一种便于携带的浅水水样分层采集装置

allin2022-07-12  173



1.本发明涉及环境监测领域,具体是涉及一种便于携带的浅水水样分层采集装置。


背景技术:

2.现有分层水样采集器主要针对海洋、水库等深水水体,根据研究目的可以采集不同要求的分层水样。但此类水样采集器多为海洋、水库等深水水体科研工作涉及,需要专用设备,存在结构复杂、操作难度大的缺点。另外,由于水中溶解的温室气体(如二氧化碳、甲烷、氧化亚氮)易受到温度、压力等环境因素的影响,而此类采样器在采样过程以及样品分装过程中环境条件的变化会严重影响到分析测试的精度,需要在采样过程中避免类似问题的出现。为快速测定浅水水体(湖泊、河流、养殖塘等)中溶解的温室气体浓度的空间分布,需要开发一种便于操作、适合野外条件的溶解温室气体分层水样采集器。


技术实现要素:

3.基于此,有必要针对现有技术问题,提供一种便于携带的浅水水样分层采集装置。
4.为解决现有技术问题,本发明采用的技术方案为:
5.一种便于携带的浅水水样分层采集装置,包括机架,还包括采样装置、驱动装置和连接组件,采样装置设有多个,采样装置包括采样瓶、活塞、连杆和密封圈,采样瓶固定安装在机架上,活塞滑动安装在采样瓶上,连杆与活塞固定连接,活塞与驱动装置固定连接;驱动装置固定安装在机架上,连接组件包括连接板,相邻两个采样装置之间通过连接板连接。
6.优选的,驱动装置包括第一安装架、滑轨、滑块、螺杆、万向联轴器和旋转驱动组件,第一安装架固定安装在机架上,滑轨固定设置在第一安装架上,滑块滑动安装在滑轨上,滑块与连杆固定连接,螺杆可旋转的安装在第一安装架上,滑块和螺杆螺纹连接,万向联轴器设有两个,两个万向联轴器分别安装在螺杆的两端,多个采样瓶上的螺杆之间通过万向联轴器相互连接,旋转驱动组件固定安装在机架上,旋转驱动组件的驱动端与端口处的万向联轴器固定连接且轴线共线。
7.优选的,旋转驱动组件包括手轮、摇柄和旋转轴,手轮可旋转的安装在机架上,摇柄可旋转的安装在手轮上,旋转轴可旋转的安装在机架上,手轮固定套接在旋转轴上,旋转轴与端口处的万向联轴器固定连接且轴线共线。
8.优选的,旋转驱动组件还包括蜗杆和蜗轮,蜗杆可旋转的安装在机架上,蜗杆与手轮固定连接且轴线共线,蜗轮固定套接在旋转轴上,蜗杆和蜗轮传动连接。
9.优选的,采样瓶包括进水孔和橡胶阻尼块,进水孔固定设置在采样瓶上,扩孔器固定安装在进水孔的端部。
10.优选的,采样瓶还包括扩孔器和滤网,扩孔器呈喇叭状,扩孔器小口径端与进水孔固定连接,扩孔器的大口径端与滤网固定连接。
11.优选的,连接组件还包括定位孔、顶柱和弹性件,定位孔设有两个,两个定位孔分别固定设置在连接板的两端,顶柱设有两个,两个顶柱分别滑动安装在第一安装架的两端,
弹性件的两端分别与顶柱和第一安装架固定连接。
12.优选的,机架包括第二安装架和重力传感器,第二安装架固定安装在机架的尾端,重力传感器固定安装在第二安装架上。
13.优选的,机架包括握把,握把固定安装在机架上。
14.优选的,采样装置还包括密封圈,密封圈固定安装在活塞上,密封圈与采样瓶的内壁滑动配合。
15.本技术相比较于现有技术的有益效果是:
16.1.本技术通过机架、采样装置、驱动装置和连接组件实现了可以方便携带的功能,解决了现有分层水样采集器主要针对海洋、水库等深水水体,需要专用设备,存在结构复杂、操作难度大的缺陷。
17.2.本技术通过第一安装架、滑轨、滑块、螺杆、万向联轴器和旋转驱动组件实现了同时驱动多个连杆移动的功能,解决了采样装置依然具有需要多个驱动装置来驱动多个采样装置采集水样的缺陷。
