水體分層采樣器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明水體分層采樣器，涉及用于不同深度水體樣本的采集裝置，在人工的操作下，完成對(duì)不同深度水體樣本的采集，具有采集快速、深度準(zhǔn)確、便攜小巧等特點(diǎn)。包括容納裝置，卷揚(yáng)機(jī)，采樣裝置，儲(chǔ)水瓶、電源和控制系統(tǒng),容納裝置包括箱體、把手、滾輪、采樣裝置存放區(qū)，卷揚(yáng)機(jī)安裝在箱體中上部位；采樣裝置安裝在箱體的采樣裝置存放區(qū)，采樣裝置包括纜繩、上電磁閥、漂浮球、儲(chǔ)水器、下電磁閥、壓力傳感器、內(nèi)接近開關(guān)、隨行電纜、外接近開關(guān)，儲(chǔ)水瓶位于箱體的右下部位；電源位于箱體中下部位；控制系統(tǒng)位于箱體的右上部位，控制系統(tǒng)包括：顯示器、電源指示燈、啟動(dòng)按鈕、采樣按鈕、下潛按鈕、上升按鈕、采滿指示燈、托底指示燈。
【專利說明】
水體分層采樣器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明的技術(shù)方案涉及用于不同深度水體樣本的采集裝置，具體地說是水體分層采樣器。
【背景技術(shù)】
[0002]水體樣本的采集是水文科學(xué)研究和水體管理的重要手段，對(duì)不同深度的水體樣本進(jìn)行準(zhǔn)確高效的采集是順利開展各項(xiàng)相關(guān)工作的重要基礎(chǔ)和前提。水體由于溫度，水流等因素的影響會(huì)在各層形成明顯的不同，稱作為分層效應(yīng)，不同的水層的水文、化學(xué)、生物等信息存在差異，這種差異是水體特征的重要表征，也是各項(xiàng)研究中至關(guān)重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料，準(zhǔn)確、快捷、便攜、小巧的采水裝置對(duì)于水體水文研究、水體生態(tài)評(píng)價(jià)等工作的順利開展具有重要意義，特別是對(duì)于野外作業(yè)和細(xì)小井口采集工作的順利開展。CN201955253U公開了一種溝渠地表水水樣采集器，其通過配重鉛環(huán)重力下沉水體采集水樣，避免了受瓶身擾動(dòng)的水中懸浮物進(jìn)入采水瓶，采集器具備準(zhǔn)確、便攜、小巧等特點(diǎn)，但是該方法無法實(shí)現(xiàn)對(duì)不同深度的深層水體的采集。
[0003 ]總之，現(xiàn)有的技術(shù)不能很好的解決不同水層水體樣本的便攜、快捷、精確采集。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供水體分層采樣器，在人工的操作下，完成對(duì)不同深度水體樣本的采集，具有采集快速、深度準(zhǔn)確、便攜小巧等特點(diǎn)，滿足了野外作業(yè)和細(xì)小井口水體采集的要求。
[0005]本發(fā)明解決該技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供水體分層采樣器，包括容納裝置、卷揚(yáng)機(jī)、采樣裝置、儲(chǔ)水瓶、電源和控制系統(tǒng);容納裝置包括箱體、把手、滾輪、采樣裝置存放區(qū)，其中把手位于箱體的上面，滾輪位于箱體的下面，采樣裝置存放區(qū)位于箱體的左邊;卷揚(yáng)機(jī)安裝在箱體的中上部位;采樣裝置存放在采樣裝置存放區(qū)，采樣裝置包括纜繩、上電磁閥、漂浮球、儲(chǔ)水器、下電磁閥、壓力傳感器、內(nèi)接近開關(guān)、隨行電纜、外接近開關(guān)，其中上電磁閥安裝在儲(chǔ)水器的上口，上電磁閥的控制線匯入隨行電纜，纜繩一端固定在儲(chǔ)水器的上表面，纜繩的另一端纏繞在卷揚(yáng)機(jī)上，纜繩上標(biāo)有刻度，漂浮球置于儲(chǔ)水器的內(nèi)部，處于自由狀態(tài)，下電磁閥安裝在儲(chǔ)水器的下口，下電磁閥的控制線匯