一种污水采样装置的制作方法

本实用新型涉及采样设备技术领域，特别涉及一种污水采样装置。

背景技术：

污水采样装置是满足各类环境条件下的水质采样，适用于各级环境监测站、污水处理厂、水利、水务及科研院所，对工业污水排放口、江、河、湖、海等水样的采集的仪器。

现有的污水采样装置是通过牵引绳的牵引将采样桶投放到污水中进行采样，因为牵引绳另一端没有缠绕装置，所以用户只能站在污水区沿岸手动收放牵引绳，然后采样桶由自身的重力带动牵引绳降落到污水中，当采样桶采集到污水样品后，用户通过牵引绳提起采样桶，从而将污水样品采集。

但是，随着社会的发展，水污染问题越来越严重，需要污水采样的水域越来越多，用户使用或操纵器械进行人工污水采样时，用户需要站在污水区沿岸作业，这种污水采样方式采样效率低，且存在有滑落水中的危险。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种污水采样装置，解决了人工进行污水采样的采样效率低、且用户有滑落水中的危险的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种污水采样装置，所述装置包括：基座；控制模块；供电模块，供电模块还包括太阳能板和二次电池；以及采样部，采样部还包括采样桶、第一电动机、绕线轮、柔性绳；控制模块分别与所述供电模块、第一电动机电性耦接；柔性绳的一端连接于所述绕线轮，另一端连接于所述采样桶。

其中，所述采样桶的材料密度在1.1g/cm³～1.2g/cm³之间,所述采样桶之上还涂覆有一层防腐蚀涂层，所述防腐蚀涂层之外涂覆还有一层疏水涂层。

其中，采样桶配重，所述采样桶配重的密度至少2g/cm³，所述采样桶配重用于当所述采样桶无法下沉时，设置于所述采样桶之上从而提高所述采样桶的密度。

其中，所述采样桶还包括自控阀门，所述自控阀门设置于所述采样桶底部，所述自控阀门与所述控制模块电性耦接。

其中，所述采样桶还包括出气阀，所述出气阀设置于所述采样桶顶部。

其中，所述采样桶还包括液位传感器,所述液位传感器设置于所述采样桶的外层，所述液位传感器与所述控制模块电性耦接。

其中，所述采样部还包括第二电动机、传动齿轮、齿轮传动伸缩托架，所述第二电动机带动传动齿轮转动，所述传动齿轮与所述齿轮传动伸缩托架配合，从而带动齿轮传动伸缩托架向前移动。

其中，所述齿轮传动伸缩托架还包括齿条、滑槽、滑杆。

其中，gprs定位器，所述gprs定位器与所述控制模块电性耦接，所述gprs定位器用于记录所述污水采样装置每次采样的采样地点，并将位置信号上报所述控制模块。

其中，多格污水存样器，所述多格污水存样器包括至少两个并列设置的污水存样格，所述多格污水存样器设置于所述基座之上。

以上方案，首先控制模块通过控制电路打开第一电动机，同时二次电池为装置供电，并且太阳能板将太阳能转化为电能储存在二次电池中，第一电动机开始工作，带动绕线轮转动，同时释放缠绕在绕线轮上柔性绳，同时柔性绳另一端的采样桶由自身的重力向下移动，通过控制模块使第一电动机转动，从而保证柔性绳能够带动采样桶降落，这样污水采样装置能够自动的进行污水样品采集，避免了用户手动采样滑落水中发生危险。

附图说明

图1是本实用新型一种污水采样装置的一实施例的结构示意图；

图2是图1实施例中的多格污水存样器的俯视示意图；

图3是图1实施例中的多格污水存样器的侧视示意图；

图4是图1实施例中的采样桶的一实施例的结构示意图；

图5是图1实施例中a处的局部放大示意图；

图6是本实用新型一种污水采样装置的一实施例的硬件结构示意图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图描述本实用新型的各种实施方式。然而，实施方式可以按各种形式实施，而不应被认为限制于本文中提及的结实施方式。而是，提供这些实施方式是为了使得本实用新型向本领域技术人员完整地传达本实用新型的保护范围。另外，为了避免混淆本公开的主题，可能没有详细描述或示出己知的功能或结构。

下面结合附图和实施方式对本实用新型进行详细说明。

请参阅图1-5，图1是本实用新型一种污水采样装置的一实施例的结构示意图，图2是图1实施例中的多格污水存样器的俯视示意图，图3是图1实施例中的多格污水存样器的侧视示意图，图4是图1实施例中的采样桶的一实施例的结构示意图，图5是图1实施例中a处的局部放大示意图。

