水體取樣裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種取樣裝置。為克服目前使用的深水取樣桶在使用過程中存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供水體取樣裝置，包括一取樣杯，取樣杯的底部開有圓形通孔，通孔上設(shè)有蓋板，蓋板與桶體底部彈性鉸接，其特征在于：還包括取樣杯架，在取樣杯架的頂部固定牽拉繩；所述牽拉繩上設(shè)有可自由滑動的磁感應(yīng)套，在牽拉繩的內(nèi)部按設(shè)定距離依次固定若干霍爾傳感器，各霍爾傳感器分別與牽拉繩尾端的控制器電連接；在取樣杯架底部設(shè)有一磁感應(yīng)線圈，在所述蓋板的背面設(shè)有一磁柱，當(dāng)蓋板翻開后，磁柱與磁感應(yīng)線圈的頂端正對；所述取樣杯、取樣杯架的材料密度大于水密度。該水體取樣裝置可廣泛應(yīng)用于環(huán)保、防疫等部門的水樣采集操作中。
【專利說明】水體取樣裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種取樣裝置，具體是指一種水體取樣裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]水樣采集是環(huán)保、防疫等部門最常見的工作，目前的水樣采集多是通過取樣桶或取樣杯進(jìn)行。以目前使用的取樣桶或取樣杯在進(jìn)行水樣采集時，如果是采集地上水面樣本時操作相對容易，可以采用手持的方式直接取樣。但是在采集一些人體無法接觸水面的水體樣本時，如深水井的水體樣本，往往需要借助牽拉繩將取樣桶或取樣杯放至水體中取樣。根據(jù)防疫標(biāo)準(zhǔn)，對飲用井水的取樣需要取出距離水面2-5米深度的水體作為樣本進(jìn)行化驗(yàn)，而采用傳統(tǒng)的采樣裝置由于浮力的作用，取樣桶或取樣杯很難降至水面以下規(guī)定的深度，達(dá)不到深水取樣的目的。申請?zhí)?201120544166.1，名稱:深水取樣桶，在該專利文件中公開了如下技術(shù)方案:深水取樣桶，包括一桶體，桶口固定牽拉繩，其特征在于:所述桶體，其材料密度大于水密度，在桶口設(shè)有橫檔，桶體底部開有圓形通孔，通孔上設(shè)有蓋板，蓋板與桶體底部彈性鉸接，在蓋板上固定拉桿，拉桿向上延伸至桶口，在拉桿頂端鉸接一掛鉤，掛鉤掛在桶口的橫檔上，掛鉤上設(shè)有脫鉤繩。該深水取樣桶由于在桶體底部設(shè)有通孔，可以克服水體浮力的影響利用桶體的重量在水中下沉，當(dāng)達(dá)到取樣水層后封閉通孔水樣即被封堵于取樣桶之內(nèi)。但該深水取樣桶存在下列技術(shù)問題:1、桶體底部蓋板的開合通過拉桿頂端的掛鉤控制，而掛鉤與桶口橫檔的離合采用脫鉤繩控制，在實(shí)際操作過程中，脫鉤繩隨牽拉繩一起下放時很容易產(chǎn)生纏繞，當(dāng)發(fā)生纏繞后拉動脫鉤繩很容易造成脫鉤失敗，直接造成水樣采集失敗；另外在將脫鉤繩隨牽拉繩一起下方的過程中很容易造成脫鉤繩誤拉，當(dāng)誤拉脫鉤繩后，桶體底部蓋板閉合，造成桶體入水失敗。2、采用該深水取樣桶很難精確控制水體的取樣深度，雖然可以在牽拉繩繩體上設(shè)置刻度標(biāo)示，但是當(dāng)進(jìn)行深水井取樣時，如果不能得知水面距離井口的高度則無法計算出取樣桶的入水深度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為克服目前使用的深水取樣桶在使用過程中存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)合理、自動化程度較高的水體取樣裝置。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:水體取樣裝置，包括一取樣杯，取樣杯的底部開有圓形通孔，通孔上設(shè)有蓋板，蓋板與桶體底部彈性鉸接，其特征在于:還包括取樣杯架，取樣杯位于取樣杯架內(nèi)部，在取樣杯架的頂部固定牽拉繩；所述牽拉繩上設(shè)有可自由滑動的磁感應(yīng)套，磁感應(yīng)套可漂浮在水面上，在牽拉繩的內(nèi)部按設(shè)定距離依次固定若干霍爾傳感器，各霍爾傳感器分別與牽拉繩尾端的控制器電連接；在取樣杯架底部設(shè)有一磁感應(yīng)線圈，在所述蓋板的背面設(shè)有一磁柱，當(dāng)蓋板翻開后，磁柱與磁感應(yīng)線圈的頂端正對，所述磁感應(yīng)線圈的供電導(dǎo)線穿過牽拉繩內(nèi)部與控制器電連接；所述取樣杯、取樣杯架的材料密度大于水密度。
