一种可定时定量定深的液体采样装置的制作方法

1.本实用新型涉及液体采样技术领域，尤其涉及一种可定时定量定深的液体采样装置。


背景技术：

2.近年来，绿色发展理念已深入到社会经济发展的各个方面，特别是对水资源的保护，加强对水质状况的监测，可以有效评估水环境的状况、分析其中的污染类型及原因，为采取合理的治理措施奠定基础。在开展水质监测工作时，需要对采样后的现场水质进行全面监测和分析，以便能够通过样品了解整个水域的实际情况，因此现场水质采样是水质监测中的关键环节，现场水质采样质量是决定监测结果准确性与可靠性的关键因素。应该加强对采样质量的控制，确保样品的时效性、代表性和准确性，以获得可靠的监测结果，反映水域的真实状况，使水质监测的作用得到体现，创造良好的生态效益和经济效益。
3.现场水质采样会使用不同类型的设备和仪器，设备和仪器的性能是水质监测中现场水质采样质量影响因素之一。过去的水质采样方式已经无法适应新时期的工作要求，过去水质采样中使用到的采样器为纯物理结构的采样设备，通过人工控制绳子将采样器上的盖子机械式地打开来采集水样。如中国专利cn203432819u，公开了一种液体采样器，该采样器为圆筒形容器，容器上部开放，并设有提绳栓孔；容器底部的中心设圆形的开口作为采集口，开口上方设笼形罩，罩内放置球堵或片堵。
4.通过实际操作发现，目前现有的采样设备存在以下问题：
5.（1）在液体分配过程中，无法进行定量的分配，对采样量无法精准控制，检测数据的可比性较弱；
6.（2）现有的采样器，取水样往往是不同深度的混合样，而不是具体地某个深度的水样，导致采样不准确，所采样本的代表性偏差大；
7.（3）传统物理结构的采样器的机械式采样操作易损坏采样瓶，导致采样工作时需携带多个备用器件，增加成本，同时降低了工作效率；
8.（4）传统的液体采样器的智能化程度较低。


