【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及水體采樣領(lǐng)域，具體涉及一種用于生態(tài)修復(fù)的水環(huán)境實(shí)時(shí)采樣設(shè)備。
技術(shù)介紹
1、在對(duì)水體生態(tài)的修復(fù)過程中，需要在河流、湖泊等水域進(jìn)行大量的水質(zhì)取樣作業(yè)，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)河流、湖泊等定點(diǎn)水域的水質(zhì)監(jiān)測(cè)。
2、由于不同深度的水環(huán)境中水質(zhì)具有差異，為了全面了解水污染情況，需要對(duì)指定水體中不同深度的水質(zhì)進(jìn)行取樣與監(jiān)測(cè)。現(xiàn)有技術(shù)中使用的水質(zhì)監(jiān)測(cè)取樣裝置，典型的是桶型單體式取樣裝置，在取樣時(shí)用繩子將桶體投入水中，此種做法存在耗費(fèi)人力、效率低下，且不便于對(duì)采集不同深度水體的問題。現(xiàn)有技術(shù)中也出現(xiàn)了一些實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水質(zhì)的設(shè)備，這類設(shè)備基于水質(zhì)感應(yīng)傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)指定位置水質(zhì)的在線監(jiān)測(cè)，但是受到自然水體中水流干擾，其監(jiān)測(cè)結(jié)果波動(dòng)較大，準(zhǔn)確性較低。此外，現(xiàn)有技術(shù)中的水質(zhì)取樣設(shè)備，為了保護(hù)儀器設(shè)備，一般在進(jìn)水端設(shè)置較為致密的濾網(wǎng)，導(dǎo)致采樣得到的水體已經(jīng)經(jīng)過較為強(qiáng)力的物理過濾，難免導(dǎo)致水體樣本的失真。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)提供一種用于生態(tài)修復(fù)的水環(huán)境實(shí)時(shí)采樣設(shè)備，解決的技術(shù)問題之一是現(xiàn)有技術(shù)在采集水體樣本時(shí)的深度不便控制，實(shí)現(xiàn)便于對(duì)指定水域內(nèi)不同深度的水體樣本進(jìn)行采集等目的。
2、本專利技術(shù)通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
3、一種用于生態(tài)修復(fù)的水環(huán)境實(shí)時(shí)采樣設(shè)備，包括具有若干空心腔的漂浮箱體、與所述漂浮箱體沿縱向滑動(dòng)配合的外管、用于驅(qū)動(dòng)所述外管相對(duì)所述漂浮箱體滑動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述外管內(nèi)部可拆卸連接內(nèi)管，所述內(nèi)管底部自外管底端穿出，且內(nèi)管穿出至外管外部的側(cè)壁上開設(shè)若干進(jìn)水
4、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中在采集水體樣本時(shí)不便控制深度的問題，本專利技術(shù)提出一種用于生態(tài)修復(fù)的水環(huán)境實(shí)時(shí)采樣設(shè)備，本設(shè)備包括漂浮箱體，通過內(nèi)部設(shè)置的若干空心腔使得漂浮箱體能夠攜帶其上所有設(shè)備后依然保持在淡水水面的漂浮。第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可驅(qū)動(dòng)外管相對(duì)于漂浮箱體做上下升降的運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)內(nèi)管同步升降運(yùn)動(dòng)。本申請(qǐng)中的內(nèi)管、外管均為底端敞口的管體，在內(nèi)管的底端設(shè)置單向閥組，該單向閥組優(yōu)選的與活塞相匹配，在活塞作用下打開導(dǎo)通。活塞將內(nèi)管內(nèi)部分隔為上下兩部分，由第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)活塞在內(nèi)管中運(yùn)動(dòng)。水質(zhì)感應(yīng)裝置可根據(jù)需要靈活采用任意現(xiàn)有技術(shù)，如濁度傳感器、ph傳感器、余氯傳感器，或集成有前述傳感器的現(xiàn)有水質(zhì)傳感設(shè)備均可。
