可同时采集多层水样的水样采集设备的制作方法

本发明涉及一种采样设备，更具体地说，尤其涉及一种可同时采集多层水样的水样采集设备。

背景技术：

随着科技的发展，工业化程度和城市化进程的不断提升，污水问题越来越严重，对污水进行相应的处理和整治，首先需要对污水进行采样。采样既是为了准备解决方案，也是为了可以方便地观察了解处理的结果。

在现有技术中，对污水进行采样，主要采用人工使用容器的方式进行，这种方式存在采集效率低，采集不准确，只能采集单一水层的污水的缺点。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种结构紧凑、使用方便且效果良好的可同时采集多层水样的水样采集设备。

本发明的技术方案是这样实现的：一种可同时采集多层水样的水样采集设备，包括安装底板，在安装底板底部分布有若干连接柱，在安装底板上端面中心连接有支撑柱，在支撑柱上端近端部设有安装圆柱，在安装圆柱外壁沿周向设有环形采样座，在环形采样座底部与安装底板之间沿竖直方向连接有若干组导向杆，各组导向杆呈环形且间隔均布；在各组导向杆上均活动套设有重力下潜架，在重力下潜架内设有采样瓶，在采样瓶瓶口处设有密封塞，在重力下潜架顶部设有与密封塞相配合的启闭机构；

各重力下潜架分别连接有升降驱动机构，各升降驱动机构分别与外部控制单元电路连接。

上述的一种可同时采集多层水样的水样采集设备中，所述重力下潜架由设置在各导向杆所形成的区间内且与导向杆活动连接的放置室、设置在放置室内用于夹持采样瓶的夹持机构和设置在放置室底部的重力块组成；在放置室底部设有通孔；所述启闭机构设置在放置室顶部。

上述的一种可同时采集多层水样的水样采集设备中，所述夹持机构主要由设置在放置室下部的托盘、分布在放置室内底部且两端分别与放置室和托盘固定连接的下夹持弹簧、设置在放置室上部的夹持板及两端分别与放置室内顶部和夹持板固定连接的上夹持弹簧组成；所述托盘和夹持板配合夹持采样瓶，在夹持板上设有与采样瓶瓶口外径相适应的定位孔。

上述的一种可同时采集多层水样的水样采集设备中，所述放置室相对的两侧面设有操作门；所述夹持机构还包括通过侧夹持弹簧与操作门连接的弧形夹板，在操作门上设有与弧形夹板相对应的弧形部。

上述的一种可同时采集多层水样的水样采集设备中，所述启闭机构由设置在重力下潜架顶部的防水外壳、设置在防水外壳内的推杆电机、蓄电池、主控单元及无线信号接收模块组成；主控单元分别与无线信号接收模块、推杆电机和蓄电池电路连接；在防水外壳内设有横向密封隔板，在横向密封隔板上端面设有竖向密封隔板，横向密封隔板和竖向密封隔板将防水外壳分隔成三个独立的腔室，推杆电机位于横向密封隔板上方的其中一个腔室内，推杆电机的推杆穿过横向密封隔板与密封塞连接，在防水外壳和重力下潜架上均设有与密封塞相适应的通孔，在通孔对应的防水外壳和重力下潜架的接触部设有与密封塞相配合的密封胶圈；蓄电池、主控单元和无线信号接收模块位于横向密封隔板上方的另一个腔室内，在该腔室对应的防水外壳上端面设有台阶式操作孔，在该台阶式操作孔内设有相配合的密封盖，在密封盖下端面与台阶式操作孔的接触部之间设有防水胶圈。

上述的一种可同时采集多层水样的水样采集设备中，所述升降驱动机构为设置在环形采样座上的卷扬机组，卷扬机组中的驱动电机与外部控制单元电路连接；卷扬机组的牵引绳穿过环形采样座与启闭机构上端连接；在环形采样座上设有与牵引绳相配合的喇叭形的导向孔。