入隨行電纜，壓力傳感器安裝在下電磁閥的右下邊緣，壓力傳感器的信號(hào)線匯入隨行電纜，內(nèi)接近開關(guān)安裝在儲(chǔ)水器內(nèi)壁的上部，內(nèi)接近開關(guān)的信號(hào)線匯入隨行電纜，外接近開關(guān)安裝在下電磁閥的左下邊緣，外接近開關(guān)的信號(hào)線匯入隨行電纜，隨行電纜的另一端連接到控制系統(tǒng)上，采樣裝置各部分之間的連接處均做防水處理;儲(chǔ)水瓶位于箱體的右下部位；電源位于箱體的中下部位;控制系統(tǒng)位于箱體的右上部位，控制系統(tǒng)包括:顯示器、電源指示燈、啟動(dòng)按鈕、采樣按鈕、下潛按鈕、上升按鈕、采滿指示燈、托底指示燈，其中，顯示器位于控制系統(tǒng)的上部，電源指示燈位于顯示器的下側(cè)靠右，托底指示燈位于顯示器的下側(cè)居中，采滿指示燈位于顯示器的下側(cè)靠左，啟動(dòng)按鈕位于電源指示燈的下方，采樣按鈕位于啟動(dòng)按鈕的下面，上升按鈕位于采滿指示燈的下面，下潛按鈕位于上升按鈕的下面。
[0006]上述水體分層采樣器，所述的漂浮球的直徑為3cm。
[0007]上述水體分層采樣器，所述的儲(chǔ)水器的上口直徑為2cm，下口直徑為4cm。
[0008]上述水體分層采樣器，所述的啟動(dòng)按鈕為自鎖按鈕。
[0009]上述水體分層采樣器，所述的下潛按鈕為自鎖按鈕。
[0010]上述水體分層采樣器，所述的上升按鈕為自鎖按鈕。
[0011 ]上述水體分層采樣器，所述的采樣按鈕為自復(fù)位按鈕。
[0012]上述水體分層采樣器，所述的控制系統(tǒng)的控制核心為單片機(jī)系統(tǒng)。
[0013]上述水體分層采樣器，所用部件是本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的，均通過公知的途徑獲得。所述部件的連接方法是本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所能掌握的。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明分層采樣器的突出特點(diǎn)和顯著進(jìn)步是:
[0015](I)本發(fā)明設(shè)計(jì)有上下兩個(gè)電磁閥，分別用于排出空氣和采集水樣，保證了采水過程的順利完成。
[0016](2)本發(fā)明在采樣裝置的儲(chǔ)水器內(nèi)設(shè)置有自由狀態(tài)的漂浮球和內(nèi)接近開關(guān)，當(dāng)儲(chǔ)水器中采集滿水樣時(shí)，漂浮球上浮到接近開關(guān)感應(yīng)區(qū)，接近開關(guān)將信號(hào)傳遞給控制系統(tǒng)，提示操作人員采樣完成，保證了采樣工作的實(shí)效性。
[0017](3)本發(fā)明的采樣裝置設(shè)計(jì)為圓柱狀，整體結(jié)構(gòu)緊湊，外形小巧，適應(yīng)于小口徑的水井采樣作業(yè)。
[0018](4)本發(fā)明采用模塊化設(shè)計(jì)思想，將各部分封裝在容納裝置內(nèi)部，攜帶、使用方便，各部分功能明確，連接簡單，結(jié)構(gòu)清晰，整機(jī)設(shè)計(jì)有自身的電源系統(tǒng)，非常適合于野外作業(yè)。
[0019](5)本發(fā)明設(shè)計(jì)有帶刻度的纜繩和壓力傳感器，兩套系統(tǒng)共同完成水深的數(shù)據(jù)的測定，互為參考，可根據(jù)實(shí)際情況剔除一組不符合實(shí)際工況的檢測數(shù)據(jù)，保證了水深數(shù)據(jù)的科學(xué)性。
[0020](6)本發(fā)明在采樣裝置最下端設(shè)計(jì)有外接近開關(guān)，用于檢測采樣裝置是否觸底，并將信息反饋給操作人員，對(duì)于水底凹凸情況不明的作業(yè)環(huán)境具有非常重要的意義，該設(shè)計(jì)保證采樣工作的精確性和可操作性。
【附圖說明】