[0005]進(jìn)一步的，為防止取樣杯在取樣杯架內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)動，所述取樣杯架內(nèi)設(shè)有與取樣杯接觸的摩擦片。
[0006]進(jìn)一步的，所述牽拉繩內(nèi)部設(shè)有一柔性管，所述霍爾傳感器固定在柔性管的管內(nèi)壁上，所述與控制器連接的導(dǎo)線位于柔性管內(nèi)部。
[0007]進(jìn)一步的，所述磁感應(yīng)套包括一筒狀磁鐵，筒狀磁鐵的外表面包覆一層發(fā)泡材料。
[0008]進(jìn)一步的，所述的桶體底部通孔，在通孔的周緣設(shè)有環(huán)狀凹臺，凹臺頂部與桶底內(nèi)表面位于同一平面。
[0009]進(jìn)一步的，所述的環(huán)狀凹臺的表面設(shè)有一層密封墊圈。
[0010]該水體取樣裝置采用上述結(jié)構(gòu)后，在取樣杯的底部設(shè)置通孔可以克服水體浮力的影響利用取樣杯及取樣杯架的重量在水中快速下沉，而通孔上蓋板的打開、關(guān)閉通過控制器實(shí)現(xiàn)自動控制。由于在牽拉繩內(nèi)部根據(jù)牽拉繩入水深度相應(yīng)設(shè)置了霍爾傳感器，當(dāng)所設(shè)位置的霍爾傳感器通過水面上的磁感應(yīng)套后，控制器可自動關(guān)閉取樣杯底部的蓋板同時發(fā)出警示通知操作人員提取水樣。該水體取樣裝置結(jié)構(gòu)合理、自動化程度高，能有效解決目前進(jìn)行深水取樣時所存在的技術(shù)問題，可廣泛應(yīng)用于環(huán)保、防疫等部門的水樣采集操作中。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]附圖1為取樣杯的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]附圖2為取樣杯架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]附圖3為附圖2中A-A向的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0014]附圖4為磁感應(yīng)套的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]附圖5為牽拉繩的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0016]圖中，1、取樣杯，1-1、通孔，1-2、蓋板,1-3、磁柱，1_4、環(huán)狀凹臺，1_5、密封塾圈,2、取樣杯架，2-1、頂圈，2-2、底圈，2-3、導(dǎo)柱，2-4、支撐塊，2-5、架拎，2-6、磁感應(yīng)線圈，2-7、芯柱,2-8、摩擦片，2-9、供電導(dǎo)線，3、牽拉繩，3-1、耐磨層，3-2、柔性管，4、磁感應(yīng)套，4-1、筒狀磁鐵，4-2、發(fā)泡材料，5、控制器，6、霍爾傳感器。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0018]該水體取樣裝置包括取樣杯I及取樣杯架2。
[0019]取樣杯I的結(jié)構(gòu)如附圖1所示，取樣杯I的底部開有圓形通孔1-1，通孔上設(shè)有蓋板1-2，蓋板1-2與桶體底部彈性鉸接，在無外力的作用下，蓋板1-2被強(qiáng)制封蓋在通孔1-1上方。如附圖1所示，在蓋板1-2的背面固定一磁柱1-3。
[0020]如附圖1所示，為使蓋板1-2能夠封住通孔1-1防止水樣泄露，制作時，取樣杯I的底部加厚，先在杯底的內(nèi)表面加工一圓形凹臺，然后在圓形凹臺的中心加工通孔1-1，使通孔4的周緣形成一環(huán)狀凹臺1-4，蓋板1-2的直徑略小于圓形凹臺1-4的直徑，蓋板1-2被鑲嵌在凹臺1-4之內(nèi)封堵于通孔1-1之上。
