水样采集装置和方法与流程

本发明涉及环境监测领域，特别涉及一种水样采集装置和利用所述水样采集装置进行水样采集的方法。

背景技术

采集天然水样样本(包括：河流、湖泊、海洋等)，并对其各项物理和化学指标进行分析，是针对天然水样的物理、化学、生物，以及环境科学研究的重要内容。生化需氧量是表示水中有机物等需氧污染物质含量的一个综合指标。一般有机物都可以被微生物所分解，但微生物分解有机物时需要消耗氧，如果水中的溶解氧不足以供给微生物的需要，水体就处于污染状态。

目前，针对生化需氧量的水样采集，是在水域瞬时手工采样，采集到的水样在实验室需要进行分别采集标定储存，然后再分析其指标。因采集到实验室的水样会有泥沙、碎石等杂物，故采集标定储存的过程通常使用的方法有滴管采样，该方法采集效率低，还有瓶灌装，该方法易出现泥沙，采集瓶不能装满，水样易受到影响，采集得到的水样可靠性不高，导致多次重复采样。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种水样采集装置，旨在解决目前生化需氧量的水样采集效率低且准确性不高的问题。

为了实现上述目的，本发明提出的水样采集装置，包括：

过滤件，放置于储存水样的箱体中，所述过滤件形成有具有一连通口的容纳腔；

收集瓶，用于储存采集到的水样，所述收集瓶具有储存腔和与储存腔连通的开口；

采集管，所述采集管的进水端连通所述连通口，所述采集管的出水端通过所述开口连通所述储存腔；

抽真空件，所述抽真空件邻近所述采集管的出水端设置；

于竖直方向上，所述采集管的出水端的端面低于进水端的端面，所述抽真空件排空所述采集管内的空气，以使水样从所述箱体经过采集管进入收集瓶中。

优选地，所述过滤件包括与容纳腔连通的若干过滤孔，所述过滤孔均匀分布于所述容纳腔的腔壁。

优选地，所述过滤件还包括若干过滤网，一过滤网覆盖于一所述过滤孔。

优选地，所述收集瓶包括瓶体和瓶盖，所述瓶体形成有所述储存腔和所述开口，所述瓶盖盖设于所述开口并开设有插孔，所述采集管的出水端穿过所述插孔置于所述储存腔内。

优选地，所述收集瓶还包括凸设于所述瓶体周壁的承载臂，所述承载臂与靠近所述开口的瓶体体形成一承载槽，所述承载槽内盛装有所述水样，且所述水样的表面没过所述瓶盖的下边缘。

优选地，还包括调节阀，所述调节阀设于所述采集管的出水端与所述抽真空件之间，用于调节所述采集管内的水样速率。

优选地，还包括引流管，所述引流管连接于所述采集管的出水端，且所述引流管的自由端贴近所述储存腔的腔壁设置。

优选地，所述过滤件的内表面和外表面涂覆有铁氟龙涂层；且/或，所述采集管的内表面涂覆有铁氟龙涂层；且/或，所述引流管的内表面涂覆有铁氟龙涂层；或，所述过滤件、所述采集管和所述引流管的材质为铁氟龙。

本发明的另一个目的在于提出一种水样采集方法，利用如上所述的水样采集装置，该水样采集方法包括以下步骤：

将过滤件放入被采样的箱体中；

按压所述抽真空件，使箱体内的水样由过滤件进入采集管的进水端；

控制所述水样由采集管的进水端流经出水端后进入收集瓶内；

观察所述收集瓶内的水样表面高度，当水样充满所述收集瓶时，停止采样；

密封所述收集瓶并贴上对应的水样标签进行保存处理。

优选地，所述水样采集装置包括调节阀，其特征在于，所述按压所述抽真空件，使箱体中的水样由过滤件进入采集管之后，还包括步骤：

调节所述调节阀，以控制所述采集管内的水流速率；

排出所述采集管内的空气之后，将采集管的出水端放入所述收集瓶内。

本发明技术方案中，水样采集装置包括采集管和与采集管的出水端连接的收集瓶，用于采集水样，该采集管的进水端连接有过滤件，使用过滤件可以对储存的水样进行过滤，避免泥沙等杂物进入收集瓶内影响水样分析，提高水样分析的准确性；且该装置中，采集管的出水端的端面于竖直方向上低于进水端的端面，即可利用虹吸原理，并通过抽真空件的抽真空触发水样自动由采集管的进水端流向出水端，最后进入收集瓶中标定储存，该装置简单，且采集方便快捷，有效提高采集效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明水样采集装置一实施例的结构示意图；

图2为本发明水样采集方法一实施例的流程图；

图3为本发明水样采集方法另一实施例的流程图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种水样采集装置100，用于将实验室的水样进行标定储存分析。

