新型在使用时，将安装平台固定连接在水边的堤坝(取水主泵进水池侧壁)的顶部，并使得该安装平台位于水面的正上方，从而保证取样筒的底部可以顺利插入水中，同时设置在取样筒内部的浮筒和潜水泵也均位于水中，潜水泵与浮筒连接，而浮筒则会因浮力作用浮于水面，并随着水位的变化而升高或降低，从而带动潜水泵上下移动，在潜水泵向上移动时，取水管和电缆的底部也相应上移，则在第一卷管器和第二卷管器的拉力作用下，会将取水管和电缆回缩绕设在第一卷管器和第二卷管器上，而在潜水泵向下移动时，会带动第一卷管器和第二卷管器转动释放部分取水管和电缆，由此可见，无论潜水泵在水中的位置如何变化，与其连接的取水管和电缆始终处于张紧状态，即不会出现取水管或电缆堆积的情况，从而改善了传统的取水管或电缆因受定长限制而导致的折弯半径不受控的频繁弯折，而本实用新型中，虽然取水管和电缆也是弯折绕设在第一卷管器和第二卷管器上，但是二者的折弯半径受控，不会因频繁弯折而导致二者折断；此外，本实用新型的取水管和电缆均穿设在浮筒的走线孔内，使得取水管和电缆不会在取样筒内随意转动，从而降低了取水管和电缆与取样筒、浮筒之间的摩擦力。综上，本实用新型通过设置第一卷管器、第二卷管器且在浮筒上设置供电缆和取水管穿过的走线孔，使得取水管和电缆与取样筒、浮筒之间的摩擦力大大降低，而且改善了传统的取水管和电缆因折弯半径不受控而导致的折断情况。

优选地，所述内侧板的顶部向上伸出至所述顶板的上方，且内侧板的顶部向外延伸形成上大下小的锥形段，该锥形段的设计使得内侧板的顶部敞口处直径增大，从而增加其与取水管、电缆之间的间隙，防止内侧板的顶部与取水管和电缆发生刮擦。

优选地，所述夹持器包括一基座，该基座的中部设有可供所述潜水泵穿过的通孔；至少三个圆周均布的夹爪，该夹爪包括竖直的卡紧部和水平的滑动部，所述卡紧部远离所述滑动部的一侧与所述潜水泵的外壁抵接，所述卡紧部靠近所述滑动部的一侧设有楔形面，所述滑动部滑动连接在所述基座的顶部，使得滑动部可沿着所述基座的径向方向移动；一压环，套设在所述夹爪的外周，该压环的内壁与所述卡紧部的楔形面抵接，且所述压环与基座之间通过若干连接螺栓连接。在固定潜水泵时，将基座放置在水平面上，然后将潜水泵挂绳悬空，底部与地面不接触，悬置于基座的通孔内，然后将压环套设在潜水泵的顶部，然后向下移动压环，使得压环的内周与夹爪的楔形面接触，并不断用力向下压紧压环，过程中需保证压环面保持水平，夹爪的楔形面在压环的压力作用下不断向潜水泵的外壁方向运动，直至夹爪紧密卡紧潜水泵为止；在夹爪卡紧潜水泵后，停止下压压环，并将压环与基座螺栓连接在一起，从而实现对潜水泵的夹紧；本实用新型设置至少三个夹爪和压环配合，且潜水泵为悬空设置，则在夹紧的过程中，潜水泵的径向无阻力，容易实现自动对中，且这种夹紧方式，使得夹持器可以适配不同直径大小的潜水泵，而传统的夹紧装置是在购买潜水泵后进行量身定制，在更换潜水泵时，即便购买的是同一型号的潜水泵，也会因为制造误差而产生原有夹紧装置无法夹紧的问题，故需要另行生产与其匹配的夹紧装置，由此可见，本实用的夹持器降低了更换潜水泵的成本，也缩短了更换时间。

优选地，所述基座的顶部设置有若干圆周均布的滑槽，该滑槽的数量与所述夹爪的数量一致；所述滑槽包括两个间隔设置的第一连接板和第二连接板，所述第一连接板和第二连接板上均设置有条形孔，所述夹爪的滑动部上开设有至少两个第一连接孔，且在该第一连接孔内穿设有第一固定销，该第一固定销的两端分别从第一连接板和第二连接板的条形孔处伸出。采用这种设计结构，可以便于夹爪的滑动部相对于滑槽作径向移动，从而便于夹爪的卡紧部卡紧潜水泵。

优选地，在所述第一连接板和第二连接板的顶部靠近所述夹爪的位置均设有第二连接孔，所述连接螺栓为带销孔螺栓，该连接螺栓的销孔处穿设有第二固定销，该第二固定销的两端分别从两个所述第二连接孔处伸出，使得所述连接螺栓能相对所述第二连接孔的轴线转动。

