一种用于地下水探测的取样装置及其取样方法与流程

本发明属于地质勘探领域，更具体地说，本发明涉及一种用于地下水探测的取样装置及其取样方法。

背景技术：

地下水水质取样是水文地质勘查的重要内容之一。目前，地下水取样的方法大多较为简单，即向地下水井中投放取样器，取样器在自身重力的作用下下沉使地下水进入取样器中，这种方法简单易行，但由于地下水在不同的深度其水质成分有所差异，该取样方法采集的通常为浅层地下水的混合水样，且井水表面杂质较多，取样瓶上提过程中，杂质易进入取样器中，所得水样无法反映井中地下水水质的真实情况。因此，有必要对地下水进行分层取样。然而，现有的地下水分层取样装置成本较高且结构较为复杂，存在不易操作或者稳定性差的缺点。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于地下水探测的取样装置及其取样方法。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种用于地下水探测的取样装置，包括气泵、气阀和取样器，气泵的输出端、气阀和取样器的输入端之间依次连接，并且气泵与气阀的一端之间通过导气管连接，所述气阀的另一端与取样器的输入端之间通过可伸缩导气管连接，导气管和可伸缩导气管内均包括多根分支气管且对应相连，在取样器的两侧设置有线绳牵引的重力块，所述导气管上设置有控制线绳长度的卷绳器，卷绳器的输出端与线绳的端部相连，取样器通过卷绳器控制线绳长度配合气泵输出气体控制下降深度，并且通过卷绳器拉伸取样器上升。

本发明公开的一种用于地下水探测的取样装置，所述导气管和所述可伸缩导气管内均由三根分支导气管和三根可伸缩导气管组成，导气管的外侧包裹有外套管，可伸缩导气管的外侧包裹有可伸缩套管，所述取样器内包括对应的三个取样部件，且每根分支导气管均对应连接相应的分支可伸缩导气管与取样部件，取样部件通过分支可伸缩导气管和对应的分支导气管与所述气泵输出端相连。

本发明公开的一种用于地下水探测的取样装置，所述取样部件由套筒、气囊、取样试管、固定夹、逆止阀和止水阀组成，气囊的输入端与所述分支可伸缩导气管的输出端相连，气囊设置在取样试管内且与取样试管顶部插入的分支可伸缩导气管相连，取样试管的侧部通过固定夹与套筒内壁延伸的固定杆相连，取样试管底部设置有对应逆止阀和止水阀的两个开口。

本发明公开的一种用于地下水探测的取样装置，所述可伸缩导气管采用pvc材料制成的钢丝螺旋软管。

本发明公开的一种用于地下水探测的取样装置，所述套筒底部设置有过滤网，且过滤网和套筒底部之间设置成可拆卸连接。

本发明公开的一种用于地下水探测的取样装置，所述套筒底部设置有多个用于连接所述过滤网的卡孔，过滤网与卡孔对应的位置设有数量对应的卡扣，套筒和过滤网之间通过卡扣和卡孔相连形成卡扣连接。

本发明公开的一种用于地下水探测的取样装置，所述取样器的外侧设置有用于限定所述线绳位置的限制扣，线绳通过穿过限制扣内壁的空间设置在取样器的两侧，线绳的一端设置在卷绳器的输出端且通过卷绳器收放，线绳的另一端与所述重力块固定相连。

本发明公开的一种用于地下水探测的取样方法，包括以下步骤：

s1、取样前：气泵给取样试管内的气囊充气使取样试管内的压强与外界压强相等后，通过卷绳器下放取样器至指定深度，使得下放过程中外界的空气和水等杂质无法进入取样试管内；

s2、取样过程：取样器下放到指定深度后，打开气阀，此时取样试管内的气囊收缩，使得取样试管内的压强减小，地下水在内外压差不一的情况下，通过逆止阀至下而上的被吸入取样试管内；

s3、取样完成后：通过卷绳器上提使取样器至地面后，打开套筒装置，通过打开取样试管下端止水阀的，将对应出口的水样移出取样试管。

本发明公开的一种用于地下水探测的取样方法，所述导气管的外套管表面标有刻度。

本发明公开的一种用于地下水探测的取样方法，所述取样器通过三个对应的取样试管在地下水的采集通道中进行同时取样。

采用本技术方案，通过气泵充气使气囊膨胀，取样试管内的压强与外界气压平衡后，外界的水、空气等杂质在取样装置下放过程中无法进入取样试管内，可达到定深取样的目的。下放至指定深度后，通过气阀使气囊放气收缩，在内外压差的作用下，逆止阀的阀瓣打开，地下水进入取样试管内。由于逆止阀只允许水流单向流动，保证了取样试管在取样完成后处于密封状态，可避免水样的污染，保证了所采集水样的准确性，在取样器内设置多个结构相同的取样试管，对地下水进行同时采集，提高采集效率，降低勘测成本。

