專利名稱：一種自排空水質(zhì)自動(dòng)采樣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種能夠自動(dòng)排空采樣瓶中水樣的水質(zhì)自動(dòng)采樣裝置，屬于檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在水質(zhì)監(jiān)測(cè)中，常常會(huì)用到水樣自動(dòng)采集裝置，將水樣按時(shí)間比例或流量比例采集到設(shè)定好的樣品瓶內(nèi)，以便進(jìn)一步對(duì)水樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室分析。傳統(tǒng)的水質(zhì)自動(dòng)采集裝置采樣功能單一，水樣保存時(shí)間短，只能獨(dú)立工作，不能與現(xiàn)在已經(jīng)在污染源排放口大量安裝的在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備很好的配合工作，不能滿足超標(biāo)自動(dòng)留樣、與監(jiān)測(cè)儀同步采樣留樣、采混合樣給監(jiān)測(cè)儀等需求；且當(dāng)采樣瓶采滿水樣后，儀器則處于待機(jī)狀態(tài)，不能實(shí)現(xiàn)水樣的自動(dòng)排空，不利于儀器的最大化利用，造成了資源的浪費(fèi)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種可以在長時(shí)間無人值守、取樣的情況下，將已采集但已過期或不需要的水樣自動(dòng)排空的水質(zhì)自動(dòng)采樣裝置。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是一種自排空水質(zhì)自動(dòng)采樣裝置，包括控制箱、冷藏恒溫裝置和采集裝置；所述采集裝置包括設(shè)置在控制箱內(nèi)部的第一電磁閥、采樣泵和第三電磁閥，以及設(shè)置在冷藏恒溫裝置內(nèi)部的水樣分配器和采樣瓶；所述第一電磁閥的1端通過導(dǎo)管接水樣源，采樣泵接在第一電磁閥的2端與第三電磁閥的1 端之間，第三電磁閥的2端接輸水導(dǎo)管；多個(gè)采樣瓶均勻的放置在水樣分配器上面；其特征在于還包括設(shè)置在控制箱和冷藏恒溫裝置內(nèi)部的自排空裝置；所述自排空裝置包括步進(jìn)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)螺桿、滑塊、升降管、擋板和連接桿；所述步進(jìn)電機(jī)的輸出軸與驅(qū)動(dòng)螺桿的一端聯(lián)接，驅(qū)動(dòng)螺桿的另一端套裝在擋板上，滑塊上設(shè)有與驅(qū)動(dòng)螺桿配合的螺紋孔，驅(qū)動(dòng)螺桿旋合在所述螺紋孔中；所述連接桿的上端插在滑塊上的通孔中，其下端與擋板固定連接；所述升降管的上端與滑塊固定連接，其下端穿過擋板上的通孔且位于采樣瓶的瓶口正上方；所述輸水導(dǎo)管插在升降管中間。所述采集裝置還包括第四電磁閥、第六電磁閥、混合采樣桶和攪拌器；所述第六電磁閥接在采樣泵的2端與混合采樣桶之間；所述第四電磁閥接在第六電磁閥的1端與排液口之間；所述攪拌器設(shè)置于混合采樣桶中。所述采集裝置還包括第二電磁閥；所述第二電磁閥的1端通過導(dǎo)管接采樣泵的1 端，第二電磁閥的2端接輸水導(dǎo)管。所述混合采樣桶還設(shè)置有溢流口。所述采集裝置還包括接在清水口與采樣泵的2端之間的第五電磁閥。所述采集裝置還包括接在硫酸池與采樣瓶之間的加酸泵。所述自排空裝置還包括上限位開關(guān)和下限位開關(guān)；所述上限位開關(guān)固定在步進(jìn)電機(jī)的一側(cè)，所述下限位開關(guān)固定在擋板上。所述升降管的內(nèi)部還裝有與氣泵連接的混勻管。采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于本實(shí)用新型水樣的自排空功能，利用步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)滑塊上的升降管向下移動(dòng)至采樣瓶的瓶底，利用采樣泵的反轉(zhuǎn)，可以在不取出采樣瓶的情況下，方便、快捷的將采樣瓶中已采集但已過期或不需要的水樣自動(dòng)排空，以進(jìn)行下一次采樣，達(dá)到水質(zhì)自動(dòng)采樣裝置循環(huán)工作的目的。