專利名稱：定時等比例采樣器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于環(huán)境保護監(jiān)測裝置，特別涉及一種定時等比例采樣器。
背景技術：
定時等比例采樣器是環(huán)境保護的重要組成部分和基礎性工作之一，也是一種獲取環(huán)境信息，認識環(huán)境變化、評價環(huán)境質量、掌握污染排放的基本途徑，是執(zhí)行環(huán)境法律、法規(guī)和標準，進行環(huán)境監(jiān)督管理的主要技術手段。
目前我國絕大多數污水采樣器都采用蠕動泵、硅膠管進行采樣，由于污水成分復雜，腐蝕性強，固體顆粒較多，容易磨損、腐蝕采樣設備。因此，其故障率高、硅膠管更換頻繁、采樣量變化大，維護費用高、使用壽命短、長期使用計量不準確。另外，現有的排污口污染物總量監(jiān)測儀器遠不能適應我國環(huán)境監(jiān)測工作發(fā)展的需要。主要表現為技術檔次低，低水平和重復生產嚴重，規(guī)模效益差；產品質量不高，性能不穩(wěn)定，一致性較差，使用壽命短，故障率高；研究開發(fā)能力較低，實時性、可靠性較差，在線監(jiān)測儀器的系統配套生產能力較低，造價高，不能適應市場的需要。國外的采樣器也存在著類似問題，他們較之國內儀器優(yōu)越之處，也就是電子元器件的可靠性及部件的加工工藝好。

發(fā)明內容
本實用新型的目的是要解決現有技術存在的問題，提供一種可實現定時等比例自動采樣、比例不等時采樣、隨機采樣、自動清洗及溫度控制功能和排污口污染總量自動在線監(jiān)測、污染設施運行記錄監(jiān)測以及通訊、數據傳輸、等功能且計量準確、造價低、故障率低、采樣量變化小，維護費用低、使用壽命長的定時等比例采樣器。
本實用新型的技術解決方案為它有一個柜體，在柜體的上部設置有微機、電源單元，所說的微機由模/數轉換單元、中央處理單元、采樣處理數據的存貯單元、控制采樣方式的鍵盤單元、用于控制泵及電磁閥實現采樣功能的控制單元、用于監(jiān)測中央處理單元的運行情況的監(jiān)測單元、用于顯示設備運行情況的顯示單元組成，在柜體內設置有與控制單元相連且用于控制柜體內溫度的溫控裝置，在柜體中部設置有計量瓶，在柜體的下部設置有采樣瓶，在采樣瓶內設置有攪拌器，攪拌器與安裝在采樣瓶上蓋上的攪拌電機相連接，計量瓶的出口和采樣瓶的入口之間通過軟管相連接，在連接計量瓶和采樣瓶的軟管上設置有夾管電磁鐵，在采樣瓶的出口還接有放水電磁閥，其特殊之處是在計量瓶上分別設置有進氣管、抽氣管、進水管和液位開關，所說的進氣管通過氣動管路、進氣過濾器與氣動兩位三通電磁閥的常開端相連接，所說的抽氣管通過氣動管路、抽氣過濾器與另一個控制氣兩位三通電磁閥的一個常閉端相接，在二個氣動兩位三通電磁閥的另一個對應端之間通過氣動管路還接有隔膜真空泵，所說的放水電磁閥的出水口和進水管入口還接有三通，三通的另一端接有污水管，在控制單元的輸出端接有分別與隔膜真空泵、氣動兩位三通電磁閥、夾管電磁鐵、放水電磁閥、攪拌電機相連的繼電器，用于控制由隔膜真空泵、氣動兩位三通電磁閥、夾管電磁鐵、放水電磁閥、攪拌器構成的采樣執(zhí)行機構的工作。
根據上述的定時等比例采樣器，在通訊單元的輸出端接有調制解調器或數傳電臺，以實現電話線數據遠傳或無線傳輸網絡功能。
根據上述的定時等比例采樣器，在模/數轉換單元的輸入端接有八路輸入端接口電路，用來實現流量、PH值、氨氮濃度、水中油及設備運行情況等信號的傳輸。
本實用新型的優(yōu)點是使用隔膜真空泵為采樣動力，采樣動力強大，提升高度高，可以在水質顆粒物較大的場合應用，被采集的污水不與采樣器的泵體接觸，采用夾管電磁鐵使污水不與閥體接觸，在氣動管路中加裝過濾器以減少氣動電磁閥的故障率，在水質分析前對混合樣進行攪拌，保證了采集樣品的科學性、水質分析的準確性及采樣器的使用壽命，通過微機控制，可實現污水的定時等比例自動采樣、比例不等時采樣、隨機采樣、自動清洗及溫度控制，集污水等比例采樣、污水流量、污水污染物在線監(jiān)測、數據傳輸于一體，且造價低、測量精度高、故障率低、采樣量變化小，維護費用低、安裝調試簡便，使用靈活，應用領域廣泛。