18.3.本技术通过手轮、摇柄和旋转轴实现了手动驱动连杆移动的功能,解决了驱动装置依然具有需要额外安装驱动零件,导致本装置需要额外动力辅助的缺陷。
19.4.本技术通过蜗杆和蜗轮实现了使操作人员更轻松的摇动摇柄的功能,解决了旋转驱动组件依然具有由于同时驱动多个连杆移动,操作人员摇动摇柄时,极为费力的缺陷。
20.5.本技术通过进水孔和橡胶阻尼块实现了增加采样瓶内部流体与外界交换所受阻尼的功能,解决了采样瓶依然具有操作人员将水样收集完成后,在携带过程中采样瓶内的水体样本会从采样瓶中漏出来的缺陷。
21.6.本技术通过扩孔器和滤网实现了过滤水中杂物的功能,解决了进水孔孔径较小,一旦被水草或水体垃圾堵住,就会导致无法正常采样的缺陷。
22.7.本技术定位孔、顶柱和弹性件实现了保持装置伸展状态的功能,解决了连接组件依然具有当装置伸入水中后,受水流冲击影响,可能导致预计抽水深度与实际抽水深度误差过大的缺陷。
23.8.本技术通过第二安装架和重力传感器实现了监测装置尾端是否竖直向下的功能,解决了装置在水中受意外情况干扰,影响样品准确性的缺陷。
24.9.本技术通过握把实现了方便操作人员抓握的功能,解决了旋转驱动组件依然具有操作人员在摇动摇柄时,另一只手需要牢牢抓住机架,受体力限制,采样过程中水体的扰动过大从而造成溶解温室气体的逸散,影响样品精准性的缺陷。
25.10.本技术通过密封圈实现了提高采样瓶密封性的功能,解决了活塞依然具有样品中的温室气体从活塞和采样瓶连接处逸散的缺陷。
附图说明
26.图1是本技术的立体图;
27.图2是本技术伸长后的立体图;
28.图3是本技术采样装置和驱动装置配合后的立体图;
29.图4是本技术采样装置的分离立体图;
30.图5是本技术图4中a处的局部放大图;
31.图6是本技术图4中b处的局部放大图;
32.图7是本技术第一安装架的立体图;
33.图8是本技术旋转驱动组件的立体图;
34.图9是本技术第二安装架的分离立体图;
35.图10是本技术图9中c处的局部放大图;
36.图中标号为:
37.1-机架;1a-第二安装架;1b-重力传感器;1c-握把;
38.2-采样装置;2a-采样瓶;2a1-进水孔;2a2-橡胶阻尼块;2a3-扩孔器;2a4-滤网;2b-活塞;2c-连杆;2d-密封圈;
39.3-驱动装置;3a-第一安装架;3b-滑轨;3c-滑块;3d-螺杆;3e-万向联轴器;3f-旋转驱动组件;3f1-手轮;3f2-摇柄;3f3-旋转轴;3f4-蜗杆;3f5-蜗轮;
40.4-连接组件;4a-连接板;4b-定位孔;4c-顶柱;4d-弹性件。
具体实施方式
41.为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能,下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
42.如图1-10所示:
43.一种便于携带的浅水水样分层采集装置,包括机架1,还包括采样装置2、驱动装置3和连接组件4,采样装置2设有多个,采样装置2包括采样瓶2a、活塞2b、连杆2c和密封圈2d,采样瓶2a固定安装在机架1上,活塞2b滑动安装在采样瓶2a上,连杆2c与活塞2b固定连接,活塞2b与驱动装置3固定连接;驱动装置3固定安装在机架1上,连接组件4包括连接板4a,相邻两个采样装置2之间通过连接板4a连接。