5、本申請(qǐng)可布置在需要定期采樣的水體指定區(qū)域使用，在需要采樣時(shí)，使漂浮箱體漂浮在水面，第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)至遮擋各進(jìn)水孔；由第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)外管向下運(yùn)動(dòng)、攜帶內(nèi)管同步向下運(yùn)動(dòng)，直至進(jìn)水孔抵達(dá)至所需采樣深度；由第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)活塞向上運(yùn)動(dòng)、打開各進(jìn)水孔，使水流自各進(jìn)水孔進(jìn)入內(nèi)管內(nèi)部、活塞下方的區(qū)域，完成對(duì)指定深度的水體取樣作業(yè)。若需要排出內(nèi)管內(nèi)的水，由第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，直至使得單向閥組打開，使得內(nèi)管內(nèi)部的水和雜物從內(nèi)管底部排出。
6、本申請(qǐng)能夠在進(jìn)水孔的行程范圍內(nèi)對(duì)指定深度的水體進(jìn)行采樣，克服了現(xiàn)有技術(shù)不便控制采樣深度的問題；本申請(qǐng)通過進(jìn)水孔進(jìn)水，無需在采樣設(shè)備內(nèi)設(shè)置強(qiáng)過濾措施，進(jìn)而有利于保證采樣水體的真實(shí)性，避免過強(qiáng)的物理過濾導(dǎo)致采集的樣本失真；同時(shí)本申請(qǐng)通過單向閥組排水，使得水體中較大的顆粒物質(zhì)或水草等雜物也能夠順利排出，保證了進(jìn)入內(nèi)管內(nèi)部的水樣的真實(shí)性。此外，本申請(qǐng)將水引入內(nèi)管內(nèi)部后，再由水質(zhì)感應(yīng)裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，利用內(nèi)管內(nèi)部、進(jìn)水孔下方區(qū)域相對(duì)穩(wěn)定的特性，可顯著降低外部水流對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的干擾，提高監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性。
7、進(jìn)一步的，所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在外管外壁的齒條、與所述齒條嚙合的第一齒輪、用于驅(qū)動(dòng)所述第一齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的第一電機(jī)，所述第一電機(jī)安裝在漂浮箱體內(nèi)。本方案中，由第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)第一齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)、帶動(dòng)齒條做直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而可驅(qū)動(dòng)外管進(jìn)行升降。
8、進(jìn)一步的，所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括設(shè)置在外管外壁的導(dǎo)向條，所述漂浮箱體內(nèi)部設(shè)置與所述導(dǎo)向條相匹配的滑槽，所述滑槽的長軸平行于所述漂浮箱體的軸線，所述導(dǎo)向條滑動(dòng)配合在所述滑槽內(nèi)。本方案通過導(dǎo)向條和滑槽的配合，為外管的升降運(yùn)動(dòng)起引導(dǎo)和導(dǎo)向作用，避免外管發(fā)生歪斜與非必要的轉(zhuǎn)動(dòng)。
9、進(jìn)一步的，所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括安裝在所述內(nèi)管內(nèi)、且位于所述活塞上方的直線驅(qū)動(dòng)裝置；當(dāng)所述活塞滑動(dòng)至內(nèi)管底端時(shí)，所述活塞遮擋所有進(jìn)水孔。
10、本方案中，通過直線驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)活塞在內(nèi)管內(nèi)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)活塞遮擋各進(jìn)水孔后，本申請(qǐng)中的內(nèi)管內(nèi)無法進(jìn)水，以此實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)至指定深度后再采樣、以及對(duì)內(nèi)管內(nèi)部的排水功能。