圖1是本實用新型結構示意圖；圖2是本實用新型電路方框圖；圖3是本實用新型采樣過程流程圖。
圖中1-繼電器控制接口；2-隔膜真空泵；3-氣動管路；4-氣動管路；5-氣動兩位三通電磁閥；6-氣動兩位三通電磁閥；7-進氣過濾器；8-抽氣過濾器；9-氣動管路；10-氣動管路；11-抽氣管；12-進氣管；13-水位桿；14-采樣器上蓋；15-進水管；16-磁浮子；17-計量瓶；18-夾管電磁鐵；19-軟管；20-攪拌電機；21-攪拌器；22-采樣瓶；23-放水電磁閥；24-三通；25-污水管；26-柜體；27-溫控裝置；28-下隔板；29-上隔板；30-微機；A-外部設備；B-驅動裝置；31-中央控制單元(CPU)；32-控制單元；33-顯示單元；34-鍵盤單元；35-八路輸入端接口；36-時鐘單元；37-存貯單元；38-監(jiān)控單元；39-通訊單元；40-模/數轉換單元；41-電源單元；42-控制泵繼電器；43、43`-控制氣電磁閥的繼電器；44-控制夾管電磁鐵的繼電器；45-控制加熱器電磁閥的繼電器；46-控制制冷器電磁閥的繼電器；47-控制放水電磁閥的繼電器；48-控制攪拌電磁閥的繼電器；49-采樣執(zhí)行機構；50-調制解調器或數傳電臺，51-制冷器；52-加熱器；53-溫度傳感器。
具體實施方式
如圖所示，該定時等比例采樣器有一個柜體26，在柜體26內有上隔板29、下隔板28，在上隔板29上設置有微機30和電源單元41，微機30由中央處理單元(CPU)31、用于控制各泵及電磁閥實現采樣功能的控制單元32、用于顯示設備運行情況的顯示單元33、控制采樣方式的鍵盤單元34、用于實現八路數據采集，包括流量、PH值、氨氮濃度、水中油及設備運行情況等指標，且接在模/數(A/D)轉換單元40輸入端的八路輸入端接口35、模/數(A/D)轉換單元40、時鐘單元36、采樣處理數據的存貯單元37、用于監(jiān)測CPU運行情況的監(jiān)測單元38、采用通訊接口(RS232或RS485)的通訊單元39組成，其中顯示單元33、鍵盤單元34和八路輸入端接口35組成外部設備A，在通訊單元39的輸出端可接有調制解調器或數傳電臺50，以實現與上一級控制中心的主機的數據遠傳或無線傳輸網絡功能，在下隔板27上設置有計量瓶17，在柜體26的下部設置有采樣瓶22，計量瓶17的出口和采樣瓶22的入口之間通過軟管19相連接，在連接計量瓶17和采樣瓶22的軟管19上設置有夾管電磁鐵18，在計量瓶17的上蓋14上分別插裝有進氣管12、抽氣管11、進水管15和由水位桿13及套裝在水位桿13上的磁浮子16構成的液位開關，所說的液位開關與微機30的輸入端相連，并由控制單元32控制氣動兩位三通電磁閥6動作，進而實現水位控制。所說的進氣管12通過氣動管路9、進氣過濾器7與氣動兩位三通電磁閥5常開端相連接，所說的抽氣管11通過氣動管路10、抽氣過濾器8與另一個氣動兩位三通電磁閥6的一個常閉端相接，在氣動兩位三通電磁閥5、6的另一個對應端之間通過氣動管路3、4連接有隔膜真空泵2，在采樣瓶22內還設置有攪拌器21，所說的攪拌器21與安裝在采樣瓶22上蓋上的攪拌電機20相連接，在采樣瓶22的出水口接放水電磁閥23，放水電磁閥23的另一端和進水管15入口上還接有三通24，所說的三通24的另一端接有污水管25。在柜體26側壁內還設置有由制冷器51、加熱器52及溫度傳感器53構成的溫控裝置27，用來保持柜體內處于預定溫度范圍。與控制單元32輸出端相連的由用于控制隔膜真空泵2的繼電器42、控制氣動兩位三通電磁閥5、6的繼電43、43`，控制夾管電磁鐵18的繼電器44、控制加熱器52電磁閥的繼電器45、控制制冷器51電磁閥的繼電器46、控制放水電磁閥23的繼電器47、控制攪拌電機20的繼電器48構成的驅動裝置B的引線接在繼電器控制接口1上，并通過繼電器控制接口1與對應的隔膜真空泵2、氣動兩位三通電磁閥5、6，夾管電磁鐵18、攪拌電機20、放水電磁閥23和溫控裝置27相連，用于控制由隔膜真空泵2、氣動兩位三通電磁閥5、6，夾管電磁鐵18、攪拌電機20、放水電磁閥23構成的采樣執(zhí)行機構49和溫控裝置27的工作。