本實(shí)用新型功能齊全、操作方便、結(jié)構(gòu)合理，能夠與在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備聯(lián)機(jī)，為其提供備份采樣，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超標(biāo)留樣、同步采樣留樣、輸送混合樣、遠(yuǎn)程控制采樣等功能。與采樣泵連接的輸水導(dǎo)管插在升降管中，水質(zhì)采樣時(shí)可直接將水樣導(dǎo)進(jìn)升降管下方的采樣瓶中，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)等比例采樣以及與在線監(jiān)測(cè)儀的同步采樣留樣；水樣經(jīng)采樣泵、第六電磁閥進(jìn)到混合采樣桶中，由攪拌器攪勻后供給監(jiān)測(cè)儀，實(shí)現(xiàn)混合采樣模式；在聯(lián)機(jī)模式下實(shí)現(xiàn)超標(biāo)自動(dòng)留樣，若監(jiān)測(cè)儀的測(cè)量結(jié)果超出標(biāo)準(zhǔn)上限，采樣泵反轉(zhuǎn)，水樣從混合采樣桶中經(jīng)第六電磁閥、采樣泵、第二電磁閥到采樣瓶中，所留的水樣可到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行進(jìn)一步的化驗(yàn)分析，以證實(shí)水樣是否真的超標(biāo)。溢流口可以防止混合采樣桶中水樣過滿溢出而損壞裝置；利用第五電磁閥可以從清水口中輸入清水，完成對(duì)采樣管路即采樣泵與第一電磁閥以及相應(yīng)導(dǎo)管的清洗；利用加酸泵可以向采樣瓶中注入濃硫酸，使得水樣酸化處理，延長水樣保存時(shí)間；上、下限位開關(guān)可以限制升降管的行程，向上不會(huì)損壞電機(jī)，向下不會(huì)損壞采樣瓶；混勻管可以在排空過程中向采樣瓶中采用鼓入氣體，實(shí)現(xiàn)水樣均勻混合，防止水樣中的雜質(zhì)留在采樣瓶底部，保持采樣瓶的清潔。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的自排空裝置示意圖；圖3是本實(shí)用新型的管路連接示意圖；圖中1、控制箱，2、文本顯示器，3、通訊模塊，4、溫控儀，5、電源開關(guān)，6、采樣泵，7、 加酸泵，9、冷藏恒溫裝置，10、水樣分配器，11、采樣瓶，12、升降管，13、步進(jìn)電機(jī)，14、驅(qū)動(dòng)螺桿，15、滑塊，16、上限位開關(guān)，17、下限位開關(guān)，18、混合采樣桶，19、水樣源，20、攪拌器，21、 溢流口，22、排液口，23、清水口，對(duì)、擋板，25、連接桿，沈、硫酸池，SV1-SV6、第一至第六電磁閥。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。如圖1所示為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。一種自排空水質(zhì)自動(dòng)采樣裝置，包括控制箱1、冷藏恒溫裝置9和采集裝置；所述采集裝置包括設(shè)置在控制箱1內(nèi)部的第一電磁閥 SV1、采樣泵6和第三電磁閥SV3，以及設(shè)置在冷藏恒溫裝置9內(nèi)部的水樣分配器10和采樣瓶11 ；所述第一電磁閥SVl的1端通過導(dǎo)管接水樣源19，采樣泵6接在第一電磁閥SVl的 2端與第三電磁閥SV3的1端之間，第三電磁閥SV3的2端接輸水導(dǎo)管；多個(gè)采樣瓶11均
4勻的放置在水樣分配器10上面；其關(guān)鍵在于還包括設(shè)置在控制箱1和冷藏恒溫裝置9內(nèi)部的自排空裝置所述自排空裝置包括步進(jìn)電機(jī)13、驅(qū)動(dòng)螺桿14、滑塊15、升降管12、擋板M 和連接桿25 ；所述步進(jìn)電機(jī)13的輸出軸與驅(qū)動(dòng)螺桿14的一端聯(lián)接，驅(qū)動(dòng)螺桿14的另一端套裝在擋板M上，滑塊15上設(shè)有與驅(qū)動(dòng)螺桿14配合的螺紋孔，驅(qū)動(dòng)螺桿14旋合在所述螺紋孔中；所述連接桿25的上端插在滑塊15上的通孔中，其下端與擋板M固定連接；所述升降管12的上端與滑塊15固定連接，其下端穿過擋板M上的通孔且位于采樣瓶11的瓶口正上方；所述輸水導(dǎo)管插在升降管12中間。