11、進(jìn)一步的，所述單向閥組包括通過扭簧鉸接在內(nèi)管底端的擋板，所述擋板側(cè)壁設(shè)置密封圈；還包括設(shè)置在內(nèi)管側(cè)壁、位于所述擋板上方、用于限制所述擋板向上翻轉(zhuǎn)的限位塊；在自然狀態(tài)下，所述擋板與所述限位塊抵接。
12、本方案對(duì)單向閥組的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體限定。當(dāng)無外力作用時(shí)，在扭簧的作用下，擋板抵接在限位塊的底部，通過擋板封閉內(nèi)管底部；當(dāng)活塞下行至與擋板抵接并繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，推開擋板，實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)管底部的導(dǎo)通。當(dāng)然，本申請(qǐng)中扭簧的預(yù)應(yīng)力，應(yīng)能夠克服內(nèi)管內(nèi)部的液柱壓力；優(yōu)選的，以內(nèi)管內(nèi)部充滿水時(shí)，擋板也不會(huì)自動(dòng)打開為宜。
13、進(jìn)一步的，所述漂浮箱體上設(shè)置采樣容器；還包括取水機(jī)構(gòu)，所述取水機(jī)構(gòu)用于從所述內(nèi)管內(nèi)部、所述活塞下方，抽水至所述采樣容器內(nèi)。
14、本申請(qǐng)?jiān)谑褂脮r(shí)，雖然可以將采樣的水留存在內(nèi)管內(nèi)部進(jìn)水孔下方的區(qū)域，但是若每次采樣都需要人工將內(nèi)管取出，難免效率低下且徒增人工消耗。基于此，本方案設(shè)置取水機(jī)構(gòu)，取水機(jī)構(gòu)從活塞下方抽取內(nèi)管內(nèi)部的水體、并輸送至采樣容器內(nèi)，進(jìn)而便于工作人員定期取走采樣容器內(nèi)的水樣，避免了需要人工取水的繁瑣操作。
15、進(jìn)一步的，所述取水機(jī)構(gòu)包括安裝在所述活塞頂部的水泵、沿縱向貫穿所述活塞的取水通道、連接在所述水泵排水端的軟管、與所述軟管相連的導(dǎo)水管；所述取水通道的頂端與所述水泵的上水端相連，所述導(dǎo)水管與所述外管相對(duì)固定，且所述導(dǎo)水管的末端朝向所述采樣容器。
16、當(dāng)需要抽取水體樣本時(shí)，啟動(dòng)水泵，位于內(nèi)管內(nèi)部、活塞下方的水經(jīng)過取水通道進(jìn)入水泵、經(jīng)水泵泵送至軟管、再進(jìn)入導(dǎo)水管，最終進(jìn)入采樣容器內(nèi)。水泵安裝在活塞頂部、隨活塞同步運(yùn)動(dòng)，其上水端插入至取水通道內(nèi)封堵取水通道避免竄流。軟著位于內(nèi)管內(nèi)部，以避免對(duì)水泵的升降造成干涉。導(dǎo)水管位于內(nèi)管外部，可優(yōu)選的使用硬質(zhì)管材。
17、進(jìn)一步的，若干采樣容器環(huán)形均布在所述漂浮箱體的側(cè)壁；還包括用于驅(qū)動(dòng)所述取水機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)至與不同漂浮箱體相配合的旋轉(zhuǎn)組件。
18、本方案設(shè)置多個(gè)采樣容器，便于分別保存在不同深度或不同時(shí)刻下所采集的水體樣本。在每次取樣時(shí)，通過旋轉(zhuǎn)組件帶動(dòng)取水機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)至對(duì)應(yīng)不同的采樣容器，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同樣本的分別儲(chǔ)存。
19、進(jìn)一步的，所述內(nèi)管頂端設(shè)置帽檐，所述帽檐搭設(shè)在所述外管頂端且與所述外管轉(zhuǎn)動(dòng)配合；所本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種用于生態(tài)修復(fù)的水環(huán)境實(shí)時(shí)采樣設(shè)備，其特征在于，包括具有若干空心腔（101）的漂浮箱體（1）、與所述漂浮箱體（1）沿縱向滑動(dòng)配合的外管（2）、用于驅(qū)動(dòng)所述外管（2）相對(duì)所述漂浮箱體（1）滑動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述外管（2）內(nèi)部可拆卸連接內(nèi)管（3），所述內(nèi)管（3）底部自外管（2）底端穿出，且內(nèi)管（3）穿出至外管（2）外部的側(cè)壁上開設(shè)若干進(jìn)水孔（4），內(nèi)管（3）底端設(shè)置導(dǎo)通方向自上而下的單向閥組；還包括滑動(dòng)配合在所述內(nèi)管（3）內(nèi)部的活塞（5）、用于驅(qū)動(dòng)所述活塞（5）相對(duì)所述內(nèi)管（3）滑動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