44.基于上述实施例,本技术想要解决的技术问题是如何提高携带的便携性。为此,本技术通过机架1、采样装置2、驱动装置3和连接组件4实现了可以方便携带的功能,解决了现有分层水样采集器主要针对海洋、水库等深水水体,需要专用设备,存在结构复杂、操作难度大的缺陷。本技术通过将多个采样装置2首尾连接,实现同时收集不同层次的水样,操作人员先将多个采样装置2展开,呈一条直线,接着将分层采集装置伸入水中,接着通过驱动装置3驱动连杆2c,连杆2c带动活塞2b沿采样瓶2a内滑动,将水流抽入采样瓶2a内保存,抽水完成后,操作人员将水样分层采集装置从水中取出,然后将装置折叠收拢,从而方便携带。
45.进一步的,本技术提供的采样装置2依然具有需要多个驱动装置3来驱动多个采样装置2采集水样的缺陷,为了解决这一问题,如图2、图3和图7所示:
46.驱动装置3包括第一安装架3a、滑轨3b、滑块3c、螺杆3d、万向联轴器3e和旋转驱动组件3f,第一安装架3a固定安装在机架1上,滑轨3b固定设置在第一安装架3a上,滑块3c滑动安装在滑轨3b上,滑块3c与连杆2c固定连接,螺杆3d可旋转的安装在第一安装架3a上,滑块3c和螺杆3d螺纹连接,万向联轴器3e设有两个,两个万向联轴器3e分别安装在螺杆3d的两端,多个采样瓶2a上的螺杆3d之间通过万向联轴器3e相互连接,旋转驱动组件3f固定安装在机架1上,旋转驱动组件3f的驱动端与端口处的万向联轴器3e固定连接且轴线共线。
47.基于上述实施例,本技术想要解决的技术问题是如何驱动连杆2c。为此,本技术通
过第一安装架3a、滑轨3b、滑块3c、螺杆3d、万向联轴器3e和旋转驱动组件3f实现了同时驱动多个连杆2c移动的功能。本技术通过将多个螺杆3d通过万向联轴器3e连接,从而通过驱动一个螺杆3d实现同步驱动多个连杆2c移动。操作人员先将多个采样装置2展开,呈一条直线,接着将分层采集装置伸入水中,接着通过旋转驱动组件3f驱动万向联轴器3e,万向联轴器3e带动螺杆3d旋转,螺杆3d驱动与其螺纹连接的滑块3c移动,滑块3c带动和活塞2b沿采样瓶2a内滑动,将水流抽入采样瓶2a内保存,抽水完成后,操作人员将水样分层采集装置从水中取出,然后将装置折叠收拢,从而方便携带。
48.进一步的,本技术提供的驱动装置3依然具有需要额外安装驱动零件,导致本装置需要额外动力辅助的缺陷,为了解决这一问题,如图8所示:
49.旋转驱动组件3f包括手轮3f1、摇柄3f2和旋转轴3f3,手轮3f1可旋转的安装在机架1上,摇柄3f2可旋转的安装在手轮3f1上,旋转轴3f3可旋转的安装在机架1上,手轮3f1固定套接在旋转轴3f3上,旋转轴3f3与端口处的万向联轴器3e固定连接且轴线共线。
50.基于上述实施例,本技术想要解决的技术问题是如何提高装置的使用便携性。为此,本技术通过手轮3f1、摇柄3f2和旋转轴3f3实现了手动驱动连杆2c移动的功能。操作人员先将多个采样装置2展开,呈一条直线,接着将分层采集装置伸入水中,接着操作人员握住摇柄3f2,通过摇动摇柄3f2驱动手轮3f1旋转,手轮3f1带动旋转轴3f3和万向联轴器3e旋转,万向联轴器3e带动螺杆3d旋转,螺杆3d驱动与其螺纹连接的滑块3c移动,滑块3c带动和活塞2b沿采样瓶2a内滑动,将水流抽入采样瓶2a内保存,抽水完成后,操作人员将水样分层采集装置从水中取出,然后将装置折叠收拢,从而方便携带。
51.进一步的,本技术提供的旋转驱动组件3f依然具有由于同时驱动多个连杆2c移动,操作人员摇动摇柄3f2时,极为费力的缺陷,为了解决这一问题,如图8所示:
52.旋转驱动组件3f还包括蜗杆3f4和蜗轮3f5,蜗杆3f4可旋转的安装在机架1上,蜗杆3f4与手轮3f1固定连接且轴线共线,蜗轮3f5固定套接在旋转轴3f3上,蜗杆3f4和蜗轮3f5传动连接。