所述自排空裝置還包括上限位開關(guān)16和下位限位開關(guān)17 ；所述上限位開關(guān)16固定在步進(jìn)電機(jī)13的一側(cè)，所述下位限位開關(guān)17固定在擋板M上。上限位開關(guān)16和下限位17為微動(dòng)開關(guān)，用于基準(zhǔn)定位。所述采集裝置還包括第四電磁閥SV4、第六電磁閥SV6、混合采樣桶18和攪拌器 20 ；所述第六電磁閥SV6接在采樣泵6的2端與混合采樣桶18之間；所述第四電磁閥SV4 接在第六電磁閥SV6的1端與排液口 22之間；所述攪拌器20設(shè)置于混合采樣桶18中。所述采集裝置還包括第二電磁閥SV2 ；所述第二電磁閥SV2的1端接采樣泵6的1 端，第二電磁閥SV2的2端接輸水導(dǎo)管。所述混合采樣桶18還設(shè)置有溢流口 21。所述采集裝置還包括接在清水口 23與采樣泵6的2端之間的第五電磁閥SV5。所述采集裝置還包括接在硫酸池沈與采樣瓶11之間的加酸泵7。所述升降管12的內(nèi)部還裝有與氣泵連接的混勻管。為了防止水樣內(nèi)雜質(zhì)留在采樣瓶11的底部，在排空過程中采用鼓入氣體方式實(shí)現(xiàn)水樣均勻混合。如圖3所示為管路連接示意圖。圖中顯示有采樣泵6、加酸泵7、混合采樣桶18和多個(gè)電磁閥SV1-SV6。采樣泵6為系統(tǒng)的動(dòng)力源及計(jì)量器；混合采樣桶18用于暫存采集來的水樣；在混合采樣桶18中有攪拌器19，用于從混合采樣桶18取水樣前將水樣攪勻；多個(gè)第一電磁閥SV1-SV6用于決定水樣的流向以完成水樣輸送、管路清洗等功能。本實(shí)用新型分為上下兩部分，上半部分為控制箱，下半部分為冷藏恒溫裝置?？刂葡溲b有文本顯示器2、溫控儀4，左側(cè)裝有采樣泵6、加酸泵7、電磁閥，右側(cè)為電控部分，由微電腦控制器、通訊模塊3組成。微電腦控制器控制整個(gè)裝置的運(yùn)行；文本顯示器2為人機(jī)界面，有顯示器與操作鍵盤；通訊模塊3用于接收遠(yuǎn)程無線命令及實(shí)時(shí)的與監(jiān)測(cè)儀進(jìn)行通訊； 溫控儀4用于控制和實(shí)現(xiàn)冷藏恒溫裝置內(nèi)的溫度。冷藏恒溫裝置由壓縮機(jī)制冷、輔助電加熱、溫控器組成。冷藏恒溫裝置中裝有步進(jìn)水樣分配器10和觀個(gè)采樣瓶11，水樣分配器 10用于將水樣精確的分裝到觀個(gè)采樣瓶11中。冷藏恒溫裝置的控溫范圍為4-20°C，控溫精度為士2°C，完全符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，可保持所采集的水樣水質(zhì)短期內(nèi)不變化。當(dāng)進(jìn)行采樣時(shí)，通過采樣泵6可直接將水樣采入排水管12正下端的采樣瓶11中； 當(dāng)排空采樣瓶11內(nèi)水樣時(shí)，步進(jìn)電機(jī)13驅(qū)動(dòng)滑塊15向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)滑塊15運(yùn)動(dòng)到下限位開關(guān)17處時(shí)，步進(jìn)電機(jī)13停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)排水管12正好到達(dá)采樣瓶11的底部，通過采水蠕動(dòng)泵反轉(zhuǎn)，可將采樣瓶11內(nèi)的水樣全部排空。完成后，步進(jìn)電機(jī)13驅(qū)動(dòng)滑塊15向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)滑塊15運(yùn)動(dòng)到上限位開關(guān)16處時(shí)，步進(jìn)電機(jī)13停止轉(zhuǎn)動(dòng)，排空過程結(jié)束，進(jìn)入下一過程。提供混合采樣模式時(shí)，水樣由水樣源19經(jīng)第一電磁閥SV1、采樣泵6、第六電磁閥 SV6進(jìn)到混合采樣桶18，由攪拌器20攪勻后供給各監(jiān)測(cè)儀?；旌喜蓸油?8還連接有溢流口 21，第四電磁閥SV4、第五電磁閥SV5分別連接有排液口 21、清水口 22。當(dāng)水樣排空時(shí)， 采樣泵6反轉(zhuǎn)，水樣從采樣瓶中通過自排空裝置，經(jīng)過第三電磁閥SV3、采樣泵6、第一電磁閥SVl到水樣源19。