該定時等比例采樣器使用隔膜真空泵2為采樣動力，采樣動力強大，提升高度高，可以在水質顆粒物較大的場合應用，采用夾管電磁鐵18，被采集的污水不與采樣裝置中的泵體及閥體接觸，在氣動管路9、10中加裝過濾器7、8以減少氣動兩位三通電磁閥5、6的故障率，在水質分析前對混合樣進行攪拌，保證了采集樣品的科學性、水質分析的準確性及采樣器的使用壽命，可實現等時、比例不等時、分瓶和不分瓶(混合)采樣，有自動清洗功能。
在實際使用時，在該定時等比例采樣器的八路輸入端接口35接傳感器，用來實現流量、PH值、氨氮濃度、水中油及設備運行情況等信號的傳輸，將調制解調器或數傳電臺50的輸出端與上一級控制中心的主機相連，傳感器經A/D轉換單元40將模擬信號轉換為數字信號并傳送到CPU31，CPU31對數據處理后，將數據存入存貯單元37(使其具有黑匣子功能)、并根據條件(通過鍵盤單元34輸入并存貯在存貯單元37中)通過控制單元32去控制各泵及電磁閥實現采樣功能。同時監(jiān)控單元38監(jiān)測CPU31的運行情況、顯示單元33顯示系統時間或各輸入設備的運行情況及相應數據、通訊單元39根據需要將數據傳至上一級管理站點，采樣過程如圖3所示。
采樣執(zhí)行機構49在微機30的控制下，采用負壓提升原理，抽取水樣，能自動完成管路清洗—抽吸水樣—注計量瓶—注采樣瓶—攪拌—分瓶—恒溫保存(一個采循環(huán)放一次水)等功能。隔膜真空泵2采樣前、采樣后，自動對管路進行清洗，同時也沖刷采樣點附近的雜物。
權利要求1.一種定時等比例采樣器，包括柜體，在柜體的上部設置有微機、電源單元，所說的微機由模/數轉換單元、中央處理單元、采樣處理數據的存貯單元、控制采樣方式的鍵盤單元、用于控制泵及電磁閥實現采樣功能的控制單元、用于監(jiān)測中央處理單元的運行情況的監(jiān)測單元、用于顯示設備運行情況的顯示單元組成，在柜體內設置有與控制單元相連且用于控制柜體內溫度的溫控裝置，在柜體中部設置有計量瓶，在柜體的下部設置有采樣瓶，在采樣瓶內設置有攪拌器，攪拌器與安裝在采樣瓶上蓋上的攪拌電機相連接，計量瓶的出口和采樣瓶的入口之間通過軟管相連接，在連接計量瓶和采樣瓶的軟管上設置有夾管電磁鐵，在采樣瓶的出口通過管路還接有放水電磁閥，其特征是在計量瓶上分別設置有進氣管、抽氣管、進水管和液位開關，所說的進氣管通過氣動管路、進氣過濾器與氣動兩位三通電磁閥的常開端相連接，所說的抽氣管通過氣動管路、抽氣過濾器與另一個控制氣兩位三通電磁閥的常閉端相接，在二個氣動兩位三通電磁閥的另一個對應端之間通過氣動管路還接有隔膜真空泵，所說的放水電磁閥的出水口和進水管入口還接有三通，三通的另一端接有污水管，在控制單元的輸出端接有分別與隔膜真空泵、氣動兩位三通電磁閥、夾管電磁鐵、放水電磁閥、攪拌電機相連的繼電器，用于控制由隔膜真空泵、氣動兩位三通電磁閥、夾管電磁鐵、放水電磁閥、攪拌器構成的采樣執(zhí)行機構的工作。
2.根據權利要求1所述的定時等比例采樣器，其特征是在通訊單元的輸出端接有調制解調器或數傳電臺，以實現電話線數據遠傳或無線傳輸網絡功能。
3.根據權利要求1或2所述的定時等比例采樣器，其特征是在模/數轉換單元的輸入端接有八路輸入端接口電路。
專利摘要一種具有污水自動采樣、排污口污染總量自動在線監(jiān)測功能且造價低、故障率低、壽命長的定時等比例采樣器，在柜體內部設置有微機、溫控裝置、計量瓶和采樣瓶，在采樣瓶內設置攪拌器，在采樣瓶出口接有放水電磁閥，在計量瓶上設置進氣管、抽氣管、進水管和液位開關，進氣管通過氣動管路、進氣過濾器與氣動兩位三通電磁閥常開端相連接，抽氣管通過氣動管路、抽氣過濾器與另一個控制氣兩位三通電磁閥常閉端相接，在二個氣動兩位三通電磁閥另一個對應端之間還接有隔膜真空泵，在放水電磁閥出水口和進水管入口接有三通，三通另一端接有污水管，在控制單元輸出端接有分別與隔膜真空泵、氣動兩位三通電磁閥、夾管電磁鐵、放水電磁閥、攪拌電機相連的繼電器。
文檔編號G01N1/16GK2607566SQ0227430
公開日2004年3月24日 申請日期2002年7月22日 優(yōu)先權日2002年7月22日
發(fā)明者李衛(wèi)東, 李鐵軍, 曹福德, 劉華, 王直 申請人:錦州華冠環(huán)境科技實業(yè)公司