[0021]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0022 ]圖1為本發(fā)明水體分層采樣器的組成框圖。
[0023]圖2為本發(fā)明水體分層采樣器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3為本發(fā)明水體分層采樣器采樣裝置的示意圖。
[0025]圖4為本發(fā)明水體分層采樣器控制系統(tǒng)的示意圖。
[0026]圖中，1.箱體，2.把手，3.卷揚(yáng)機(jī)，4.控制系統(tǒng)，5儲(chǔ)水瓶，6.滾輪，7.電源，8.采樣裝置存放區(qū)，9.采樣裝置，41.顯示器，42.電源指示燈，43.啟動(dòng)按鈕，44.采樣按鈕，45.下潛按鈕，46.上升按鈕，47.采滿指示燈，48.托底指示燈，91.纜繩，92.上電磁閥，93.漂浮球，94.儲(chǔ)水器，95.下電磁閥，96.壓力傳感器，97.內(nèi)接近開關(guān)，98.隨行電纜，99.外接近開關(guān)。
【具體實(shí)施方式】
[0027]圖1所示實(shí)施例表明，本發(fā)明水體分層采樣器包括:容納裝置、采樣裝置9、儲(chǔ)水瓶
5、卷揚(yáng)機(jī)3、電源7和控制系統(tǒng)4。
[0028]圖2所示實(shí)施例表明，容納裝置包括箱體1、把手2、滾輪6、采樣裝置存放區(qū)8，其中把手2位于箱體I的上面，滾輪6位于箱體I的下面，采樣裝置存放區(qū)8位于箱體I的左邊，采樣裝置9安裝在采樣裝置存放區(qū)8;卷揚(yáng)機(jī)3安裝在箱體I的中上部位；電源7位于箱體I的中下部位;控制系統(tǒng)4位于箱體I的右上部位;儲(chǔ)水瓶5位于箱體I的右下部位;纜繩91的另一端纏繞在卷揚(yáng)機(jī)3上，隨行電纜98的另一端連接到控制系統(tǒng)4上。
[0029]圖3所示實(shí)施例表明，采樣裝置9包括纜繩91、上電磁閥92、漂浮球93、儲(chǔ)水器94、下電磁閥95、壓力傳感器96、內(nèi)接近開關(guān)97、隨行電纜98、外接近開關(guān)99，其中上電磁閥92安裝在儲(chǔ)水器94的上口，上電磁閥92的控制線匯入隨行電纜98，纜繩91 一端固定在儲(chǔ)水器94的上表面，漂浮球93置于儲(chǔ)水器94的內(nèi)部，處于自由狀態(tài)，下電磁閥95安裝在儲(chǔ)水器94的下口，下電磁閥95的控制線匯入隨行電纜98，壓力傳感器96安裝在下電磁閥95的右下邊緣，壓力傳感器96的信號(hào)線匯入隨行電纜98，內(nèi)接近開關(guān)97安裝在儲(chǔ)水器94內(nèi)壁的上部，內(nèi)接近開關(guān)97的信號(hào)線匯入隨行電纜98，外接近開關(guān)99安裝在下電磁閥95的左下邊緣，外接近開關(guān)99的信號(hào)線匯入隨行電纜98。
[0030]圖4所示實(shí)施例表明，控制系統(tǒng)4包括:顯示器41、電源指示燈42、啟動(dòng)按鈕43、采樣按鈕44、下潛按鈕45、上升按鈕46、采滿指示燈47、托底指示燈48，其中，顯示器41位于控制系統(tǒng)4的上部，電源指示燈42位于顯示器41的下側(cè)靠右，托底指示燈48位于顯示器41的下側(cè)居中，采滿指示燈47位于顯示器41的下側(cè)靠左，啟動(dòng)按鈕43位于電源指示燈42的下方，采樣按鈕44位于啟動(dòng)按鈕43的下面，上升按鈕46位于采滿指示燈47的下面，下潛按鈕45位于上升按鈕46的下面。
[0031]實(shí)施例1
[0032]按照上述圖2、圖3、和圖4所示，制得水體分層采樣器，其中漂浮球93的直徑為3cm，儲(chǔ)水器94的上口直徑為2cm，下口直徑為4cm、啟動(dòng)按鈕43為自鎖按鈕、下潛按鈕45為自鎖按鈕、上升按鈕46為自鎖按鈕、采樣按鈕44為自復(fù)位按鈕、控制系統(tǒng)4的控制核心為單片機(jī)系統(tǒng)，纜繩91上標(biāo)有刻度，采樣裝置9的各部分之間的連接處均做密封處理。