傳統(tǒng)等比例采樣的實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)等比例采樣模式時(shí)，水樣從水樣源19依次經(jīng)第一電磁閥SV1、采樣泵6、第三電磁閥SV3到自排空裝置；各部件在微電腦控制器的指揮下，水樣按照預(yù)先設(shè)定好的時(shí)間等比例或流量等比例采樣方式，在采樣泵的動(dòng)力下，從采樣頭進(jìn)入采樣管，經(jīng)水樣分配器直接進(jìn)入采樣瓶，從而完成傳統(tǒng)的等比例自動(dòng)采樣。超標(biāo)自動(dòng)留樣的實(shí)現(xiàn)在聯(lián)機(jī)模式下，采樣裝置實(shí)時(shí)監(jiān)視在線監(jiān)測(cè)儀的動(dòng)作，當(dāng)在線監(jiān)測(cè)儀啟動(dòng)采水樣時(shí)，水樣經(jīng)第一電磁閥SV1、采樣泵6、第六電磁閥SV6進(jìn)到混合采樣桶 18，然后實(shí)時(shí)監(jiān)視監(jiān)測(cè)儀的測(cè)量結(jié)果，如果測(cè)量結(jié)果超出標(biāo)準(zhǔn)上限，水樣超標(biāo)，采樣泵6反轉(zhuǎn)，水樣從混合采樣桶18中經(jīng)第六電磁閥SV6、采樣泵6、第二電磁閥SV2到采樣瓶中；若測(cè)量結(jié)果未超出標(biāo)準(zhǔn)上限，則采樣裝置自動(dòng)將混合采樣桶的水樣經(jīng)第六電磁閥SV6、采樣泵 6、第一電磁閥SVl到采樣口排空。超標(biāo)留樣的意義在于，所留的水樣可到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行進(jìn)一步的化驗(yàn)分析，以證實(shí)水樣是否真的超標(biāo)。與監(jiān)測(cè)儀的連接方式有開關(guān)量接入、4 20mA模擬量接入，RS232數(shù)字通訊。同步采樣留樣的實(shí)現(xiàn)在聯(lián)機(jī)模式下，采樣裝置實(shí)時(shí)監(jiān)視在線監(jiān)測(cè)儀的動(dòng)作，當(dāng)監(jiān)測(cè)儀啟動(dòng)采集水樣時(shí)，采樣裝置同時(shí)采集一定體積的同質(zhì)水樣直接存放到采樣瓶中。同步采樣留樣功能可用于在線監(jiān)測(cè)儀比對(duì)測(cè)試，無需人工值守便可全天侯取得與監(jiān)測(cè)儀同質(zhì)水樣，防止了比對(duì)測(cè)試時(shí)夜間人工值班取樣的勞苦及人工取樣的取樣誤差。輸送混合樣的實(shí)現(xiàn)在聯(lián)機(jī)模式下，采樣裝置按設(shè)定模式進(jìn)行流量比例或時(shí)間等比例采樣，多次采集的樣品并不輸送到采樣瓶中，而是一律采集到混合采樣桶中，待監(jiān)測(cè)儀的測(cè)量周期到達(dá)時(shí)，監(jiān)測(cè)儀可從混合采樣桶中取得這一個(gè)測(cè)試周期以來的混合水樣，比混合水樣比監(jiān)測(cè)儀瞬時(shí)采集的時(shí)刻水樣更具有排污代表性，所得到的測(cè)量結(jié)果是一段時(shí)間的加權(quán)平均值，而非以點(diǎn)代面。因采樣間隔可以設(shè)的很小，此功能的意義在于較好的防止企業(yè)摸到監(jiān)測(cè)儀的測(cè)量規(guī)律而故意偷排高濃度廢水。遠(yuǎn)程命令采樣的實(shí)現(xiàn)在任何采樣模式下，采樣裝置均可通過通訊模塊接收遠(yuǎn)程無線命令，接到指令后立刻按指令要求采樣一定體積的水樣到采樣瓶中。遠(yuǎn)程指令可由環(huán)保中控室通過遠(yuǎn)程平臺(tái)發(fā)送。水樣自動(dòng)排空的實(shí)現(xiàn)可長時(shí)間在無人值守、取樣的情況下，將已采集但已過期或不需要的水樣自動(dòng)排空，進(jìn)行下一次采樣，達(dá)到采樣器能循環(huán)工作的目的，最終保存最近的 28個(gè)水樣。排空流程為采樣瓶11、第三電磁閥SV3、采樣泵6、第一電磁閥SVl到水樣源 19。