53.基于上述实施例,本技术想要解决的技术问题是如何减少操作人员摇动摇柄3f2所受的阻力。为此,本技术通过蜗杆3f4和蜗轮3f5实现了使操作人员更轻松的摇动摇柄3f2的功能。操作人员先将多个采样装置2展开,呈一条直线,接着将分层采集装置伸入水中,接着操作人员握住摇柄3f2,通过摇动摇柄3f2驱动手轮3f1旋转,手轮3f1带动旋转轴3f3旋转,旋转轴3f3带动蜗轮3f5旋转,蜗轮3f5驱动与其传动连接的3f6旋转,3f6和万向联轴器3e旋转,万向联轴器3e带动螺杆3d旋转,螺杆3d驱动与其螺纹连接的滑块3c移动,滑块3c带动和活塞2b沿采样瓶2a内滑动,将水流抽入采样瓶2a内保存,抽水完成后,操作人员将水样分层采集装置从水中取出,然后将装置折叠收拢,从而方便携带;通过蜗杆3f4和蜗轮3f5的自锁功能还可以避免携带过程中,连杆2c受外力影响而导致水样流失的情况。
54.进一步的,本技术提供的采样瓶2a依然具有操作人员将水样收集完成后,在携带过程中采样瓶2a内的水体样本会从采样瓶2a中漏出来的缺陷,为了解决这一问题,如图4和图6所示:
55.采样瓶2a包括进水孔2a1和橡胶阻尼块2a2,进水孔2a1固定设置在采样瓶2a上,扩孔器2a3固定安装在进水孔2a1的端部。
56.基于上述实施例,本技术想要解决的技术问题是如何放置水样泄露。为此,本技术
通过进水孔2a1和橡胶阻尼块2a2实现了增加采样瓶2a内部流体与外界交换所受阻尼的功能。通过进水孔2a1和橡胶阻尼块2a2实现了简易溢流阀的功能,使得水样在不受外力影响下无法从进水孔2a1处泄露,进一步提高了装置的工作稳定性。操作人员先将多个采样装置2展开,呈一条直线,接着将分层采集装置伸入水中,接着操作人员握住摇柄3f2,通过摇动摇柄3f2驱动手轮3f1旋转,手轮3f1带动旋转轴3f3旋转,旋转轴3f3带动蜗轮3f5旋转,蜗轮3f5驱动与其传动连接的3f6旋转,3f6和万向联轴器3e旋转,万向联轴器3e带动螺杆3d旋转,螺杆3d驱动与其螺纹连接的滑块3c移动,滑块3c带动和活塞2b沿采样瓶2a内滑动,从而克服橡胶阻尼块2a2处的阻尼,通过进水孔2a1将水流抽入采样瓶2a内保存,抽水完成后,操作人员将水样分层采集装置从水中取出,然后将装置折叠收拢,从而方便携带。
57.进一步的,本技术依然具有进水孔2a1孔径较小,一旦被水草或水体垃圾堵住,就会导致无法正常采样的缺陷,为了解决这一问题,如图4和图6所示:
58.采样瓶2a还包括扩孔器2a3和滤网2a4,扩孔器2a3呈喇叭状,扩孔器2a3小口径端与进水孔2a1固定连接,扩孔器2a3的大口径端与滤网2a4固定连接。
59.基于上述实施例,本技术想要解决的技术问题是如何防止杂物堵住进水孔2a1。为此,本技术通过扩孔器2a3和滤网2a4实现了过滤水中杂物的功能。操作人员先将多个采样装置2展开,呈一条直线,接着将分层采集装置伸入水中,接着操作人员握住摇柄3f2,通过摇动摇柄3f2驱动手轮3f1旋转,手轮3f1带动旋转轴3f3旋转,旋转轴3f3带动蜗轮3f5旋转,蜗轮3f5驱动与其传动连接的3f6旋转,3f6和万向联轴器3e旋转,万向联轴器3e带动螺杆3d旋转,螺杆3d驱动与其螺纹连接的滑块3c移动,滑块3c带动和活塞2b沿采样瓶2a内滑动,从而克服橡胶阻尼块2a2处的阻尼,通过进水孔2a1将水流抽入采样瓶2a内保存,当水流通过滤网2a4时,会过滤掉水中的杂物,通过扩孔器2a3可以扩大水流通道,防止杂物堵住水流通道,抽水完成后,操作人员将水样分层采集装置从水中取出,然后将装置折叠收拢,从而方便携带。
60.进一步的,本技术提供的连接组件4依然具有当装置伸入水中后,受水流冲击影响,可能导致预计抽水深度与实际抽水深度误差过大的缺陷,为了解决这一问题,如图9-10所示:
61.连接组件4还包括定位孔4b、顶柱4c和弹性件4d,定位孔4b设有两个,两个定位孔4b分别固定设置在连接板4a的两端,顶柱4c设有两个,两个顶柱4c分别滑动安装在第一安装架3a的两端,弹性件4d的两端分别与顶柱4c和第一安装架3a固定连接。
62.基于上述实施例,本技术想要解决的技术问题是如何防止装置在水中受水流影响而弯折。为此,本技术通过定位孔4b、顶柱4c和弹性件4d实现了保持装置伸展状态的功能。操作人员先将多个采样装置2展开,呈一条直线,此时顶柱4c划入定位孔4b中,顶柱4c受弹性件4d弹力影响而卡入定位孔4b中,从而保持装置伸展状态,防止受水流影响导致装置弯折,影响样品的代表性和精确性,接着将分层采集装置伸入水中,接着操作人员握住摇柄3f2,通过摇动摇柄3f2驱动手轮3f1旋转,手轮3f1带动旋转轴3f3旋转,旋转轴3f3带动蜗轮3f5旋转,蜗轮3f5驱动与其传动连接的3f6旋转,3f6和万向联轴器3e旋转,万向联轴器3e带动螺杆3d旋转,螺杆3d驱动与其螺纹连接的滑块3c移动,滑块3c带动和活塞2b沿采样瓶2a内滑动,从而克服橡胶阻尼块2a2处的阻尼,通过进水孔2a1将水流抽入采样瓶2a内保存,当水流通过滤网2a4时,会过滤掉水中的杂物,通过扩孔器2a3可以扩大水流通道,防止杂物堵
住水流通道,抽水完成后,操作人员将水样分层采集装置从水中取出,然后将装置折叠收拢,从而方便携带。
63.进一步的,本技术依然具有装置在水中受意外情况干扰,影响样品准确性的缺陷,为了解决这一问题,如图9所示:
64.机架1包括第二安装架1a和重力传感器1b,第二安装架1a固定安装在机架1的尾端,重力传感器1b固定安装在第二安装架1a上。
65.基于上述实施例,本技术想要解决的技术问题是如何进一步提高样品准确性。为此,本技术通过第二安装架1a和重力传感器1b实现了监测装置尾端是否竖直向下的功能。所述重力传感器1b与控制器电连接;操作人员将装置伸入水中后,通过重力传感器1b时刻感应装置尾端的竖直情况,一旦装置受外力影响发生位移,导致尾端不再竖直向下,则重力传感器1b反馈信号给控制器,控制器收到信号后及时提醒操作人员,从而暂时停止采样。以此进一步提高样品的准确性。
66.进一步的,本技术提供的旋转驱动组件3f依然具有操作人员在摇动摇柄3f2时,另一只手需要牢牢抓住机架1,受体力限制,采样过程中水体的扰动过大从而造成溶解温室气体的逸散,影响样品精准性的缺陷,为了解决这一问题,如图2所示:
67.机架1包括握把1c,握把1c固定安装在机架1上。
68.基于上述实施例,本技术想要解决的技术问题是如何进一步提高本装置的使用便携性。为此,本技术通过握把1c实现了方便操作人员抓握的功能。操作人员在摇动摇柄3f2时,另一只手抓住握把1c,从而使操作人员可以更省力的使用本装置,进一步提高采样稳定性,减少对水体的扰动从而造成溶解温室气体的逸散。
69.进一步的,本技术提供的活塞2b依然具有样品中的温室气体从活塞2b和采样瓶2a连接处逸散的缺陷,为了解决这一问题,如图4-5所示:
70.采样装置2还包括密封圈2d,密封圈2d固定安装在活塞2b上,密封圈2d与采样瓶2a的内壁滑动配合。
71.基于上述实施例,本技术想要解决的技术问题是如何进一步减少温室气体的逸散。为此,本技术通过密封圈2d实现了提高采样瓶2a密封性的功能。通过密封圈2d提高了采样瓶2a和活塞2b配合处的密封性,从而进一步减少气体逸散,提高样品精准性。
72.以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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