优选地，所述压环的外周上下贯通设置有若干U形槽，所述连接螺栓可转动卡入该U形槽中，且在该连接螺栓上螺纹连接有螺母，该螺母紧密抵接在所述压环的顶部。采用这种设计结构，在夹爪卡紧潜水泵后，只需将连接螺栓向上转动卡入压环的U形槽中，并将螺母旋紧即可实现基座与压环的连接；在旋紧螺母的过程中，需轮流上紧，且保证各连接螺栓均匀上紧，同时保证压环面水平，螺母拧紧后，利用螺母与压环顶部的摩擦力，即可有效避免出现连接螺栓脱离U形槽的情况发生。

优选地，所述基座的顶部圆周均布有若干连接装置，该连接装置包括两个间隔设置的第三连接板和第四连接板，在该第三连接板和第四连接板之间夹设有一连接片，该连接片的下端与所述第三连接板和第四连接板螺栓连接，上端与所述浮筒的外侧板固定连接；在取样深度较大，潜水泵自重较轻的情况下，当第一卷管器和第二卷管器的卷盘回收力之和大于或接近潜水泵自重时，潜水泵将有被取水管和电缆向上提升的趋势，而本实用新型的浮筒与潜水泵之间通过连接片刚性连接，使得浮筒与潜水泵之间的距离固定，即确保潜水泵不会被取水管和电缆向上提升。

优选地，所述基座上下贯通设置有若干开口，该开口位于所述第三连接板和第四连接板之间，所述连接片的下端穿设在该开口中；所述连接片上沿其长度方向设置有若干与所述第三连接板和第四连接板螺栓连接的第三连接孔。采用这种连接方式，可以使得基座相对于浮筒的上下位置可调，从而使得潜水泵相对于浮筒的上下位置可调，以便于对不同深度的水体进行采样。

优选地，所述连接片上螺栓连接有尼龙片，且该尼龙片的宽度方向的外侧相对于所述连接片的宽度方向的外侧更接近所述取样筒的内壁。在潜水泵或浮筒因浪涌的作用而发生晃动时，位于最外侧的尼龙片可以首先与取样筒的内壁接触，从而防止浮筒和潜水泵与取样筒之间产生撞击，有利于延长浮筒和潜水泵的使用寿命。

优选地，所述浮筒的顶板上设有注水孔，且在该注水孔处设有密封塞。注水孔的设置，可以在采样前，向浮筒内注入相应的液体，以降低浮筒整体重心，提高浮筒在水中的稳定性，且注入的液体会增加浮筒的重量；当选用的潜水泵重量较轻，且处于低潮位时，如果第一卷管器和第二卷管器的回收力大于或接近潜水泵及浮筒总体重量，那么将会出现潜水泵无法继续下潜取样的情况，而本实用新型可以通过向浮筒内注入一定重量的液体，来提高浮筒的重量，从而避免出现潜水泵无法下潜取样的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型实施例的固定式水质取样平台的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的浮筒和潜水泵的连接结构示意图；

图3为本实用新型实施例的夹持器的结构示意图。

附图标记：

1-安装平台；2-取样筒；3-浮筒；4-潜水泵；5-夹持器；6-第一卷管器；7-第二卷管器；8-取水管；9-电缆；10-安装座；

11-安装孔；31-内侧板；32-外侧板；33-走线孔；34-顶板；35-底板；36-连接片；37-密封塞；38-尼龙片；39-挂耳；51-基座；52-夹爪；53-压环；54-连接螺栓；55-螺母；

311-锥形段；361-第三连接孔；511-通孔；512-第一连接板；513-第二连接板；514-第二连接孔；515-第三连接板；516-第四连接板；517-开口；521-卡紧部；522-滑动部；531-U形槽；

5211-楔形面；5221-第一连接孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1、图2和图3所示，本实施例的固定式水质取样平台，包括安装平台1、取样筒2、浮筒3和潜水泵4，在安装平台1上设有贯通的安装孔11；取样筒2的顶部敞口，且取样筒2的顶部焊接在安装孔11中；浮筒3活动设置在取样筒2的内部，该浮筒3包括从内至外依次同轴设置的内侧板31和外侧板32，内侧板31的内壁围成了柱形的走线孔33，内侧板31和外侧板32之间通过顶板34和底板35连接，顶板34、底板35、外侧板32和内侧板31之间围成了环柱形的密封空间(图中未示出)；潜水泵4间隔设置在浮筒3的下方，且该潜水泵4通过夹持器5与浮筒3连接；在上述安装平台1的顶部还设置有第一卷管器6和第二卷管器7，第一卷管器6上绕设有取水管8，第二卷管器上绕设有电缆9，取水管8和电缆9均穿过走线孔33连接在潜水泵4的顶部，其中，取水管8用于将潜水泵4泵出的水输送至水质测量处，便于对水质进行检测，而电缆9则将潜水泵4与市电连接，为潜水泵4提供电能。