權(quán)利要求1.一種自排空水質(zhì)自動(dòng)采樣裝置，包括控制箱(1)、冷藏恒溫裝置(9)和采集裝置； 所述采集裝置包括設(shè)置在控制箱(1)內(nèi)部的第一電磁閥(SV1)、采樣泵(6)和第三電磁閥 (SV3 )，以及設(shè)置在冷藏恒溫裝置(9 )內(nèi)部的水樣分配器(10 )和采樣瓶(11);所述第一電磁閥(SVl)的1端通過導(dǎo)管接水樣源(19)，采樣泵(6)接在第一電磁閥(SVl)的2端與第三電磁閥(SV3 )的1端之間，第三電磁閥(SV3 )的2端接輸水導(dǎo)管；多個(gè)采樣瓶(11)均勻的放置在水樣分配器(10)上面；其特征在于還包括設(shè)置在控制箱(1)和冷藏恒溫裝置(9) 內(nèi)部的自排空裝置；所述自排空裝置包括步進(jìn)電機(jī)(13)、驅(qū)動(dòng)螺桿(14)、滑塊(15)、升降管 (12)、擋板(24)和連接桿(25);所述步進(jìn)電機(jī)(13)的輸出軸與驅(qū)動(dòng)螺桿(14)的一端聯(lián)接， 驅(qū)動(dòng)螺桿(14)的另一端套裝在擋板(24)上，滑塊(15)上設(shè)有與驅(qū)動(dòng)螺桿(14)配合的螺紋孔，驅(qū)動(dòng)螺桿(14)旋合在所述螺紋孔中；所述連接桿(25)的上端插在滑塊(15)上的通孔中，其下端與擋板(24)固定連接；所述升降管(12)的上端與滑塊(15)固定連接，其下端穿過擋板(24)上的通孔且位于采樣瓶(11)的瓶口正上方；所述輸水導(dǎo)管插在升降管(12)中間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自排空水質(zhì)自動(dòng)采樣裝置，其特征在于所述采集裝置還包括第四電磁閥(SV4)、第六電磁閥(SV6)、混合采樣桶(18)和攪拌器(20)；所述第六電磁閥(SV6)接在采樣泵(6)的2端與混合采樣桶(18)之間；所述第四電磁閥(SV4)接在第六電磁閥(SV6)的1端與排液口(22)之間；所述攪拌器(20)設(shè)置于混合采樣桶(18)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種自排空水質(zhì)自動(dòng)采樣裝置，其特征在于所述采集裝置還包括第二電磁閥(SV2)；所述第二電磁閥(SV2)的1端通過導(dǎo)管接采樣泵(6)的1端，第二電磁閥(SV2)的2端接輸水導(dǎo)管。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種自排空水質(zhì)自動(dòng)采樣裝置，其特征在于所述混合采樣桶(18 )還設(shè)置有溢流口( 21)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的一種自排空水質(zhì)自動(dòng)采樣裝置，其特征在于所述采集裝置還包括接在清水口(23)與采樣泵(6)的2端之間的第五電磁閥(SV5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種自排空水質(zhì)自動(dòng)采樣裝置，其特征在于所述采集裝置還包括接在硫酸池(26 )與采樣瓶(11)之間的加酸泵(7 )。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種能夠自動(dòng)排空采樣瓶中水樣的水質(zhì)自動(dòng)采樣裝置，包括控制箱、冷藏恒溫裝置、采集裝置和自排空裝置；自排空裝置包括步進(jìn)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)螺桿、滑塊、升降管、擋板和連接桿；步進(jìn)電機(jī)的輸出軸與驅(qū)動(dòng)螺桿的一端聯(lián)接，驅(qū)動(dòng)螺桿的另一端套裝在擋板上，滑塊上設(shè)有與驅(qū)動(dòng)螺桿配合的螺紋孔，驅(qū)動(dòng)螺桿旋合在螺紋孔中；連接桿的上端插在滑塊上的通孔中，其下端與擋板固定連接；升降管的上端與滑塊固定連接，其下端穿過擋板上的通孔且位于采樣瓶的瓶口正上方；輸水導(dǎo)管插在升降管中間。本實(shí)用新型功能齊全、操作方便、結(jié)構(gòu)合理，能夠與在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備聯(lián)機(jī)，實(shí)現(xiàn)多種模式的采樣；并且可以將已采集但已過期或不需要的水樣自動(dòng)排空。
文檔編號(hào)G01N1/14GK202255957SQ20112034738
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月16日
發(fā)明者崔繼文, 張紅彬, 谷彥武, 韓銀鋼 申請(qǐng)人:石家莊德潤環(huán)保科技有限公司