一种地下水分层采样设备及采样方法

本发明涉及采样设备，尤其涉及一种地下水分层采样设备及采样方法。

背景技术：

1、地下水是指赋存于地面以下岩石空隙中的水，狭义上是指地下水面以下饱和含水层中的水，国外学者认为地下水的定义有三种：一是指与地表水有显著区别的所有埋藏在地下水的水，特指含水层中饱水带的那部分水；二是向下流动或渗透，使土壤和岩石饱和，并补给泉和井的水；三是在地下的岩石空洞里、在组成地壳物质的空隙中储存的水，地下水是水资源的重要组成部分，由于水量稳定，水质好，是农业灌溉、工矿和城市的重要水源之一，地下水采样技术是地下水监测的核心，但由于地层结构中存在相对不透水层，因此地下水也随之层且各层水的指标和组成成分也不尽相同，所以需要分层取样、避免混掺，以免互相干扰，导致结果分析失实。

2、现有的分层采样装置通常采用多个取样管不同深度进行取样采集，以采集不同深度的样品实现分层采样，如中国专利公开号cn214373635u公开了“一种地下水分层采样装置”，其取样管之间的高度可以根据实际需要进行调节，以获取不同水层的水样，取样灵活性高；且每个取样管的出水口通过排气管与外界环境连通，以使水层内的水分能够从进水口流入取样管内，取样管内的气体通过排气管排出，避免取样管内的气体扰动地下水体，从而避免地下各层水体之间相互干扰，提高分层取样效果；

3、但在实际使用中，由于取样管在放下以及取出时，与不同深度的水源接触，容易导致取不同深度水源之间相互混合，且不同深度水源之间容易发生沉淀现象，导致套管内水源的成分与同一深度含水层实际流出的水源成分不一致，存在误差。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在上述缺点，而提出的一种地下水分层采样设备及采样方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、设计一种地下水分层采样设备，包括套管以及内管，所述内管内间隔设置有多个隔板，形成多个取样腔，所述套管上开设有通槽，所述内管上设有与所述通槽相配合的连接部，所述连接部上间隔设置有多个与所述取样腔相配合的进水口，所述内管上设有与所述进水口相配合用于控制开关的密封组件；

4、所述内管的一侧设有连通室，一个所述连通室内设有取样管，所述取样管上将的设置有多个与所述取样腔相配合的支管，所述支管上均设置有电磁阀。

5、进一步的，所述连通室上开设有多个与所述取样腔相配合的出气口，所述出气口内均设置有单向阀。

6、进一步的，所述密封组件包括固定设置于所述进水口上的密封垫，所述进水口上转动设置有开关板。

7、进一步的，所述开关板上设有连接部，所述连接部上转动连接有液压杆。

8、进一步的，所述液压杆的另一端固定设置有转接部，所述隔板的下端固定设有安装板，所述安装板上开设有与所述转接部转动连接的安装槽。

9、进一步的，所述套管的底部设有液压缸，所述液压缸的输出轴与所述内管连接。

10、进一步的，所述连通室为两个，且两个所述连通室之间设有支柱，所述支柱上设有与所述套管相配合的升降机构。

11、进一步的，所述升降机构包括开设于所述支柱上的升降槽，所述升降槽内滑动设置有与所述内管固定连接的螺母座，所述升降槽内转动设置有与所述螺母座螺纹连接的丝杆。

12、进一步的，所述套管上设有开口，所述开口上插接有支撑部，所述支撑部上设置有推力球轴承，所述推力球轴承上设有卡接部，所述卡接部的上端与所述丝杆卡接。

13、一种地下水分层采样方法，包括上述地下水分层采样设备，还包括如下步骤；

14、s1、定位打井，形成井体；

15、s2、将内管置于套管内，并启动液压杆推动开关板，使得所述开关板与进水口上的密封垫抵接形成密封结构，关闭所有的电磁阀；

16、s3、通过液压缸或升降机构控制内管的位置，与井体内的含水层相对应；

17、s4、下放套管以及内管，下放完成后通过液压杆推动开关板，使得所述进水口进水，同时打开最下端的电磁阀，并通过外接水泵抽水；

18、s5、抽水完成后打开所有的开关板，并关闭所有的电磁阀，此时含水层渗出的水流沿进水口进入取样腔内，打开所有的电磁阀并进行抽水，将取样腔内的水排出；

19、s6、关闭所有电磁阀并打开最下端的电磁阀，保持最底层的取样腔向外抽水；

20、s7、对需要取样的取取样腔进行取样时，先关闭所有的电磁阀，并打开该取样腔对应的电磁阀，即可通过水泵抽出该取样腔内的样品进行检验。

21、本发明提出的一种地下水分层采样设备及采样方法，有益效果在于：

22、在本发明中，下放套管以及内管后，最下层的取样腔通过液压杆推动开关板，使得进水口进水，同时打开最下端的电磁阀，并通过外接水泵抽水，从最下端将井体内的水抽走，避免影响含水层渗出的水，从而影响采集的样品，提高精准度；