本实施例中，包括：基座、控制模块、供电模块、采样部。

其中，基座可以包括底座盘111和至少三个万向轮112。

其中，底座盘111可以铁、铜、钢、不锈钢等金属材料或合金材料制成。

进一步地，底座盘111的整体形状可以是正方体或长方体，例如：边长1米、高0.2米的长方体，或边长1米的正方体。

其中，万向轮112可以是铁芯万向轮或者铝芯万向轮，万向轮112可以是尼龙，聚氨酯，橡胶，铸铁等材料制成。

其中，万向轮112可以设置3个以上，例如：3、4、5、6个。

其中，控制模块可以包括控制电路和控制面板121，控制面板121为触摸屏。

其中，控制模块可以是包括至少一个处理器在内的电路，还可以是包括至少一个单片机在内的电路，也可以为多种电路或者芯片的组合形式，只要可以实现相应功能即可。可以理解的是，对于本领域技术人员来说，控制模块还可以为常见的由放大器、比较器、三极管、mos管等组合起来的电路以纯粹硬件方式实现相应功能。

其中，触摸屏可以是带有触摸输入功能的液晶屏，还可以是带有触摸输入功能的电子墨水屏。

其中，液晶屏是以液晶材料为基本组件，在两块平行板之间填充液晶材料，通过电压来改变液晶材料内部分子的排在列状况，以达到遮光和透光的目的来显示深浅不一，错落有致的图象，而且只要在两块平板间再加上三元色的滤光层，就可实现显示彩色图象。液晶屏功耗很低，适用于使用电池的电子设备。

其中，供电模块可以包括太阳能板131和二次电池132。

其中，太阳能板131可以是单晶硅太阳能板或者多晶硅太阳能板。

进一步地，太阳能板131可以是由若干个太阳能电池片按一定方式组装在半圆球的内壁上的组装件，其中太阳能电池片均匀铺设在半圆球内壁，太阳光照射到太阳能电池片上后，大部分的光能会反射出去，然后反射的光能照射到其他太阳能电池片上，这样提高了太阳能的利用率。

其中，二次电池132可以是镍氢电池、镍镉电池、铅蓄电池和锂电池，通过二次电池132可以储存太阳能板131转换的电能，并且二次电池132也可单独充电以备后续使用。

其中，采样部可以包括采样桶141、第一电动机142、绕线轮143、柔性绳144、第二电动机145、传动齿轮146和齿轮传动伸缩托架147。

其中，采样桶的材料密度在1.1g/cm³～1.2g/cm³之间,采样桶之上还涂覆有一层防腐蚀涂层，防腐蚀涂层之外涂覆还有一层疏水涂层，例如：采样桶141的材料密度可以为1.1、1.13、1.15、1.18、1.2，因为水的密度是1g/cm³，一般轻微污染的水的密度基本都低于1.1g/cm³，只有污染严重的时候会高于1.1g/cm³，所以比如用1.1g/cm³的材料做采样桶141，使用采样桶141采集污水时，当采样桶141可以下沉，说明污水的密度小于1.1g/cm³，这样可以初步判定污水只是受到了轻微的污染，当采样桶141无法下沉时，说明污水的密度大于1.1g/cm³，这样就能够初步判定污水受到了严重的污染，由此方便了用户第一时间确定污水的污染程度。

其中，采样桶141的外层还涂覆有一层防腐蚀涂层1411，防腐蚀涂层1411之外涂覆还有一层疏水涂层1412，采样桶141经常浸泡在污水中，在采样桶141外层涂覆防腐蚀涂层1411可以避免采样桶141被污水腐蚀，提高采样桶141的使用寿命，在防腐蚀涂层1411外侧涂覆疏水涂层1412是为了，在采样桶141采集污水时防止污水粘附在采样桶141外壁，节省了操作人员清理采样桶141的时间，同时也避免了采样桶141外壁粘附的有污水滴入多格污水存样器16中，从而影响试验结果的准确性，同样在采样桶141内壁也涂覆有一层防腐蚀涂层1411，所述防腐蚀涂层1411内侧也涂覆一层疏水涂层1412，这样防腐蚀涂层1411可以防止污水从采样桶141内壁被腐蚀，并且疏水涂层1412能够避免污水粘附在采样桶141内壁上，以免影响下次采样样品的质量。