上述的一种可同时采集多层水样的水样采集设备中，所述环形采样座下方的导向杆上活动套设有测量座，在测量座上下两侧的各导向杆上均设有定位环，定位环通过锁紧螺丝与导向杆固定连接；在环形采样座底部设有与导向孔相对应的上定位套，在测量座上端面设有与上定位套相对的下定位套，在下定位套对应的测量座上设有通孔；在上、下定位套之间套设有测量安装架，在测量安装架上通过轴承连接有水平转轴，在水平转轴上设有与牵引绳相适应的测距滚轮，所述水平转轴连接有测距计量模块，测距计量模块与外部控制单元电路连接。

上述的一种可同时采集多层水样的水样采集设备中，所述支撑柱上端连接有承力座，在承力座上端面设有胶垫。

上述的一种可同时采集多层水样的水样采集设备中，所述升降驱动机构外围的环形采样座上设有环形防护罩，环形防护罩与安装圆柱和环形采样座配合形成环形且防水防尘的密封安装空间。

本发明采用上述结构后，通过安装底板和连接柱配合，保证整个采集设备沿竖直方向设置。通过设置多组导向杆并配合相应的重力下潜架、启闭机构和升降驱动机构，使得本采集设备可以根据需要同时采集不同水层的水质。通过密封塞与启闭机构配合，既实现采样瓶的打开和关闭，同时也保证启闭机构内部不渗水。进一步地，为了准确地控制重力下潜架的下潜深度，设置测距滚轮与测距计量模块配合，通过计算牵引绳的移动长度从而得到重力下潜架的位置，从而可以准确地采集某一水层的水样。本发明的结构，适用于污水处理厂或是需要检测水质的江河湖泊中。

附图说明

下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中a处的局部放大示意图；

图3是图2中b-b处的剖视结构示意图；

图4是图1中c处的局部放大示意图；

图5是图1中d处的局部放大示意图；

图6是图1中e-e处的剖视结构示意图。

图中：安装底板1、连接柱2、支撑柱3、安装圆柱3a、承力座3b、胶垫3c、环形采样座4、导向杆4a、导向孔4b、上定位套4c、重力下潜架5、放置室5a、重力块5b、操作门5c、弧形部5d、采样瓶6、密封塞6a、启闭机构7、防水外壳7a、推杆电机7b、蓄电池7c、主控单元7d、无线信号接收模块7e、横向密封隔板7f、竖向密封隔板7g、密封盖7h、防水胶圈7i、升降驱动机构8、夹持机构9、托盘9a、下夹持弹簧9b、夹持板9c、上夹持弹簧9d、侧夹持弹簧9e、弧形夹板9f、密封胶圈10、测量座11、下定位套11a、定位环12、锁紧螺丝12a、测量安装架13、水平转轴14、测距滚轮15、测距计量模块16、环形防护17。

具体实施方式

参阅图1至6所示，本发明的一种可同时采集多层水样的水样采集设备，包括安装底板1，在安装底板1底部分布有若干连接柱2，在安装底板1上端面中心连接有支撑柱3，在支撑柱3上端连接有承力座3b，在承力座3b上端面设有胶垫3c，通过承力座可以方便将整个采集设备压入安装位，安装位可以是污水处理池中预设的带孔座子。也可以是自然水域中的淤泥或是硬质泥土中，根据不同安装环境，设计不同长度的连接柱。在支撑柱3上端近端部设有安装圆柱3a，在安装圆柱3a外壁沿周向设有环形采样座4，在环形采样座4底部与安装底板1之间沿竖直方向连接有若干组导向杆4a，各组导向杆4a呈环形且间隔均布；在各组导向杆4上均活动套设有重力下潜架5，在重力下潜架5内设有采样瓶6，在采样瓶6瓶口处设有密封塞6a，在重力下潜架5顶部设有与密封塞6a相配合的启闭机构7；

各重力下潜架5分别连接有升降驱动机构8，各升降驱动机构8分别与外部控制单元电路连接。为避免各降驱动机构受外部雨水或是灰尘影响响，在升降驱动机构8外围的环形采样座4上设有环形防护罩17，环形防护罩17与安装圆柱3a和环形采样座4配合形成环形且防水防尘的密封安装空间。