技术实现要素：

9.本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种可定时定量定深的液体采样装置，可实现定时、定量、定深的三维可控式液体采样，即能够在设定水深采集定量水体样品。
10.本实用新型的目的是这样实现的：
11.一种可定时定量定深的液体采样装置，它包括水样采集器和浮球，所述水样采集器和浮球之间采用可调式的索链连接；所述水样采集器包括电子沉箱、封水沉箱和配重桶，所述电子沉箱包括外壳体，所述外壳体内设有数码显示遥控模块、电池模块和隔膜气泵，所述隔膜气泵连接数码显示遥控模块，数码显示遥控模块连接电池模块，数码显示遥控模块与远程遥控器无线连接；所述电子沉箱的底部与封水沉箱连接，所述封水沉箱包括连接板
51和侧板，所述连接板与电子沉箱的外壳体连接，所述连接板的底面中部设有多条固定筋条；所述封水沉箱的下方设有配重桶，所述配重桶内设有采集瓶，所述配重桶采用镂空结构，所述配重桶与封水沉箱可拆卸连接；所述隔膜气泵包括输送管和排气管，输送管贯穿封水沉箱的连接板通向采集瓶，排气管通向电子沉箱；所述采集瓶的顶部为开口的瓶口，瓶口抵在封水沉箱的固定筋条底面。
12.进一步地，所述外壳体的顶部设有多个吊环，用于连接索链。
13.进一步地，所述连接板的底面中部设有四条固定筋条，四条固定筋条呈十字型布置。
14.进一步地，所述侧板的下部外边缘设有多个卡合块，所述配重桶的顶部内边缘设有三个卡接块，所述卡接块与封水沉箱的卡合块匹配，封水沉箱的侧板插入配重桶后旋转一定角度，卡合块旋转至卡接块下方，两者相抵，使得封水沉箱与配重桶相对稳定。
15.进一步地，所述连接板的中心设有通孔设置液位浮子通过，所述液位浮子连接数码显示遥控模块，电池模块经过液位浮子向集成电路提供电能。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
17.本实用新型包括电子沉箱、封水沉箱、镂空不锈钢桶以及浮球，配重块与不锈钢桶相连并位于其下端使整套装置重心下移，以使采水时采集瓶竖直而不倾斜；封水沉箱位于不锈钢桶上部并罩住水样采集瓶瓶口，采集瓶入水下潜时，在封水沉箱将沉箱和采集瓶内的空气封住使其无法向上逃逸从而避免采集瓶进水；电子沉箱密封元器件组包括密封沉箱、液位浮子、隔膜气泵、可充电锂电池电源及延时集成电路，电源经过液位浮子向集成电路提供电能，集成电路依据远程控制实现隔膜气泵按设定要求完成吸气动作和吸气量；水样采集瓶内密封气体由隔膜气泵吸出并排向电子沉箱内，采集瓶内被抽出减少体积的气体由所需水样来填充，从而实现所需水样采集，隔膜泵排出的气体排入电子沉箱内，使得电子沉箱内气量增大，更增加了电子沉箱的防水性能，超过沉箱密封水压的气体从电子沉箱底部缝隙处逸出。采集装置通过可调长度索链与浮球相连，浮球与采集瓶口间的长度即为设定采样水深度，浮球浮力满足采样瓶采满水仍能漂浮在水面上为条件。
18.本实用新型的体积小、携带方便；结构简单、易操作；本实用新型采集水样深度、水量可调、准确，所采水体样本代表性强；便于对江河湖泊不同深度水体进行水样采集，另可推广到其它流体类样本的采集；本实用新型可延伸为物联设备，采集过程可在遥控装置上同步显示。
19.本实用新型可以针对不同地点、不同深度的水体进行水样采集，特别针对额定深度必须确保不能二次接触的水体进行的水样采集；能做到水样采集器达到额定深度后，可静置一段时间以使所需采集处水样与环境完全一致，静置期间可确保取样瓶不会进水；取水过程中水样不会与盛装容器的其他部件进行接触，确保样本的代表性，减少采样误差；水样采集完成上提过程中，所采集好的额定深度水样不会与浅水区水混合，可确保所采水样为所需深度水样；额定深度值可以调节，可根据深度要求调整浮球到瓶口间长度来调整额定水深。
附图说明
20.图1为本实用新型的结构示意图。
21.图2为本实用新型的水样采集器的结构示意图。
22.图3为本实用新型的封水沉箱的结构示意图。
23.图4为本实用新型的封水沉箱和配重桶的卡接示意图。
24.图5为本实用新型的电气原理图。
25.其中：
26.水样采集器1、索链2、浮球3、电子沉箱4、外壳体41、吊环42、数码显示遥控模块43、电池模块44、隔膜气泵45、输送管451、排气管452、封水沉箱5、连接板51、卡合块52、固定筋条53、液位浮子54、采集瓶6、瓶口61、配重桶7、卡接块71。
具体实施方式
27.为更好地理解本实用新型的技术方案，以下将结合相关图示作详细说明。应理解，以下具体实施例并非用以限制本实用新型的技术方案的具体实施态样，其仅为本实用新型技术方案可采用的实施态样。需先说明，本文关于各组件位置关系的表述，如a部件位于b部件上方，其系基于图示中各组件相对位置的表述，并非用以限制各组件的实际位置关系。
28.实施例1：