其中，防腐蚀涂层1411可以是环氧防腐涂层、鳞片防腐涂层、环氧聚酯混合型等。

进一步地，防腐蚀涂层1411是由各类高性能抗蚀材料与改性增韧耐热树脂进行共聚反应形成的聚合物，能够有效提高聚合物的抗腐蚀性能。

进一步地，改性增韧耐热树脂是由热塑性树脂与热致性液晶高分子聚合的产物，改性增韧耐热树脂相对于普通热塑性树脂而言，在提高树脂本身的韧性的同时，又不降低树脂的耐热性和刚度。

进一步地，防腐蚀涂层1411之外涂覆还有一层疏水涂层1412，疏水涂层1412常指涂膜在光滑表面上的静态水接触角θ大于90°的一类低表面能涂料，而超疏水涂料是一种具有特殊表面性质的新型涂料，是指固体涂膜的水接触角大于150°并且常指水接触角滞后小于5°，这样可以防止有污水粘附在采样桶141的内壁和外壁上，同时也防止了采样桶141被氧化。

其中，疏水涂层1412可以是氟/硅材料或者有机-无机杂化材料。

进一步地，由于有机-无机杂化材料常具有纳米结构，不仅可提供含特定微观结构的粗糙度，还能获得显著的静态疏水性，从而提高疏水效果，并且与防腐涂层结合后，能够大幅度提高采样桶的使用寿命，减少污水对采样桶的腐蚀效果。

其中，采样桶配重的密度至少2g/cm³，采样桶配重用于当采样桶141无法下沉时，设置于采样桶141之上从而提高采样桶141的密度，这样便于采样桶141能够下沉，从而能够进行取样。

其中，采样桶配重可以是由铁、铜、钢、不锈钢等金属材料或合金材料制成。

其中，采样桶141还包括自控阀门1413，自控阀门1413设置于采样桶141底部，当采样桶141采集污水时，并沉到规定位置后，通过控制面板121打开自动阀门1413，污水通过打开的自动阀门1413进入采样桶141内，污水采集好后，再通过控制面板121关闭自动阀门1413，如此，有效避免了污水从其他位置进入采样桶141内，进而提高了试验结果的准确性。

其中，自控阀门1413包括阀体、上阀盖、和阀内组件，控制模块与自控阀门1413电性耦接。

其中，采样桶141还包括出气阀1414，出气阀1414设置于采样桶141顶部，当污水从自动阀门1413进入采样桶141内时，采样桶141内的空气压力增大，使采样桶141内空气形成气压顶开出气阀1414，从而空气从出气阀1414泄出。

进一步地，出气阀1414的浮筒可以采用低密度的ppr和复合材料，此材料即使长时间浸泡在高温水中也不会产生变形，不会造成浮筒活动困难，浮筒杠杆采用硬质塑料，杠杆与浮筒和支座之间的联接都采用活动联接，故不会在长期运行时产生锈蚀，而导致系统不能工作而发生漏水，杠杆的密封端面部分是采用弹簧支撑，可以随杠杆的运动相应伸缩，保证在不排气的情况下的密封性。

其中，采样桶141还包括液位传感器1415，液位传感器1415设置于采样桶141的外层，在使用时，采样桶141慢慢的向下沉，液位传感器1415跟着采样桶141一起下沉，同时液位传感器1415实时将采样桶141的位置传送到控制面板121上，操作员可以根据控制面板121上的采样桶141深度进行采样。

进一步地，液位传感器1415是将液位的高度转化为电信号的形式进行输出，可以对电信号进行处理比如和plc、数据采集器或者专业显示器相连进而输出液位的高度，同时液位开关和液位传感器1415的原理虽然相同，但是液位开关是开关控制电路，而液位传感器1415相当于变压，是变流用的电路元件。

其中，第一电动机142可以是直流电动机、异步电动机和同步电动机。同步电动机还可分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同布电动机。异步电动机可分为感应电动机和交流换向器电动机。感应电动机又分为三相异步电动机等。

其中，绕线轮143可以是绕线轴转动型或者统线轴不转动型。

进一步地，绕线轮143可以是由pe塑料、pvc塑料、聚酯材料、聚氨酯材料以及其他，例如：铁、铜、钢、不锈钢等金属材料或合金材料制成。

其中，柔性绳144可以是塑料绳、麻绳、尼龙绳、棉绳等。

其中，柔性绳144一端固定在绕线轮143上，另一端绕过定滑轮连接采样桶141，通过柔性绳144可以拉动采样桶141上下移动，同时柔性绳144可以拆卸替换，当柔性绳144老化后，可以将其拆卸下来，换上新的柔性绳144，防止采样桶141取样时柔性绳144断裂，从而导致采样桶141落入污水中。