具体地，在本实施例中，所述重力下潜架5由设置在各导向杆4a所形成的区间内且与导向杆4a活动连接的放置室5a、设置在放置室5a内用于夹持采样瓶6的夹持机构9和设置在放置室5a底部的重力块5b组成；在放置室5a底部设有通孔；所述启闭机构7设置在放置室5a顶部。同时，在放置室5a相对的两侧面设有操作门5c；所述夹持机构9还包括通过侧夹持弹簧9e与操作门5c连接的弧形夹板9f，在操作门5c上设有与弧形夹板9f相对应的弧形部5d。通过弧形夹板和侧夹持弹簧，保证采样瓶水平位置的稳定。

所述夹持机构9主要由设置在放置室5a下部的托盘9a、分布在放置室5a内底部且两端分别与放置室5a和托盘9a固定连接的下夹持弹簧9b、设置在放置室5a上部的夹持板9c及两端分别与放置室5a内顶部和夹持板9c固定连接的上夹持弹簧9d组成；所述托盘9a和夹持板9c配合夹持采样瓶6，在夹持板9c上设有与采样瓶6瓶口外径相适应的定位孔。

所述启闭机构7由设置在重力下潜架5顶部的防水外壳7a、设置在防水外壳7a内的推杆电机7b、蓄电池7c、主控单元7d及无线信号接收模块7e组成；主控单元7d分别与无线信号接收模块7e、推杆电机7b和蓄电池7c电路连接。当然，如果下潜深度较深，为了保证信号传输的稳定性，无线信号接收模块也可以采用有线连接的方式代替。在防水外壳7a内设有横向密封隔板7f，在横向密封隔板7f上端面设有竖向密封隔板7g，横向密封隔板7f和竖向密封隔板7g将防水外壳7a分隔成三个独立的腔室，推杆电机7b位于横向密封隔板7f上方的其中一个腔室内，推杆电机7b的推杆穿过横向密封隔板7f与密封塞6a连接，在防水外壳7a和重力下潜架5上均设有与密封塞6a相适应的通孔，在通孔对应的防水外壳7a和重力下潜架5的接触部设有与密封塞6a相配合的密封胶圈10，通过密封胶圈与密封塞配合，巧妙地实现在采样瓶开启或关闭时，防水外壳内均不会渗水，从而保证启闭机构在水下的正常工作；蓄电池7c、主控单元7d和无线信号接收模块7e位于横向密封隔板7f上方的另一个腔室内，在该腔室对应的防水外壳7a上端面设有台阶式操作孔，在该台阶式操作孔内设有相配合的密封盖7h，在密封盖7h下端面与台阶式操作孔的接触部之间设有防水胶圈7i。

所述升降驱动机构8为设置在环形采样座4上的卷扬机组，卷扬机组中的驱动电机与外部控制单元电路连接；卷扬机组的牵引绳8a穿过环形采样座4与启闭机构7上端连接；在环形采样座4上设有与牵引绳8a相配合的喇叭形的导向孔4b。

进一步地，在环形采样座4下方的导向杆4a上活动套设有测量座11，在测量座11上下两侧的各导向杆4a上均设有定位环12，定位环12通过锁紧螺丝12a与导向杆4a固定连接；在环形采样座4底部设有与导向孔4b相对应的上定位套4c，在测量座11上端面设有与上定位套4c相对的下定位套11a，在下定位套11a对应的测量座11上设有通孔；在上、下定位套4c,11a之间套设有测量安装架13，在测量安装架13上通过轴承连接有水平转轴14，在水平转轴14上设有与牵引绳8a相适应的测距滚轮15，所述水平转轴14连接有测距计量模块16，测距计量模块16与外部控制单元电路连接。通过测距滚轮和测距计量模块配合，可以准确地控制重力下潜架的下潜深度，以保证采样的准确性。测量座的设置，可以进一步提高导向杆的稳定性，进而保证整个采样过程的稳定进行。

使用时，根据预定采集水样的深度，通过外部控制单元，设定好某个或某几个重力下潜架的下潜深度，然后控制对应的卷扬机组工作，重力下潜架在重力块的作用下沿导向杆下行至预定深度。同时，启闭机构打开密封塞，使水样进入采样瓶内，在预定时间到达后，卷扬机构工作，将重力下潜架拉出水面，复位至初始位置，操作人员打开操作门，即可取出采样瓶。

以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。