[0021]為進(jìn)一步加強(qiáng)密封效果，如附圖1所示，在環(huán)狀凹臺1-4的表面設(shè)有一層密封墊圈1-5。
[0022]取樣杯I的制作材料應(yīng)選用密度大于水的材料制作，最好采用非導(dǎo)磁材料制作，
如玻璃、鋁合金等。
[0023]取樣杯架2的結(jié)構(gòu)如附圖2所示，其包括頂圈2-1及底圈2-2及連接頂圈2_1及底圈2-2的導(dǎo)柱2-3，在底圈2-2上設(shè)有4個向內(nèi)延伸的支撐塊2-4，當(dāng)附圖1所示的取樣杯I放入取樣杯架2內(nèi)部后，取樣杯I的杯底坐在支撐塊2-4上。在本實(shí)施例中，頂圈2-1、底圈2-2、導(dǎo)柱2-3及支撐塊2-4采用非導(dǎo)磁材料制作，其密度大于水密度，如鋁合金或銅材，其中頂圈2-1、底圈2-2及導(dǎo)柱2-3為中空管狀，以方便導(dǎo)線由管腔內(nèi)穿過。
[0024]如附圖2所示，取樣杯架2的頂部設(shè)有架拎2-5，牽拉繩3的一端固定在架拎2_5上，牽拉繩3的另一端與控制器5連接，同時在牽拉繩3上設(shè)有一可自由滑動的磁感應(yīng)套4。
[0025]如附圖4所示，磁感應(yīng)套4包括一筒狀磁鐵4-1，筒狀磁鐵的外表面包覆一層發(fā)泡材料4-2。利用發(fā)泡材料4-2密度低的特點(diǎn)可使整個磁感應(yīng)套4漂浮于水面之上。
[0026]如附圖3所示，在取樣杯架底部的其中一個支撐塊2-4的內(nèi)部設(shè)有磁感應(yīng)線圈2-6，磁感應(yīng)線圈2-6纏繞在一芯柱2-7上，芯柱2-7及磁感應(yīng)線圈2_6鑲嵌在支撐塊2_4內(nèi)部并作封閉處理，由磁感應(yīng)線圈2-6上引出兩根供電導(dǎo)線(附圖3中未示出)。
[0027]當(dāng)取樣杯I位于取樣杯架2內(nèi)部后，調(diào)整取樣杯I的位置使蓋板1-2翻開后其背面的磁柱1-3正對磁感應(yīng)線圈2-6的頂部，當(dāng)磁感應(yīng)線圈2-6通電后產(chǎn)生磁場，該磁場將蓋板1-2背面的磁柱1-3吸住確保蓋板1-2處于穩(wěn)定的翻開狀態(tài)，當(dāng)磁感應(yīng)線圈2-6失電后，磁場消失，蓋板1-2在彈性鉸接裝置的作用下自動關(guān)閉將取樣杯底部的通孔封蓋。
[0028]通過上述描述可知，取樣杯I在取樣杯架2中的位置應(yīng)相對固定，為防止取樣杯I在取樣杯架2內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)動，如附圖2所示，在取樣杯架的導(dǎo)柱2-3上分別設(shè)有與取樣杯杯壁接觸的摩擦片2-8。
[0029]如附圖5所示，牽拉繩3的內(nèi)部設(shè)有一柔性管3-2，柔性管3_2采用防水性能好的塑料軟管制作，在柔性管3-2的外壁上包覆一層耐磨層3-1，耐磨層3-1采用高強(qiáng)度聚乙烯絲編織而成，耐磨層3-1與柔性管3-2之間通過粘接劑粘結(jié)成為一體。在柔性管3-2內(nèi)的管壁上按照設(shè)定距離依次固定霍爾傳感器6。如自牽拉繩3與架拎2-5連接端始每隔I米布置一個霍爾傳感器6，在本實(shí)施例中設(shè)置8個霍爾傳感器，牽拉繩3的長度至少為8米，各霍爾傳感器6的信號線6-1由牽拉繩3的尾端伸出與控制器5連接。同時如附圖5所示，前述的磁感應(yīng)線圈2-6上引出兩根供電導(dǎo)線2-9穿過取樣杯架2后也進(jìn)入牽拉繩3內(nèi)部送至控制器5。牽拉繩3的起始端應(yīng)采取封閉措施防止水進(jìn)入柔性管3-2內(nèi)部。
