一种精确式水质自动采样器的制作方法

本实用新型涉及水质采样领域，具体涉及一种精确式水质自动采样器。

背景技术：

随着社会的快速发展以及居民生活水平的不断提高，环境问题也变的日益突出，水质污染事件时有发生。而传统的水样比对监测均采用人工方式取样，给排污及实时监管留出了一定的真空地带，并且由于人工采样与在线采样不能完全保证同步，是比对监测结果误差的主要来源之一。人工采样一般指人工采集瞬间样品，用吊桶或广口瓶沉入水中，待注满水后，提出水面，然后将水样转入采样瓶内，交由化验室进行化验分析。所采集的样品代表采样当时采样点的水质。而自动采样采集到的水样常保存在4℃环境下。hj/t92-2002《水污染物排放总量监测技术规范》4.2.3“等比例采样实验室分析”要求：日排水量大于或等于500t，小于1000t的排污单位，使用连续流量比例采样，实验室分析混合样；或以每小时为间隔的时间比例采样，实验室分析混合样。因此，为了精细化管理，在一些污水处理厂的进、排水口加装了水质自动采样器。

随着污染源水质自动采样技术的日渐成熟，可作为一种新的科技监管手段服务于环境管理。现有相关水质取样器，在自来水、生活废水及化工企业的废水行业，在夜间时，不可能值班人员定时取样，为确保准时准量采集水质样品，是指通过自动化装置，在规定的时间间隔下，自动开始和停止采集样品，将一定体积的样品注入到指定容器内，最后将多余或滞留的水样排走。为了防止水样变质，须将采集到的水样常保存在4℃环境下，因此带冷藏功能的精确式水质自动采样器应运而生，便于对污水处理厂水样的污染物浓度进行取样检测，了解掌握节能减排的实际情况，有利于对不同企业污染物无序排放的掌控。

据不完全统计，目前我国生产水质自动采样器的厂家有10余家，生产规模大小各异，安装销售台数差异不一，技术水平参差不齐，仪器功能、构造各不相同，尤其是在与水质在线监测系统的配套使用方面存在较大差异。

目前我国生产水质自动采样器的厂家数多家，各厂家生产规模大小各异，安装销售台数差异不一，技术水平参差不齐，仪器功能、构造各不相同，配套设备结构复杂，维修复杂且难度大。

多数厂家生产的水质自动采样器，规模大小各异，安装销售方式不一，技术水平不同，仪器的功能、构造也不相同，因此各厂家生产的水质自动采样器的配件无法通用更换，且大多数水质自动采样器采用机械转盘取样，机械磨损程度大，造成使用时间较短，需频繁更换机械转盘，否则无法满足取样精度与频次。同时市面上的水质自动采样器，设计结构复杂，出现故障时维修复杂，需专业人士维修，造成不能及时排除故障、无法自动取样，大大增加了人力物力成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种精确式水质自动采样器，以解决现有技术存在的问题，本实用新型空间利用率高，体积小，结构简单，易于维护，无需专业人士维护维修，能及时保证采样需求及精度，大大节省了人力物力成本。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种精确式水质自动采样器，包括保温冰箱，保温冰箱的下部为保温控制区，中部为采样区，上部为主控制区；

保温冰箱的中部内壁上设置有若干层托盘支架，每层托盘支架上设置有一个托盘，托盘上设置有若干采样瓶，采样瓶的瓶口通过电磁阀连接至采样管，采样管的另一端连接至设置于污水处理排水口处的采样泵；

保温冰箱的上部设置有用于控制取样时间及顺序的主控制器。

进一步地，保温控制区中设置有用于控制保温冰箱中部维持在5℃的压缩机。

进一步地，所述托盘包括设置在托盘支架上的托盘底板以及设置在托盘底板上的采样瓶定位板，采样瓶定位板上设置有若干用于固定采样瓶的定位孔。

进一步地，主控制器上设置有液晶显示屏。

进一步地，保温冰箱的中部内壁上设置有三层托盘支架，每层托盘支架上设置有一个托盘，三个托盘平行设置，位于下侧的两个托盘分别为第一备用托盘和第二备用托盘。

进一步地，每个托盘上均匀设置有十二个采样瓶。

进一步地，所述主控制器包括微电脑和plc自动控制系统。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型将采样、控制及冷藏进行一体化设计，空间利用率高，体积小，结构简单，易于维护，无需专业人士维护维修，采样时，主控制器控制采样泵和电磁阀开启，采样泵抽取水样，水样经采样管流入采样瓶中，能及时保证采样需求及精度，大大节省了人力物力成本，相比于同类产品性价比高，价格优势明显，相较于现有技术，研发成本降低了50％，且安装简单，易于大面积推广。

进一步地，通过设置采样瓶定位板，将采样瓶定位在其上，保证了采样瓶的稳定性。

进一步地，主控制器上设置液晶显示屏，显示屏中操作系统简单，易于人员操作，其中可自动控制及手动控制两种采样方式，有备于在自动控制系统故障的情况下可采取手动控制采取水样，增加了本实用新型的稳定性及便捷性，显示屏中亦可查看及存储采样数据和时间，以便于对污水处理厂所取水样进行跟踪了解，大大增加了精确性，更能了解掌握污水处理厂水质水样的实际情况。