需要说明的是，取样筒2为柱形薄壁结构，为了便于展示内部结构，对图1中的取样筒2的侧壁进行了剖视处理，而且图1中的取样筒仅为靠近上方的部分结构，在其底部和筒壁上还设置有若干过水孔，以便于水体进入取样筒2中，图中并未示出取样筒2的底部结构，但是该取样筒2的结构与传统的取样方式中的取样筒结构相同，因此这不影响本领域技术人员对本方案的理解。

在使用时，将安装平台1固定连接在堤坝(主泵进水池侧壁)上，且使得安装平台1位于水面的正上方，附图中的安装平台1仅为示意结构，并非其实际结构，在实际中，安装平台1包括一个型钢框架，且在该型钢框架上覆盖防滑不锈钢铁板，同时为了保证安装平台1的强度，可以在其底部与堤坝之间增设加强筋，安装平台1的结构可以根据其安装位置进行合理设计；取样筒2为顶部敞口的柱形薄壁结构，其底部插入水中，在其底部和其筒壁上均设置有过水孔(图中未示出)，以便于水体从过水孔处进入取样筒2的内部，同时设置在取样筒2内部的浮筒3和潜水泵4也均位于水中，潜水泵4与浮筒3连接，而浮筒3则会因浮力作用浮于水面，并随着水位的变化而升高或降低，从而带动潜水泵4上下移动，在潜水泵4向上移动时，取水管8和电缆9的底部也相应上移，则在第一卷管器6和第二卷管器7的拉力作用下，会将取水管8和电缆9回缩绕设在第一卷管器6和第二卷管器7上，而在潜水泵4向下移动时，会带动第一卷管器6和第二卷管器7转动释放部分取水管8和电缆9，由此可见，无论潜水泵4在水中的位置如何变化，与其连接的取水管8和电缆9始终处于张紧状态，即不会出现取水管8或电缆9堆积的情况，从而改善了传统的取水管8或电缆9因受定长限制而导致的折弯半径不受控的频繁弯折，而本实施例中，虽然取水管8和电缆9也是弯折绕设在第一卷管器6和第二卷管器7上，但是二者的折弯半径受控，不会因频繁弯折而导致二者折断；此外，本实施例的取水管8和电缆9均穿设在浮筒3的走线孔33内，使得取水管8和电缆9不会在取样筒2内随意转动，从而降低了取水管8和电缆9与取样筒2、浮筒3之间的摩擦力。

需要说明的是，上述第一卷管器6和第二卷管器7均为现有结构，可以直接采购，而非自行设计，其主要功能是用于盘设取水管8和电缆9，以实现取水管8和电缆9的自动回缩。如第一卷管器6和第二卷管器7可以采用公告号为CN206538057U、CN204310615U、CN204802746U等中国实用新型专利中公开的自动卷管器结构。

具体地，上述夹持器5包括基座51、夹爪52和压环53，该基座51的中部设有可供潜水泵4穿过的通孔511，在基座51的顶部设置有三个圆周均布的滑槽，该滑槽包括两个间隔设置的第一连接板512和第二连接板513，第一连接板512和第二连接板513上均设置有条形孔；上述夹爪52共有三个，且每个夹爪52对应设置在一个滑槽内，夹爪52包括竖直的卡紧部521和水平的滑动部522，该滑动部522夹设在第一连接板512和第二连接板513之间，在滑动部522上开设有两个第一连接孔5221，且在该第一连接孔5221内穿设有第一固定销(图中未示出)，该第一固定销的两端分别从第一连接板512和第二连接板513的条形孔处伸出，使得滑动部522可以相对于基座51作径向的移动；卡紧部521远离滑动部522的一侧与潜水泵4的外壁抵接，卡紧部521靠近滑动部522的一侧设有楔形面5211；上述压环53套设在夹爪52的外周，该压环53的内壁与楔形面5211抵接。

在固定潜水泵4时，将基座51放置在水平面上，然后将潜水泵4挂绳悬空，底部与地面不接触，悬置于基座51的通孔511内，由于基座51的底部设置有三个支脚，则可以使得通孔511与水平面之间有一定距离，从而使得潜水泵4的外壁的中部与夹爪52对准，然后将压环53从潜水泵4的顶部套入，并向下移动压环53，使得压环53的内周与夹爪52的楔形面5211接触，在操作人员不断用力下压压环53时(需保持压环53水平)，夹爪52的楔形面5211在压力作用下不断向潜水泵4的外壁方向运动，直至夹爪52紧密卡紧潜水泵4为止；在夹爪52卡紧潜水泵4后，停止下压压环53，并将压环53与基座51通过连接螺栓54连接在一起，从而实现对潜水泵4的夹紧；本实施例中，夹爪52的卡紧部521与潜水泵4的接触面上设有橡胶垫片(图中未示出)，以在保护潜水泵4的同时增大卡紧部521与潜水泵4之间的摩擦力。