以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。

附图说明

下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明取样装置的结构示意图；

图2为本发明取样装置中取样器的结构示意图；

图3为本发明取样装置中导气管的截面图；

图4为本发明取样装置中套筒的斜侧视图。

图中标记为：1、气泵；2、导气管；204、外套管；201、第一分支导气管；202、第二分支导气管；203、第三分支导气管；3、气阀；4、卷绳器；5、取样器；6、钢丝绳；7、铅锤；8、套筒；801、卡孔；802、过滤网；9、气囊；10、进气阀；1101、第一取样试管；1102、第二取样试管；1103、第三取样试管；12、固定夹；13、逆止阀；14、止水阀；15、可伸缩导气管。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

图1为本发明取样装置的结构示意图，如图1所示的一种用于地下水探测的取样装置，包括气泵1、气阀3和取样器5，气泵1的输出端、气阀1和取样器5的输入端之间依次连接，并且气泵1与气阀的一端之间通过导气管2连接，气阀3的另一端与取样器的输入端之间通过可伸缩导气管15连接，导气管2和可伸缩导气管15内均包括多根分支气管且对应相连，在取样器5的两侧设置有线绳牵引的重力块，所述导气管上设置有控制线绳长度的卷绳器4，卷绳器4的输出端与线绳的端部相连，取样器5通过卷绳器控制线绳长度配合气泵1输出气体控制下降深度，并且通过卷绳器4拉伸取样器上升；导气管2和可伸缩导气管15内均由三根分支导气管和三根可伸缩导气管组成，导气管的外侧包裹有外套管204，可伸缩导气管15的外侧包裹有可伸缩套管；取样器的外侧设置有用于限定所述线绳位置的限制扣，线绳通过穿过限制扣内壁的空间设置在取样器的两侧，线绳的一端设置在卷绳器的输出端且通过卷绳器收放，线绳的另一端与所述重力块固定相连。

图2为本发明取样装置中取样器的结构示意图，图3为本发明取样装置中导气管的截面图，如图2和图3所示的取样器内包括对应的三个取样部件，且每根分支导气管均对应连接相应的分支可伸缩导气管与取样部件，取样部件通过分支可伸缩导气管和对应的分支导气管与所述气泵输出端相连，取样部件由套筒8、气囊9、取样试管、固定夹12、逆止阀13和止水阀14组成，气囊的输入端与所述分支可伸缩导气管的输出端相连，气囊设置在取样试管内且与取样试管顶部插入的分支可伸缩导气管相连，取样试管的侧部通过固定夹与套筒内壁延伸的固定杆相连，取样试管底部设置有对应逆止阀和止水阀的两个开口，套筒底部设置有过滤网802，且过滤网和套筒底部之间设置成可拆卸连接，本案的可伸缩导气管采用pvc材料制成的钢丝螺旋软管，取样试管也对应上述的三根分支导气管设置有第一取样试管1101、第二取样试管1102、第三取样试管1103。

图4为本发明取样装置中套筒的斜侧视图，如图4所示的套筒底部设置有多个用于连接所述过滤网的卡孔，过滤网与卡孔对应的位置设有数量对应的卡扣，套筒和过滤网之间通过卡扣和卡孔相连形成卡扣连接。

本发明公开的一种用于地下水探测的取样方法，包括以下步骤：

s1、取样前：气泵给取样试管内的气囊充气使取样试管内的压强与外界压强相等后，通过卷绳器下放取样器至指定深度，使得下放过程中外界的空气和水等杂质无法进入取样试管内；

s2、取样过程：取样器下放到指定深度后，打开气阀，此时取样试管内的气囊收缩，使得取样试管内的压强减小，地下水在内外压差不一的情况下，通过逆止阀至下而上的被吸入取样试管内；

s3、取样完成后：通过卷绳器上提使取样器至地面后，打开套筒装置，通过打开取样试管下端止水阀的，将对应出口的水样移出取样试管。

本案的导气管的外套管表面可以标有刻度，并且取样器通过三个对应的取样试管在地下水的采集通道中进行同时取样，套筒侧壁连接旋转轴，可自由开启关闭，装放取样试管，逆止阀的流通方向只允许自下而上，在内外压差的作用下地下水可自下而上通过逆止阀进入取样器内。

采用本技术方案，通过气泵充气使气囊膨胀，取样试管内的压强与外界气压平衡后，外界的水、空气等杂质在取样装置下放过程中无法进入取样试管内，可达到定深取样的目的。下放至指定深度后，通过气阀使气囊放气收缩，在内外压差的作用下，逆止阀的阀瓣打开，地下水进入取样试管内。由于逆止阀只允许水流单向流动，保证了取样试管在取样完成后处于密封状态，可避免水样的污染，保证了所采集水样的准确性，在取样器内设置多个结构相同的取样试管，对地下水进行同时采集，提高采集效率，降低勘测成本

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。