29.参见图1-图5，图1绘制了一种沉箱式液体采样装置的结构示意图。如图所示，本实用新型的一种沉箱式液体采样装置，它包括水样采集器1和浮球3，所述水样采集器1和浮球3之间采用索链2连接，所述索链2为可调式绳索。
30.所述水样采集器1包括由上至下依次设置的电子沉箱4、封水沉箱5和配重桶7，所述电子沉箱4包括外壳体41，外壳体41顶部设有多个吊环42，用于连接索链2；所述外壳体41内设有数码显示遥控模块43、电池模块44和隔膜气泵45，所述隔膜气泵45连接数码显示遥控模块43，数码显示遥控模块43连接电池模块44，数码管显示隔膜泵启停一次时间，数码显示遥控模块43与远程遥控器无线连接。
31.所述电子沉箱4底部与封水沉箱5连接，所述封水沉箱5包括连接板51和侧板，呈底面开口的圆罩体，所述连接板51与电子沉箱4的外壳体41连接，所述侧板的下部外边缘设有三个卡合块52，所述连接板51的底面中部设有四条固定筋条53，四条固定筋条53呈十字型布置，所述连接板51的中心设有通孔设置液位浮子54通过，所述液位浮子54连接数码显示遥控模块43，电池模块44经过液位浮子54向集成电路提供电能，集成电路依据远程控制实现隔膜气泵45按设定要求完成吸气动作和吸气量。
32.所述封水沉箱5的下方设有配重桶7，所述配重桶7内设有采集瓶6，所述配重桶7为镂空不锈钢桶，不锈钢桶内设有配重块，具有一定重量且可使液体流入，配重块与不锈钢桶相连并位于其下端使整套装置重心下移，以使采水时采集瓶竖直而不倾斜；所述配重桶7的顶部内边缘设有三个卡接块71，所述卡接块71与封水沉箱5的卡合块52匹配，封水沉箱5的侧板插入配重桶7后旋转一定角度，卡合块52旋转至卡接块71下方，两者相抵，使得封水沉箱5与配重桶7相对稳定。
33.所述隔膜气泵45包括输送管451和排气管452，输送管451贯穿封水沉箱5的连接板51通向采集瓶6，排气管452通向电子沉箱4。
34.所述采集瓶6的顶部为开口的瓶口61，瓶口61抵在封水沉箱5的固定筋条53底面，使得采集瓶6在配重桶7内相对固定，由于瓶口61仅与固定筋条53接触，因此有足够空间与
采集瓶6外部进行水气交换。
35.本实用新型的一种沉箱式液体采样装置的使用方法，包括以下内容：
36.s1、将上述沉箱式液体采样装置携带到水样采集指定地点，根据采样需要调整可调长度索链的长度，使浮球到采集瓶口的距离为额定水深；
37.s2、打开电子沉箱的电源开关，电源指示灯亮，电子沉箱内的密封元器件进入工作准备状态，数码管显示隔膜泵启停一次时间，根据水样采集量需要调节隔膜泵启停一次时间；
38.s3、将电子沉箱和封水沉箱拧出配重桶，将采集瓶整体取掉瓶塞后放入配重桶，再将电子沉箱和封水沉箱与配重桶拧紧，此时封水沉箱的固定筋条局部与采集瓶顶口接触，采集瓶相对配重桶固定不动，采集瓶口因仅与固定筋条局部接触便有足够空间可与采集瓶外部进行水气交换，采集瓶的瓶身上部被封水沉箱罩住，封水沉箱内的液位浮子伸入采集瓶口内部但不与采集内壁接触（液位浮子用于水满安全保护，采集瓶因采集时间错误或操作不当，采集瓶水满后如果隔膜泵继续工作将导致液体被吸入沉箱电子元器件组合内）；
39.s4、提起索链将水样采集器放入指定采样点，水样采集器在自身重力作用下下潜，当浮球入水浮力与水样采集器的自重在水中平衡时，采集瓶处于悬浮状态，不再下潜，此时采集瓶的瓶口距水面深度即为额定采水深度，静置一段时间使所需采集处水样与环境完全一致（此时因封水沉箱将采集瓶内空气密封在封水沉箱内使采集瓶内空气无法向上逃逸从而避免采集瓶内进水）；
40.s5、按动远程遥控器启动隔膜气泵，隔膜气泵将采集瓶内的气体抽向电子沉箱内，电子沉箱内的气压升高，从而将其因入水下潜时气体体积减小而进入的水从连接缝隙处排出，其内部剩余的气体也一并排出，通过电子沉箱内排出气体冒出的水泡可验证隔膜气泵已开始工作，采集瓶开始采水工作，采集瓶内被抽出而减少体积的气体由所需水样来填充，从而实现所需水样采集；
41.s6、设定采集时间到，则隔膜泵自动停止工作，采集器一次采水结束；
42.s7、通过索链将采集器提出水面，拧出电子沉箱和封水沉箱的组合体，盖好采集瓶的瓶塞，将采集瓶整体从配重桶中取出放在指定地点；
43.s8、关闭电子沉箱的电源，观察数码管显示确认熄灭；
44.s9、最后将电子沉箱和封水沉箱的组合体与配重桶拧紧，一次水样采集完成。
45.水样采集过程中，若发现实时液体采集量明显小于采样曲线指定量，则说明聚合物锂电池电量不足，需打开封水沉箱顶面充电塞子使用专用充电器对其充电。
46.以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本实用新型的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本实用新型权利保护范围之内。