、設(shè)置在所述內(nèi)管（3）側(cè)壁的水質(zhì)感應(yīng)裝置（6），所述水質(zhì)感應(yīng)裝置（6）位于所述進(jìn)水孔（4）的下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于生態(tài)修復(fù)的水環(huán)境實(shí)時(shí)采樣設(shè)備，其特征在于，所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在外管（2）外壁的齒條（7）、與所述齒條（7）嚙合的第一齒輪（8）、用于驅(qū)動(dòng)所述第一齒輪（8）轉(zhuǎn)動(dòng)的第一電機(jī)（9），所述第一電機(jī)（9）安裝在漂浮箱體（1）內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于生態(tài)修復(fù)的水環(huán)境實(shí)時(shí)采樣設(shè)備，其特征在于，所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括設(shè)置在外管
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于生態(tài)修復(fù)的水環(huán)境實(shí)時(shí)采樣設(shè)備，其特征在于，所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括安裝在所述內(nèi)管（3）內(nèi)、且位于所述活塞（5）上方的直線驅(qū)動(dòng)裝置（12）；當(dāng)所述活塞（5）滑動(dòng)至內(nèi)管（3）底端時(shí)，所述活塞（5）遮擋所有進(jìn)水孔（4）。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于生態(tài)修復(fù)的水環(huán)境實(shí)時(shí)采樣設(shè)備，其特征在于，所述單向閥組包括通過扭簧（13）鉸接在內(nèi)管（3）底端的擋板（14），所述擋板（14）側(cè)壁設(shè)置密封圈（15）；還包括設(shè)置在內(nèi)管（3）側(cè)壁、位于所述擋板（14）上方、用于限制所述擋板（14）向上翻轉(zhuǎn)的限位塊（16）；在自然狀態(tài)下，所述擋板（14）與所述限位塊（16）抵接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于生態(tài)修復(fù)的水環(huán)境實(shí)時(shí)采樣設(shè)備，其特征在于，所述漂浮箱體（1）上設(shè)置采樣容器（17）；還包括取水機(jī)構(gòu)，所述取水機(jī)構(gòu)用于從所述內(nèi)管（3）內(nèi)部、所述活塞（5）下方，抽水至所述采樣容器（17）內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于生態(tài)修復(fù)的水環(huán)境實(shí)時(shí)采樣設(shè)備，其特征在于，所述取水機(jī)構(gòu)包括安裝在所述活塞（5）頂部的水泵（18）、沿縱向貫穿所述活塞（5）的取水通道（19）、連接在所述水泵（18）排水端的軟管（20）、與所述軟管（20）相連的導(dǎo)水管（21）；所述取水通道（19）的頂端與所述水泵（18）的上水端相連，所述導(dǎo)水管（21）與所述外管（2）相對(duì)固定，且所述導(dǎo)水管（21）的末端朝向所述采樣容器（17）。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于生態(tài)修復(fù)的水環(huán)境實(shí)時(shí)采樣設(shè)備，其特征在于，若干采樣容器（17）環(huán)形均布在所述漂浮箱體（1）的側(cè)壁；還包括用于驅(qū)動(dòng)所述取水機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)至與不同漂浮箱體（1）相配合的旋轉(zhuǎn)組件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種用于生態(tài)修復(fù)的水環(huán)境實(shí)時(shí)采樣設(shè)備，其特征在于，所述內(nèi)管（3）頂端設(shè)置帽檐（301），所述帽檐（301）搭設(shè)在所述外管（2）頂端且與所述外管（2）轉(zhuǎn)動(dòng)配合；所述旋轉(zhuǎn)組件包括固定套設(shè)在所述帽檐（301）外的第二齒輪（22）、與所述第二齒輪（22）相嚙合的第三齒輪（23）、用于驅(qū)動(dòng)所述第三齒輪（23）轉(zhuǎn)動(dòng)的第二電機(jī)（24）；所述第二電機(jī)（24）安裝在漂浮箱體（1）頂端，第二電機(jī)（24）的輸出端與第三齒輪（23）之間通過伸縮軸（25）傳動(dòng)；還包括安裝在所述帽檐（301）上的支架（26），所述支架（26）用于支撐所述導(dǎo)水管（21）。