一种多层水质连续式取样装置及其取样方法与流程

本发明涉及环保设备，具体为一种多层水质连续式取样装置及其取样方法。

背景技术：

1、目前许多地方因管道和渠沟泄漏及非法连接，有多达 30%到 40%甚至更多的水被白白浪费掉了;二是水体富营养化。水体富营养化是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。因此，为了对水域进行保护，需要对被污染或者富营养化的水域进行治理，治理过程中，需要对水质进行定点定时检测，以检测水质变化来判断治理成果，是十分必要的操作。一般的水质取样装置通常需要人工进行操作采样，采样深度由工作人员控制，因此导致无法进行多层同时进行采样，且采样前后均需人工进行，取样也需要人工对水进行取样，对于需要定点定时采样的水域来说，操作较为繁琐，效率也较低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种多层水质连续式取样装置及其取样方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多层水质连续式取样装置，包括箱体和台板，所述台板固定于外部水域岸边，所述箱体安装于台板的顶部一端，所述台板的底部固定连接有外筒，且所述外筒的顶部贯穿台板后与箱体内相连通，所述外筒的内部滑动连接有滑筒，所述滑筒的内部滑动连接有取样筒，所述箱体的内部一端设有下压机构，所述下压机构用于控制滑筒升降，所述箱体的内部顶部安装有电机，所述电机的输出轴连接有绕线轮，所述绕线轮的外侧绕设有绳索，所述箱体的内部顶部另一端安装有固定头，所述取样筒的顶部设有吊耳，所述绳索绕过吊耳后与固定头的外侧固定连接，实现对取样筒的升降进行控制，所述箱体的内部原理下压机构的一端设有引流机构，所述引流机构用于对取样筒取出的水进行排空引流。

3、优选的，所述外筒的一侧等距开设有外进水口，所述滑筒的一侧等距开设有连接口，所述取样筒为多层结构，每层底部均设有隔板，且每层的顶部均开设有内进水口，所述外进水口、连接口和内进水口位于同一竖直面内；

4、所述取样筒每层远离内进水口一侧的底部开设有排水口，所述取样筒的外侧且位于排水口的上方嵌设有反射板；

5、所述取样筒的内壁且位于内进水口的一侧通过弹簧转动连接有第一挡板，所述取样筒的内壁且位于排水口的一侧通过弹簧转动连接有第二挡板。

6、优选的，所述滑筒的顶部且靠近引流机构的一侧开设有操作口，所述滑筒的内壁底部固定安装有行程开关，且所述取样筒的底部固定安装有配重块。

7、优选的，所述箱体的内壁顶部且位于电机和固定头的下方对称转动连接有导线轮，所述导线轮用于对绳索进行导向，所述箱体的内壁顶部且位于导线轮的下方还对称固定连接有限位块，所述限位块用于对取样筒进行限位。

8、优选的，所述下压机构包括固定架，所述固定架的一侧顶部固定安装有第一气缸，所述第一气缸的活塞杆底部固定连接有压板，所述压板的一端于滑筒的一侧固定连接。

9、优选的，所述引流机构包括第二气缸，所述箱体的内壁且远离下压机构的一侧固定连接有第二气缸，所述第二气缸的活塞杆末端固定连接有推板，所述推板的底部固定安装有插管，所述插管的顶部且远离取样筒的一端固定安装有流量传感器，所述台板的顶部且位于插管的下方安装有接水斗，所述接水斗的底部连接有导流管，所述导流管的一端延伸至箱体的外侧且与外部检测设备连接，所述导流管的外侧安装有管道泵；

10、所述第二气缸的顶部还安装有红外传感器，所述红外传感器与反射板配合用于对取样筒的位置进行检测；

11、所述箱体的一侧底部且位于导流管的下方开设有排空口。

12、优选的，所述外筒的内部底部固定连接有弹簧，其用于对滑筒进行复位顶升，且所述外筒的底部中心处还开设有压力平衡孔。

13、优选的，所述箱体的顶部固定安装有信号收发器和警示灯，所述箱体的外侧一端安装有控制面板，所述控制面板分别与电机、信号收发器、警示灯、行程开关、第一气缸、第二气缸、流量传感器、管道泵和红外传感器电性连接。

14、本发明还提供一种多层水质连续式取样方法，包括以下步骤：

15、s1、首先将设备箱体移动外部水域附近，然后将台板与岸边固定，此时将设备通电，并将导流管与外部检测设备连接；

16、s2、通过控制面板或者遥控终端控制电机转动，将绳索放下，同时取样筒下降，当取样筒将至滑筒底部时触碰行程开关，此时第一气缸开启推动压板下降，带动滑筒下降，使得外进水口、连接口和内进水口对齐，然后水域中的水依次通过外进水口、连接口和内进水口进入取样筒内，进行多层水质采集；

17、s3、待一定时间后取样筒采集完毕，此时控制第一气缸恢复原位，同时弹簧推动滑筒上升，使得外进水口和连接口错开，水被阻隔在外筒外，然后反向开启电机带动取样筒上升，准备取样；

18、s4、当取样筒上升后，此时红外传感器开启并对反射板检测，当红外传感器检测到同一水平面的反射板时，此时电机停止运转，同时第二气缸开启并推动推板移动，推板带动插管插入至取样筒的排水口内，此时第二挡板被推开，同时取样筒内的水一部分通过插管流出，并落至接水斗内，另一部分通过操作口流出至箱体内，由排空口排出，落入至接水斗内的水由导流管排出，并通过管道泵的加压快速输出；