请参照图1，本发明一实施例的水样采集装置100，包括：

过滤件10，放置于储存水样的箱体中，所述过滤件10形成有具有一连通口11的容纳腔；

收集瓶30，用于储存采集到的水样，所述收集瓶30具有储存腔311和与储存腔311连通的开口313；

采集管50，所述采集管50的进水端51连通所述连通口11，所述采集管50的出水端53通过所述开口313连通所述储存腔311；

抽真空件70，所述抽真空件70邻近所述采集管50的出水端53设置；

于竖直方向上，所述采集管50的出水端53的端面低于进水端51的端面，所述抽真空件70排空所述采集管50内的空气，以使水样从箱体内经过采集管50进入收集瓶30中。

本实施例中，水样采集装置100包括过滤件10，该过滤件10需要长时间浸泡于水样中，以便可以对采集的水样进行过滤，故而其材质需具备稳定性好且耐腐蚀等特性，因铁氟龙材料具备较好的耐酸耐碱及抗各种有机溶剂的特性，可选地，过滤件10的内表面和外表面均涂覆有铁氟龙涂层。当然，根据情况也可以设置过滤件10的整体材质为铁氟龙。该过滤件10放置于需要采集的水体中，其整体均需要淹没于水体内，以便提高利用率，且避免吸入空气，影响收集瓶30内水样的可靠性，故而过滤件10的密度较大，以便自重可以抵抗浮力从而沉于箱体底部。过滤件10可以是整体具有过滤功能，例如具有耐腐蚀的同时具有过滤作用的材质；也可以是部分结构具有过滤功能，例如，开设过滤孔13，于过滤孔13处进行过滤，将过滤过的水样储存与容纳腔内，并通过连通口11流出去。

收集瓶30，用于储存采集的水样，该收集瓶30的材质优选为玻璃，因玻璃具有较稳定的化学性能，且可以选择带有刻度的收集瓶30，以便进行定量分析。采集管50呈倒u型，具有进水端51和出水端53，用于连通过滤件10的连通口11和收集瓶30的开口313，以便使水样快速由箱体中采集到收集瓶30中进行储存分析。采集管50的内表面也需要进行特殊处理，即可以涂覆铁氟龙涂层，或直接使用铁氟龙材料制备，从而具备较好的耐腐蚀性，且不影响水样的水质。

抽真空件70，用于将采集管50内的空气抽掉，可以选择气囊或是抽气管等。

本发明技术方案中，水样采集装置100包括采集管50和与采集管50的出水端53连接的收集瓶30，用于采集水样，该采集管50的进水端51连接有过滤件10，使用过滤件10可以对储存的水样进行过滤，避免泥沙等杂物进入收集瓶30内影响水样分析，提高水样分析的准确性；且该装置中，采集管50的出水端53的端面于竖直方向上低于进水端51的端面，即可利用虹吸原理，并通过抽真空件70的抽真空触发水样自动由采集管50的进水端51流向出水端53，最后进入收集瓶30中标定储存，该装置简单，且采集方便快捷，有效提高采集效率。

请继续参照图1，在一实施例中，所述过滤件10包括与容纳腔连通的若干过滤孔13，所述过滤孔13均匀分布于所述容纳腔的腔壁。

本实施例中，设置过滤件10的整体材质为铁氟龙。过滤件10的形状可以是正方体、长方体或是铁锤状，其内部开设容纳腔，上部开设与容纳腔连通的连通口11。为了使过滤件10具备过滤作用，于容纳腔的腔壁上开设若干过滤孔13，过滤孔13的形状和大小可根据需求进行调整，以便可以过滤大部分杂质，例如碎石。优选的实施例中，若干过滤孔13均匀分布在容纳腔的腔壁，主要是指侧壁，底壁因与箱体的底壁相贴合，该结构可以提高过滤件10的过滤能力，同时可以使水样平缓、分布较均匀的进入容纳腔，避免气泡的产生，提高水样的可靠性。

为了进一步提高过滤件10的过滤能力，所述过滤件10还包括若干过滤网，一过滤网覆盖于一所述过滤孔13。

本实施例中，过滤网可以是纱布网或金属丝网等，具有一定目数的筛孔，该目数可以根据实际情况设置，从而可以过滤更加细小的杂质，例如泥沙等。一种情况，可以将一过滤网覆盖于一过滤孔13内，有效节约过滤网；当然也可以将滤网包覆过滤件10，从而便于安装。

请再次参照图1，所述收集瓶30包括瓶体31和瓶盖33，所述瓶体31形成有所述储存腔311和所述开口313，所述瓶盖33盖设于所述开口313并开设有插孔331，所述采集管50的出水端53穿过所述插孔331置于所述储存腔311内。