其中，第二电动机145可以采用调速电动机，并且二次电池132与第二电动机145电性耦接，控制面板121与第二电动机145信号连接。

其中，第二电动机145可以是直流电动机，异步电动机和同步电动机。同步电动机还可分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同布电动机。异步电动机可分为感应电动机和交流换向器电动机。感应电动机又分为三相异步电动机等。

其中，传动齿轮146固定在第二电动机145的输出端，通过第二电动机145的工作可以带动传动齿轮146的转动。

其中，传动齿轮146可以是闭式传动齿轮或者开式传动齿轮。

其中，闭式传动齿轮保证齿面接触疲劳强度为主，但对于齿面硬度很高、齿芯强度又低的齿轮或材质较脆的齿轮，通常则以保证齿根弯曲疲劳强度为主。

其中，齿轮传动伸缩托架147可以是由pe塑料、pvc塑料、聚酯材料、聚氨酯材料以及其他例如：铁、铜、钢、不锈钢等金属材料或合金材料制成。

进一步地，齿轮传动伸缩托架147还包括齿条1471、滑槽1472、滑杆1473，通过滑槽1472配合滑杆1473配合，保证齿轮传动伸缩托架147沿直线移动。

其中，齿条1471可以是直齿齿条或者斜齿齿条，分别与直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮配对使用。

其中，在需要将采样桶141前后移动时，通过控制面板121打开第二电动机145，第二电动机145带动传动齿轮146转动，传动齿轮146带动齿条1471前后移动，齿轮传动伸缩托架147跟着齿条1471前后移动，齿轮传动伸缩托架147一端的绕线轮143通过柔性绳144带动采样桶141前后移动。

其中，多格污水存样器151包括至少两个并列设置的污水存样格，采用多格污水存样器151可以将不同位置的污水样品分别放置在不同的格框内，方便了污水的储存。

其中，污水采样装置还包括gprs定位器161，gprs定位器161用于记录所述污水采样装置每次采样的采样地点，并将位置信号互联网一端的服务器上，使用时，用户可以通过手机或者电脑查询到污水采样装置的采样位置。

以上方案，通过加入液位传感器1415可以采集不同深度的水样，在同一水域内进行取样时，通过控制面板121打开第一电动机142，第一电动机142输出端带动绕线轮143转动，同时采样桶141由自身重量向下移动，在采样桶141进入水里后，液位传感器1415感应到水位的深度，当采样桶141到达相应的深度时，液位传感器1415将信号传给控制面板121，取样员再通过控制面板121关闭第一电动机142，同时通过控制面板121打开自控阀门1413，样品从自控阀门1413进入采样桶141内，这样就保证了采集的水样是同一深度的，使实验结果更加准确，进而更具说服力。

请参阅图6，图6是本实用新型一种污水采样装置的一实施例的硬件结构示意图，其中图中两元器件间的连接线表示这个两个元器件电性耦接：

本实施例中，污水采样装置20包括：控制模块21、供电模块22、第一电动机23、gprs定位器27、液位传感器26、第二电动机24和自控阀门25。

其中，控制模块21可以包括控制面板，控制面板可以为触摸屏。

其中，供电模块22可以包括太阳能板221和二次电池222。

其中，自控阀门25包括阀体、上阀盖、和阀内组件，控制模块21与自控阀门25电性耦接。

其中，控制模块21可以是包括至少一个处理器在内的电路，还可以是包括至少一个单片机在内的电路，也可以为多种电路或者芯片的组合形式，只要可以实现相应功能即可。可以理解的是，对于本领域技术人员来说，控制模块21还可以为常见的由放大器、比较器、三极管、mos管等组合起来的电路以纯粹硬件方式实现相应功能。

其中，触摸屏可以是带有触摸输入功能的液晶屏，还可以是带有触摸输入功能的电子墨水屏。

其中，液晶屏是以液晶材料为基本组件，在两块平行板之间填充液晶材料，通过电压来改变液晶材料内部分子的排在列状况，以达到遮光和透光的目的来显示深浅不一，错落有致的图象，而且只要在两块平板间再加上三元色的滤光层，就可实现显示彩色图象。液晶屏功耗很低，适用于使用电池的电子设备。