具体地，在上述第一连接板512和第二连接板513的顶部靠近夹爪52的位置均设有第二连接孔514，上述连接螺栓54为带销孔螺栓，在其底部的销孔处穿设有第二固定销(图中未示出)，该第二固定销的两端分别从两个第二连接孔514处伸出，使得连接螺栓54能相对第二连接孔514的轴线转动；在压环53的外周上下贯通设置有三个U形槽531，在夹爪52卡紧潜水泵4后，只需将连接螺栓54向上转动卡入压环53的U形槽531中，并将连接螺栓54上的螺母55旋紧即可实现基座51与压环53的连接，在旋紧螺母55的过程中，需保证各螺母55轮流上紧，保持压环53水平，螺母55旋紧后，利用螺母55与压环53顶部的摩擦力，即可有效避免出现连接螺栓54脱离U形槽531的情况发生，在实际中，螺母55与压环53的顶部之间设置有加宽型的不锈钢垫圈(图中未示出)，以增加螺母55与压环53之间的摩擦力。

具体地，上述基座51的顶部圆周均布有三个连接装置，该连接装置包括两个间隔设置的第三连接板515和第四连接板516，第三连接板515和第四连接板516之间的基座51上设置有开口517，在第三连接板515和第四连接板516之间夹设有一不锈钢材质的连接片36，该连接片36的下端穿设在开口517中，并与第三连接板515和第四连接板516螺栓连接，连接片36的上端焊接在浮筒3的外侧板32上，从而通过该连接片36实现夹持器5也即潜水泵4与浮筒3之间的连接，且在连接片36上沿其长度方向设置有若干与第三连接板515和第四连接板516螺栓连接的第三连接孔361，以使得基座51相对于浮筒3的上下位置可调，从而使得潜水泵4相对于浮筒3的上下位置可调，以便于对不同深度的水体进行采样。

此外，本实施例还在浮筒3的顶板34上设置注水孔，且在该注水孔处设有密封塞37，在采样时，可以从注水孔处向浮筒3内注入相应的液体，以降低浮筒3整体重心，提高浮筒3在水中的稳定性，且注入的液体会增加浮筒3的重量；当选用的潜水泵4重量较轻，且处于低潮位时，如果第一卷管器6和第二卷管器7的回收力大于或接近潜水泵4及浮筒3总体重量，那么将会出现潜水泵4无法继续下潜取样的情况，而本实施例可以通过向浮筒3内注入一定重量的液体，来提高浮筒3的重量，从而避免出现潜水泵4无法下潜取样的情况。

进一步地，上述浮筒3内侧板31的顶部向上伸出至顶板34的上方，且内侧板31的顶部向外延伸形成上大下小的锥形段311，该锥形段311的设计使得内侧板31的顶部敞口处直径增大，从而增加其与取水管8、电缆9之间的间隙，防止内侧板31的顶部与取水管8和电缆9发生刮擦。

进一步地，上述连接片36上螺栓连接有尼龙片38，该尼龙片38具体为油尼龙薄板，且该尼龙片38的宽度方向的外侧相对于连接片36的宽度方向的外侧更接近取样筒2的内壁，则在潜水泵4或浮筒3因浪涌的作用而发生晃动时，位于最外侧的尼龙片38可以首先与取样筒2的内壁接触，从而防止浮筒3和潜水泵4与取样筒2之间产生撞击，有利于延长浮筒3和潜水泵4的使用寿命。

进一步地，本实施例中，第一卷管器6和第二卷管器7均是通过安装座10与安装平台1连接，且安装座10与安装平台1之间通过铰链转动连接，则在需要取出浮筒3和潜水泵4时，可以转动第一卷管器6和第二卷管器7，以为浮筒3和潜水泵4预留足够的取出空间；而在工作的时候，可以使用止动螺栓(图中未示出)对安装座10进行固定，以防止在工作中出现安装座10转动的情况；同时，为了便于将浮筒3顺利取出，本实施例在浮筒3的顶部设置有挂耳39,在实际使用中，将一根包胶钢丝绳的一端常挂设在挂耳39上，并将其另一端固定在安装平台1上，在需要时，只需要拉动安装平台1上的钢丝绳即可提起浮筒3。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。