该实施例中，为了使进入收集瓶30内的水样不受外界环境影响，故而设置有瓶盖33的瓶体31，将瓶盖33盖设于瓶体31的开口313处，从而可有效隔绝水样与外部空气，使得水样的可靠性好。瓶盖33开设有插孔331，便于采集管50的出水端53穿设，该插孔331的尺寸与采集管50出水端53的外径相匹配，从而能够提高该收集瓶30的密封效果，提高水样的可靠性和准确性。

为进一步密封好，所述收集瓶30还包括凸设于所述瓶体31周壁的承载臂315，所述承载臂315与靠近所述开口313的瓶体31形成一承载槽317，所述承载槽317内盛装有所述水样，且所述水样的表面没过所述瓶盖33的下边缘。

本实施例中，承载臂315与瓶体31是一体成型结构，使得收集瓶30的整体结构强度高，且便于加工，同时，也可以使承载臂315与瓶体31形成的承载槽317无缝隙，从而保证承载槽317内的水样的表面始终没过瓶盖33的下边缘，提高密封的严密性。采用水样密封的方法，可以避免空气由瓶盖33与瓶体31之间的缝隙进入储存腔311内，从而进一步提高水样的准确性。当然，承载臂315与瓶体31也可以是分体结构，并通过可拆卸连接方式连接。

为了避免出现气泡，水样采集装置100还包括调节阀90，所述调节阀90设于所述采集管50的出水端53和抽真空件70之间，用于调节所述采集管50内的水样速率。

本实施例中，调节阀90根据调节的动力可以分为气动、液动或是电动调节阀90，当然，也可以是手动调节，简化结构，降低该装置的成本。调节阀90控制水样的速率，可以使得水样流动适中，既不会产生气泡，也可以快速便捷地进行水样采样。

为进一步避免气泡的产生，水样采集装置100还包括引流管60，所述引流管60连接于所述采集管50的出水端53，且所述引流管60的自由端贴近所述储存腔311的腔壁设置。

本实施例中，引流管60可以是与采集管50为一体结构，即由采集管50的出水端53向瓶体31的底部延伸形成，引流管的材质也为铁氟龙，或是内表面涂覆铁氟龙材料，从而延长使用寿命。引流管60的自由端贴近储存腔311的腔壁设置，可以将由引流管60的自由端流出的水样引向储存腔311的腔壁并沿着储存腔311的腔壁滑下来，从而有效避免气泡的产生。优选地，引流管60的自由端的端面面向储存腔311的侧壁设置，即引流管60由采集管50的出水端53弯折形成，该结构可以使得水样流出引流管60时直接由储存腔311的腔壁滑落下来，进一步减少气泡产生，提高水样的准确性和可靠性，避免多次采集。

请参照图2，本发明的另一个目的在于提出一种水样采集方法，利用上述的水样采集装置100，其步骤包括：

s10：将过滤件10放入被采样的水体中；

s20：按压所述抽真空件70，使箱体内的水由过滤件10进入采集管50的进水端51；

s30：控制所述水样由采集管50的进水端51流经出水端53后进入收集瓶30内；

s40：观察所述收集瓶30内的水样表面高度，当水样充满所述收集瓶30时，停止采样；

s50：密封所述收集瓶30并贴上对应的水样标签进行保存处理。由于该方法使用的水样采集装置100采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

本实施例中，将过滤件10放入采样的箱体中，此过程需缓缓将过滤件10放置水体中，不要大力扔入水体中，避免水样底部会有泥沙激荡起，从而使采集的水样受到影响。然后挤压所述抽真空件70，使得采集管50内形成负压，从而利用虹吸原理使水由过滤件10进入采集管50内，并最终依靠水样重力进入收集瓶30内，该过程中可以保证水样无杂质。当收集瓶30内装满水样时即需要停止采样，可以通过一开关关闭采集管50，使其不能流通，或是直接拔出采集管50。最后将收集瓶30贴上对应的标签，密封保存，标签上记录采集时间、地点以及采集人员等。该方法可以保证收集瓶30内装满水样，不储存有空气，从而可以保证水样的准确性，且该方法操作简单，只需挤压抽真空件70触发水样流动即可，缩短了水样采集的时间，提高水样的采集效率。

请参照图3，优选的实施例中，所述按压所述抽真空件70，使箱体体中的水由过滤件10进入采集管50之后，还包括步骤：

s21：调节所述调节阀90，以控制所述采集管50内的水流速率；

s22：排出所述采集管50内的空气之后，将采集管50的出水端53放入所述收集瓶30内。

本实施例中，通过调节阀90控制水样速率，并完全排出采集管50内的空气之后再进行水样采集，从而大大降低了收集瓶30内的气泡的产生，保证采集水样的可靠性。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。