[0030]該水體取樣裝置的取樣過程為:按照附圖2所示，將取樣杯架2、牽拉繩3、控制器5連接后，將取樣杯I放入到取樣杯架2內(nèi)部，控制器5控制磁感應(yīng)線圈2-6得電，磁感應(yīng)線圈2-6產(chǎn)生磁場，由取樣杯底部將蓋板1-2翻起，旋轉(zhuǎn)取樣杯，使蓋板1-2背面的磁柱1-3對準(zhǔn)磁感應(yīng)線圈2-6頂端并被磁感應(yīng)線圈2-6吸住,蓋板1-2處于穩(wěn)定的翻起狀態(tài),通孔1-1打開。在控制器5上設(shè)定水樣采集深度，例如取水面之下5米深度的水樣，手持牽拉繩3將取樣杯I及取樣杯架2放下，此時磁感應(yīng)套4位于牽拉繩3的底部，當(dāng)取樣杯架2及取樣杯I接觸水面后，由于通孔1-1打開，取樣杯I及取樣杯架2利用自身重量可順利進(jìn)入水面以下，當(dāng)磁感應(yīng)套4接觸水面后，磁感應(yīng)套4漂浮在水面之上，此時牽拉繩3隨取樣杯及取樣杯架2繼續(xù)下行，當(dāng)牽拉繩3內(nèi)的霍爾傳感器6經(jīng)過磁感應(yīng)套4時，霍爾傳感器6向控制器5發(fā)出信號，控制器5計算出經(jīng)過磁感應(yīng)套4的霍爾傳感器6的個數(shù)從而計算出取樣杯距離水面的距離，當(dāng)取樣杯到達(dá)水面下方5米深度時，即第5個霍爾傳感器經(jīng)過磁感應(yīng)套4時，控制器5發(fā)出警報提醒操作者取樣到達(dá)規(guī)定位置停止下放，同時控制器5控制磁感應(yīng)線圈2-6失電，磁場消失，取樣杯I底部的蓋板1-2在彈性鉸接件的作用下快速翻轉(zhuǎn)將通孔1-1封蓋，水樣被封堵至取樣杯I內(nèi)部，此時操作者提出該水體取樣裝置即可獲得規(guī)定的水樣本。
[0031]在本實(shí)施例中，控制器5優(yōu)選采用單片機(jī)控制系統(tǒng)，單片機(jī)優(yōu)選80C31系列單片機(jī)，由于該系列單片機(jī)具有P0-P4共32個I/O接口，各霍爾傳感器的信號及磁感應(yīng)線圈的供電信號可方便地與單片機(jī)進(jìn)行連接。由于80C31系列單片機(jī)公開的資料較多，在許多大學(xué)教程中即有該單片機(jī)的介紹，對該系列單片機(jī)控制的具體線路連接及編程操作公開的較為充分，本實(shí)施例水體取樣裝置中控制箱的具體線路及編程操作參照已有公開材料很容易得以實(shí)現(xiàn)，在此不再贅述。
【權(quán)利要求】
1.水體取樣裝置，包括一取樣杯，取樣杯的底部開有圓形通孔，通孔上設(shè)有蓋板，蓋板與桶體底部彈性鉸接，其特征在于:還包括取樣杯架，取樣杯位于取樣杯架內(nèi)部，在取樣杯架的頂部固定牽拉繩；所述牽拉繩上設(shè)有可自由滑動的磁感應(yīng)套，磁感應(yīng)套可漂浮在水面上，在牽拉繩的內(nèi)部按設(shè)定距離依次固定若干霍爾傳感器，各霍爾傳感器分別與牽拉繩尾端的控制器電連接；在取樣杯架底部設(shè)有一磁感應(yīng)線圈，在所述蓋板的背面設(shè)有一磁柱，當(dāng)蓋板翻開后，磁柱與磁感應(yīng)線圈的頂端正對，所述磁感應(yīng)線圈的供電導(dǎo)線穿過牽拉繩內(nèi)部與控制器電連接；所述取樣杯、取樣杯架的材料密度大于水密度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水體取樣裝置，其特征在于:所述取樣杯架內(nèi)設(shè)有與取樣杯接觸的摩擦片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水體取樣裝置，其特征在于:所述牽拉繩內(nèi)部設(shè)有一柔性管，所述霍爾傳感器固定在柔性管的管內(nèi)壁上，所述與控制器連接的導(dǎo)線位于柔性管內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水體取樣裝置，其特征在于:所述磁感應(yīng)套包括一筒狀磁鐵，筒狀磁鐵的外表面包覆一層發(fā)泡材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水體取樣裝置，其特征在于:所述的桶體底部通孔，在通孔的周緣設(shè)有環(huán)狀凹臺，凹臺頂部與桶底內(nèi)表面位于同一平面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水體取樣裝置，其特征在于:所述的環(huán)狀凹臺的表面設(shè)有一層密封墊圈。
【文檔編號】G01N1/10GK204177612SQ201420641072
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】田一彤 申請人:田一彤