其中，电子墨水屏表面附着很多体积很小的“微胶囊”，封装了带有负电的黑色颗粒和带有正电的白色颗粒，通过改变电荷使不同颜色的颗粒有序排列，从而呈现出黑白分明的可视化效果。这样，电子墨水屏就可以显示出如同印物的黑白图案和文字，看起来与纸张极为类似，在阳光下没有传统液晶显示的反光现象。同时只有画素颜色变化时(例如从黑转到白)才耗电，关电源后电子墨水屏显示屏上画面仍可保留，因此可以在一次刷新显示的数据信息后，不需要持续供电就可以保持数据信息的显示。

进一步地，由于电子墨水屏不需要持续供电就可以保持数据信息的显示，从而控制面板只需要在需要刷新电子墨水屏时才开启，在完成刷新后关闭，从而达到节能省电的效果，使显示装置不需要外接有线电源即可持续工作。

其中，二次电池222可以是镍氢电池、镍镉电池、铅蓄电池、纽扣电池等。

其中，太阳能板221可以是单晶硅太阳能板或者多晶硅太阳能板。

其中，第一电动机23和第二电动机24可以是交流异步电动机或者同步电动机，其中交流异步电动机使用方便、运行可靠、价格低廉、结构牢固，但功率因数较低，调速也较困难。其中同步电动机功率因数高，而且其转速与负载大小无关，只决定于电网频率，工作较稳定。

其中，自控阀门25与控制模块21电性耦接，可以通过控制模块21控制自控阀门25。

进一步地，自控阀门25是利用电动、气动、液动或电磁驱动等人力以外的方式，对阀门进行控制。其特点是：使用方便、安全可靠；可操控性强，可以现场控制，也可以远距离控制；可以对单一阀门进行控制，也可以对多部阀门进行集中控制；可以进行简单的开关控制，也可以实现调节控制；配合电子计算机，可以实现程序化控制。

其中，液位传感器26可以是单法兰静压、双法兰差压液位变送器、浮球式液位变送器、磁性液位变送器、投入式液位变送器、电动内浮球液位变送器、电动浮筒液位变送器、电容式液位变送器、磁致伸缩液位变送器中的任意一种。

其中，gprs定位器27包括gprs模块和移动通信模块的终端，用于将gprs模块获得的定位数据通过移动通信模块(gsm/gprs网络)传至互联网上的一台服务器上，从而可以实现在电脑或手机上查询终端位置。

进一步地，gprs定位器27用于记录所述污水采样装置每次采样的采样地点，并将位置信号互联网一端的服务器上，使用时，用户可以通过手机或者电脑查询到污水采样装置的采样位置，这样用户能够将采样地点详细的记录下来，以备后续对不同区域的水样进行对比，从而保证采集的水样能够对应相应的区域，并且gprs定位器27还方便了污水采样装置的系统化管理，当采样过程中遇到困难时，用户端能够根据gprs定位器27查询的位置信息快速赶到现场救援。

综上所述，本实用新型通过控制模块控制第一电动机工作，第一电动机带动绕线轮工作，绕线轮又通过柔性绳牵引采样桶作业，采样桶进入水里后，液位传感器感应到水位的深度，当采样桶到达相应的深度时，液位传感器将信号传给控制面板，取样员再通过控制模块关闭第一电动机，同时通过控制模块打开自控阀门，样品从自控阀门进入采样桶内，同时采样桶内空气压力增大，然后空气形成气压顶开出气阀，从而采样桶内的空气从出气阀泄出，接着通过控制模块关闭自控阀门，并且打开第一电动机，第一电动机带动绕线轮转动，从而将采样桶提起，然后通过控制模块打开第二电动机，第二电动机带动传动齿轮转动，然后通过齿条与传动齿轮配合使滑杆在滑槽内滑动，从而带动采样桶水平方向移动，当采样桶移动到多格污水存样器上方后，通过控制模块关闭第二电动机，同时打开自控阀门，从而采样桶内的污水从自控阀门流入多格污水存样器内，这样就完成了污水的采用工作，并且通过gprs定位器能够记录污水采样装置每次采样的采样地点，并将位置信号传到互联网一端的服务器上，使用时，用户可以通过手机或者电脑查询到污水采样装置的采样位置。

在本实用新型所提供的实施方式中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施方式方案的目的。

另外，在本实用新型各个实施方式中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本实用新型各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。