进一步地，通过设置三个托盘，下面两层托盘上均为备用托盘，可以保证了采样的及时性。

进一步地，通过设置十二个采样瓶，可按需求一次采取1-12瓶样品，采样数量按需控制。

进一步地，本实用新型在硬件选择上采用了高性能微电脑及先进的采样技术并将它们进行了有机的结合；在软件设计上采用plc自动控制系统，可靠、安全、稳定的运行，同时可采用防止干扰的可靠措施。

附图说明

图1是本实用新型的正视结构示意图。

图2是本实用新型的右视结构示意图。

图3是本实用新型的控制回路电源图。

图4是本实用新型的一部分二次回路控制图。

图5是本实用新型的另一部分二次回路控制图。

图6是本实用新型的自动控制回路图。

其中：1-采样管，2-主控制器，3-液晶显示屏，4-电磁阀，5-采样瓶，6-托盘，7-托盘支架，8-压缩机，9-保温控制区，10-保温冰箱，11-第一备用托盘，12-第二备用托盘。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述：

参见图1至图6，一种精确式水质自动采样器，包括保温冰箱10，保温冰箱10的下部为保温控制区9，中部为采样区，上部为主控制区；保温控制区9中设置有用于控制保温冰箱10中部维持在5℃的压缩机8；保温冰箱10的中部内壁上设置有三层托盘支架7，每层托盘支架7上设置有一个托盘6，三个托盘6平行设置，所述托盘6包括设置在托盘支架7上的托盘底板以及设置在托盘底板上的采样瓶定位板，采样瓶定位板上均匀设置有十二个用于固定采样瓶5的定位孔，每个定位孔中设置一个采样瓶5，位于下侧的两个托盘6分别为第一备用托盘11和第二备用托盘12，采样瓶5的瓶口通过电磁阀4连接至采样管1，采样管1的另一端连接至设置在污水处理厂排水口处的采样泵；保温冰箱10的上部设置有用于控制取样时间及顺序的主控制器2，所述主控制器2包括微电脑和plc自动控制系统，主控制器2上设置有液晶显示屏3。

下面对本实用新型实施例操作过程做详细描述：

一种精确式水质自动采样器，主要由采样泵、采样管1，主控制器2、液晶显示屏3、电磁阀4、采样瓶5、托盘6、托盘支架7、压缩机8、保温控制区9、保温冰箱10及第一备用托盘11和第二备用托盘12组成。所述托盘6(包含第一备用托盘11和第二备用托盘12)包括托盘底板和采样瓶定位板，采样瓶定位板上设有均匀分布的三行四列共12个定位孔，采样瓶5位于采样瓶定位板的相应的定位孔中，采样管1连接电磁阀4及采样泵，通过plc自动控制系统连接采样泵及电磁阀4，采样管1平铺于托盘6中央，采样管1下部延伸出的采样管嘴位于采样瓶5瓶口上方。本精确式水质自动采样器采用微电脑技术和高精度的采样泵，可以自动将设定好的样品，准时自动等比例，定时，定量采入到1-12瓶中，方便化验人员第二天可以精确分析前天的样品，也是环境监测等科研部门，准确地控制企业的废水排放的监督工具。

本精确式水质自动采样器采样通过高精度的采样泵抽水输送到保温冰箱顶部采样管1，通过采样管1进入保温冰箱10，通过高精度微电脑及plc自动控制系统控制下的安装在采样瓶5上的电磁阀4，当按设定时间需要采样时，plc自动控制系统自行控制1-12号电磁阀4开启，采样水通过电磁阀4进入到采样瓶5中，每次采样容量可按采样需求设定电磁阀4开启时间控制水样容量。plc自动控制系统不仅可按设定程序开启1台电磁阀4，一次采取一瓶水样，也可同时开启多台电磁阀4，以便一次采取多瓶水样，为提高本精确式水质自动采样器工作的可靠性，在装配工艺上，对设备的机械执行机构、电器执行机构、微机控制装置，采取了相互隔离、电屏蔽等措施；本精确式水质自动采样器操作方便，功能齐全，结构设计合理，如有需要可与在线监测设备联机使用，为其提供备份，实现监测数据超标留样、采样、远程控制等功能。

如下图1至图6所示，本精确式水质自动采样器由最核心的主控制器2内的微电脑及plc自动控制系统控制采样时间，按设定好的时间控制采样泵及电磁阀4开启，采样泵抽取并提升水样，水样经采样泵流经采样管1，水样通过经plc自动控制系统控制打开后的电磁阀4流入采样瓶5，控制阀门按顺序的开启及闭合，控制水样进入指定的采样瓶5，以便于精确的控制采样水质容量，可使采样容量准确到控制在500毫升，误差率不超过3％。

采样瓶5内取得的水样，在压缩机8及保温控制区9的作用下，保温冰箱10可将取得的水样保持在5摄氏度的条件下保存12个小时。托盘6和托盘支架7共同支撑采样瓶5，托盘中留有12个采样瓶定位孔，以便于采样瓶固定于采样管下部延伸出的采样管嘴中心，以防外泄。

主控制区增加液晶显示屏3，显示屏中操作系统简单，易于人员操作，其中可自动控制及手动控制两种采样方式，有备于在自动控制系统故障的情况下可采取手动控制采取水样，增加了本实用新型的稳定性及便捷性。显示屏中亦可查看及存储采样数据和时间，以便于对污水处理厂所取水样进行跟踪了解，大大增加了精确性，更能了解掌握污水处理厂水质水样的实际情况。