23、其次，在本发明中，通过采用液压缸或升降机构控制内管的位置，与含水层相对应，从而使得进水口能够吸取含水层流出的水源，以实现分层采样的目的，并且在采样时，可通过取样管外接水泵，将电磁阀打开的取样腔内的样品吸出，从而可实时检测，更加方便。

技术特征：

1.一种地下水分层采样设备，包括套管(1)以及内管(2)，其特征在于，所述内管(2)内间隔设置有多个隔板(3)，形成多个取样腔(4)，所述套管(1)上开设有通槽(11)，所述内管(2)上设有与所述通槽(11)相配合的连接部(21)，所述连接部(21)上间隔设置有多个与所述取样腔(4)相配合的进水口(5)，所述内管(2)上设有与所述进水口(5)相配合用于控制开关的密封组件(6)；

2.根据权利要求1所述的一种地下水分层采样设备，其特征在于：所述连通室(7)上开设有多个与所述取样腔(4)相配合的出气口(71)，所述出气口(71)内均设置有单向阀。

3.根据权利要求1所述的一种地下水分层采样设备，其特征在于：所述密封组件(6)包括固定设置于所述进水口(5)上的密封垫(61)，所述进水口(5)上转动设置有开关板(62)。

4.根据权利要求3所述的一种地下水分层采样设备，其特征在于：所述开关板(62)上设有连接部(63)，所述连接部(63)上转动连接有液压杆(64)。

5.根据权利要求4所述的一种地下水分层采样设备，其特征在于：所述液压杆(64)的另一端固定设置有转接部，所述隔板(3)的下端固定设有安装板(65)，所述安装板(65)上开设有与所述转接部转动连接的安装槽。

6.根据权利要求1所述的一种地下水分层采样设备，其特征在于：所述套管(1)的底部设有液压缸(12)，所述液压缸(12)的输出轴与所述内管(2)连接。

7.根据权利要求1所述的一种地下水分层采样设备，其特征在于：所述连通室(7)为两个，且两个所述连通室(7)之间设有支柱，所述支柱上设有与所述套管(1)相配合的升降机构(9)。

8.根据权利要求7所述的一种地下水分层采样设备，其特征在于：所述升降机构(9)包括开设于所述支柱上的升降槽(91)，所述升降槽(91)内滑动设置有与所述内管(2)固定连接的螺母座(92)，所述升降槽(91)内转动设置有与所述螺母座(92)螺纹连接的丝杆(93)。

9.根据权利要求8所述的一种地下水分层采样设备，其特征在于：所述套管(1)上设有开口，所述开口上插接有支撑部(13)，所述支撑部(13)上设置有推力球轴承(131)，所述推力球轴承(131)上设有卡接部(132)，所述卡接部(132)的上端与所述丝杆(93)卡接。

10.一种地下水分层采样方法，包括如权利要求1-9任意一项所述的地下水分层采样设备，其特征在于：还包括如下步骤；

技术总结
本发明涉及采样设备技术领域，尤其是一种地下水分层采样设备及采样方法，包括套管以及内管，所述内管内间隔设置有多个隔板，形成多个取样腔，所述连接部上间隔设置有多个与所述取样腔相配合的进水口，所述内管上设有与所述进水口相配合用于控制开关的密封组件；所述内管的一侧设有连通室，一个所述连通室内设有取样管，所述取样管上将的设置有多个与所述取样腔相配合的支管，所述支管上均设置有电磁阀，下放套管以及内管后，最下层的取样腔通过液压杆推动开关板，使得进水口进水，同时打开最下端的电磁阀，并通过外接水泵抽水，从最下端将井体内的水抽走，避免影响含水层渗出的水，从而影响采集的样品，提高精准度。

技术研发人员：于晨,穆重希
受保护的技术使用者：茅台学院
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1