19、s5、当取样筒其中一层的水排空时，此时流量传感器检测到插管内水流量为零，则第二气缸带动插管恢复原位，然后电机重新开启带动取样筒上升，等待红外传感器检测到下一个反射板后再重复上述s4的操作，直至取样筒的顶部接触限位块后完成多层水质连续式取样操作，且取样筒内水排空，准备进行下一次的取样。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过设置多层的取样筒，并与滑筒和外筒配合进行多层采样，使水进入取样筒内，实现多层水质采集；

21、通过设置引流机构可以依次对取样筒的每一层水进行引流取样，从而轻松实现多层水质的取样，且当取样筒全部排空后，可再次下降，通过往复升降进行连续取样；

22、通过设置箱体和台板使得设备可以固定安装在外部水域岸边，且设备可通过信号收发器与外部终端连接进行遥控，无需人工现场参与。

技术特征：

1.一种多层水质连续式取样装置，包括箱体（1）和台板（16），其特征在于，所述台板（16）固定于外部水域岸边，所述箱体（1）安装于台板（16）的顶部一端，所述台板（16）的底部固定连接有外筒（2），且所述外筒（2）的顶部贯穿台板（16）后与箱体（1）内相连通，所述外筒（2）的内部滑动连接有滑筒（4），所述滑筒（4）的内部滑动连接有取样筒（5），所述箱体（1）的内部一端设有下压机构（11），所述下压机构（11）用于控制滑筒（4）升降，所述箱体（1）的内部顶部安装有电机（6），所述电机（6）的输出轴连接有绕线轮（7），所述绕线轮（7）的外侧绕设有绳索，所述箱体（1）的内部顶部另一端安装有固定头（8），所述取样筒（5）的顶部设有吊耳，所述绳索绕过吊耳后与固定头（8）的外侧固定连接，实现对取样筒（5）的升降进行控制，所述箱体（1）的内部原理下压机构（11）的一端设有引流机构（12），所述引流机构（12）用于对取样筒（5）取出的水进行排空引流。

2.根据权利要求1所述的一种多层水质连续式取样装置，其特征在于，所述外筒（2）的一侧等距开设有外进水口（3），所述滑筒（4）的一侧等距开设有连接口（401），所述取样筒（5）为多层结构，每层底部均设有隔板（501），且每层的顶部均开设有内进水口（502），所述外进水口（3）、连接口（401）和内进水口（502）位于同一竖直面内；

3.根据权利要求2所述的一种多层水质连续式取样装置，其特征在于，所述滑筒（4）的顶部且靠近引流机构（12）的一侧开设有操作口（402），所述滑筒（4）的内壁底部固定安装有行程开关（403），且所述取样筒（5）的底部固定安装有配重块。

4.根据权利要求3所述的一种多层水质连续式取样装置，其特征在于，所述箱体（1）的内壁顶部且位于电机（6）和固定头（8）的下方对称转动连接有导线轮（9），所述导线轮（9）用于对绳索进行导向，所述箱体（1）的内壁顶部且位于导线轮（9）的下方还对称固定连接有限位块（10），所述限位块（10）用于对取样筒（5）进行限位。

5.根据权利要求4所述的一种多层水质连续式取样装置，其特征在于，所述下压机构（11）包括固定架（1101），所述固定架（1101）的一侧顶部固定安装有第一气缸（1102），所述第一气缸（1102）的活塞杆底部固定连接有压板（1103），所述压板（1103）的一端于滑筒（4）的一侧固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种多层水质连续式取样装置，其特征在于，所述引流机构（12）包括第二气缸（1201），所述箱体（1）的内壁且远离下压机构（11）的一侧固定连接有第二气缸（1201），所述第二气缸（1201）的活塞杆末端固定连接有推板（1202），所述推板（1202）的底部固定安装有插管（1203），所述插管（1203）的顶部且远离取样筒（5）的一端固定安装有流量传感器（1204），所述台板（16）的顶部且位于插管（1203）的下方安装有接水斗（1205），所述接水斗（1205）的底部连接有导流管（1206），所述导流管（1206）的一端延伸至箱体（1）的外侧且与外部检测设备连接，所述导流管（1206）的外侧安装有管道泵（1207）；

7.根据权利要求6所述的一种多层水质连续式取样装置，其特征在于，所述外筒（2）的内部底部固定连接有弹簧（15），其用于对滑筒（4）进行复位顶升，且所述外筒（2）的底部中心处还开设有压力平衡孔。

8.根据权利要求6所述的一种多层水质连续式取样装置，其特征在于，所述箱体（1）的顶部固定安装有信号收发器（13）和警示灯（14），所述箱体（1）的外侧一端安装有控制面板（17），所述控制面板（17）分别与电机（6）、信号收发器（13）、警示灯（14）、行程开关（403）、第一气缸（1102）、第二气缸（1201）、流量传感器（1204）、管道泵（1207）和红外传感器（1208）电性连接。

9.一种多层水质连续式取样方法，涉及权利要求1-8任一项所述的一种多层水质连续式取样装置，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种多层水质连续式取样装置及其取样方法，所述装置包括箱体和台板，所述台板固定于外部水域岸边，所述箱体安装于台板的顶部一端，所述台板的底部固定连接有外筒，且所述外筒的顶部贯穿台板后与箱体内相连通，所述外筒的内部滑动连接有滑筒，所述滑筒的内部滑动连接有取样筒，所述箱体的内部一端设有下压机构。本发明的有益效果是：本发明通过设置多层的取样筒，并与滑筒和外筒配合进行多层采样，使水进入取样筒内，实现多层水质采集；通过设置引流机构可以依次对取样筒的每一层水进行引流取样，从而轻松实现多层水质的取样，且当取样筒全部排空后，可再次下降，通过往复升降进行连续取样。

技术研发人员：韩海洋
受保护的技术使用者：北京承启通科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12