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于生態(tài)修復(fù)的水環(huán)境實(shí)時(shí)采樣設(shè)備，其特征在于，還包括滑動(dòng)貫穿所述漂浮箱體（1）的若干光桿（27），所述光桿（27）底端為尖錐部（271），光桿（27）底部固定套設(shè)位于所述尖錐部（271）上方的樁靴（28）。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于生態(tài)修復(fù)的水環(huán)境實(shí)時(shí)采樣設(shè)備，其特征在于，包括具有若干空心腔（101）的漂浮箱體（1）、與所述漂浮箱體（1）沿縱向滑動(dòng)配合的外管（2）、用于驅(qū)動(dòng)所述外管（2）相對(duì)所述漂浮箱體（1）滑動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述外管（2）內(nèi)部可拆卸連接內(nèi)管（3），所述內(nèi)管（3）底部自外管（2）底端穿出，且內(nèi)管（3）穿出至外管（2）外部的側(cè)壁上開設(shè)若干進(jìn)水孔（4），內(nèi)管（3）底端設(shè)置導(dǎo)通方向自上而下的單向閥組；還包括滑動(dòng)配合在所述內(nèi)管（3）內(nèi)部的活塞（5）、用于驅(qū)動(dòng)所述活塞（5）相對(duì)所述內(nèi)管（3）滑動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、設(shè)置在所述內(nèi)管（3）側(cè)壁的水質(zhì)感應(yīng)裝置（6），所述水質(zhì)感應(yīng)裝置（6）位于所述進(jìn)水孔（4）的下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于生態(tài)修復(fù)的水環(huán)境實(shí)時(shí)采樣設(shè)備，其特征在于，所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在外管（2）外壁的齒條（7）、與所述齒條（7）嚙合的第一齒輪（8）、用于驅(qū)動(dòng)所述第一齒輪（8）轉(zhuǎn)動(dòng)的第一電機(jī)（9），所述第一電機(jī)（9）安裝在漂浮箱體（1）內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于生態(tài)修復(fù)的水環(huán)境實(shí)時(shí)采樣設(shè)備，其特征在于，所述第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括設(shè)置在外管（2）外壁的導(dǎo)向條（10），所述漂浮箱體（1）內(nèi)部設(shè)置與所述導(dǎo)向條（10）相匹配的滑槽（11），所述滑槽（11）的長軸平行于所述漂浮箱體（1）的軸線，所述導(dǎo)向條（10）滑動(dòng)配合在所述滑槽（11）內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于生態(tài)修復(fù)的水環(huán)境實(shí)時(shí)采樣設(shè)備，其特征在于，所述第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括安裝在所述內(nèi)管（3）內(nèi)、且位于所述活塞（5）上方的直線驅(qū)動(dòng)裝置（12）；當(dāng)所述活塞（5）滑動(dòng)至內(nèi)管（3）底端時(shí)，所述活塞（5）遮擋所有進(jìn)水孔（4）。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于生態(tài)修復(fù)的水環(huán)境實(shí)時(shí)采樣設(shè)備，其特征在于，所述單向閥組包括通過扭簧（13）鉸接在內(nèi)管（3）底端的擋板（14），所述擋板（14）側(cè)壁設(shè)置密封圈（15）；還包括設(shè)置在內(nèi)管（3）側(cè)壁、位于所述擋板（14）上方、用于限制所述擋板（14）向上翻轉(zhuǎn)的限位塊（16）；...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王大國，雷文琪，李甜，趙岑，陳國仕，蘆豫川，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：西南石油大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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