[0033]下面以一次采樣作業(yè)為例。
[0034]第一步，啟動(dòng)水體分層采樣器
[0035]操作者將采樣裝置9放入采樣水域，按下啟動(dòng)按鈕43，按鈕自鎖，電源指示燈42亮起，水體分層采樣器處于工作狀態(tài)。
[0036]第二步，采樣作業(yè)
[0037]操作者按下下潛按鈕45，按鈕自鎖，同時(shí)關(guān)注顯示器41和纜繩91上的刻度，卷揚(yáng)機(jī)3正轉(zhuǎn)，采樣裝置9在重力的作用下開始下潛，壓力傳感器96傳回的信號(hào)經(jīng)過處理變成下潛深度顯示在顯示器41上，同時(shí)纜繩91刻度也同步顯示下潛深度;待采樣裝置9下潛至預(yù)定深度，操作者再次按動(dòng)下潛按鈕45，按鈕解除自鎖，卷揚(yáng)機(jī)3停轉(zhuǎn)，采樣裝置9停止下潛;操作者按住采樣按鈕44，采樣裝置9上的上電磁閥92和下電磁閥95同時(shí)打開，由于壓力差的作用，水體從下電磁閥95進(jìn)入儲(chǔ)水器94，儲(chǔ)水器94中的空氣從上電磁閥92排出，漂浮球93由于受到浮力的作用浮至儲(chǔ)水器94的上部，恰好位于內(nèi)接近開關(guān)97的感應(yīng)區(qū)，內(nèi)接近開關(guān)97將信號(hào)傳至控制系統(tǒng)4，經(jīng)過信號(hào)處理，采滿指示燈47亮起，操作者松開采樣按鈕44，采樣裝置9上的上電磁閥92和下電磁閥95同時(shí)關(guān)閉；操作者按下上升按鈕46，按鈕自鎖，卷揚(yáng)機(jī)3反轉(zhuǎn)，采樣裝置9在纜繩91拉力的作用下開始上升，等到采樣裝置9升出水面到達(dá)預(yù)定位置，操作者再次按動(dòng)上升按鈕46，自鎖解除，卷揚(yáng)機(jī)3停轉(zhuǎn)，操作者將儲(chǔ)水瓶5置于采樣裝置9下電磁閥95的下口處，按下采水按鈕，上電磁閥92和下電磁閥95同時(shí)打開，儲(chǔ)水器94中的水體樣本自然流動(dòng)進(jìn)入儲(chǔ)水瓶5，等到儲(chǔ)水器94中的全部水體流出，松開采水按鈕;將儲(chǔ)水瓶5封蓋，標(biāo)記好置于箱體I內(nèi)，將采樣裝置9收納。如果采樣過程中托底指示燈48亮起表示采樣裝置9已經(jīng)潛至水底，或遇到障礙物無法繼續(xù)下潛，操作者可據(jù)此進(jìn)行調(diào)整。
[0038]第三步，關(guān)閉水體分層采樣器
[0039]操作者再次按動(dòng)啟動(dòng)按鈕43，按鈕解除自鎖，電源指示燈42熄滅，水體分層采樣器關(guān)閉D
【主權(quán)項(xiàng)】
1.提供水體分層采樣器，包括容納裝置、卷揚(yáng)機(jī)、采樣裝置、儲(chǔ)水瓶、電源和控制系統(tǒng)，其特征在于:容納裝置包括箱體、把手、滾輪、采樣裝置存放區(qū)，其中把手位于箱體的上面，滾輪位于箱體的下面，采樣裝置存放區(qū)位于箱體的左邊;卷揚(yáng)機(jī)安裝在箱體的中上部位;采樣裝置存放在采樣裝置存放區(qū)，采樣裝置包括纜繩、上電磁閥、漂浮球、儲(chǔ)水器、下電磁閥、壓力傳感器、內(nèi)接近開關(guān)、隨行電纜、外接近開關(guān)，其中上電磁閥安裝在儲(chǔ)水器的上口，上電磁閥的控制線匯入隨行電纜，纜繩一端固定在儲(chǔ)水器的上表面，纜繩的另一端纏繞在卷揚(yáng)機(jī)上，纜繩上標(biāo)有刻度，漂浮球置于儲(chǔ)水器的內(nèi)部，處于自由狀態(tài)，下電磁閥安裝在儲(chǔ)水器的下口，下電磁閥的控制線匯入隨行電纜，壓力傳感器安裝在下電磁閥的右下邊緣，壓力傳感器的信號(hào)線匯入隨行電纜，內(nèi)接近開關(guān)安裝在儲(chǔ)水器內(nèi)壁的上部，內(nèi)接近開關(guān)的信號(hào)線匯入隨行電纜，外接近開關(guān)安裝在下電磁閥的左下邊緣，外接近開關(guān)的信號(hào)線匯入隨行電纜，隨行電纜的另一端連接到控制系統(tǒng)上;儲(chǔ)水瓶位于箱體的右下部位;電源位于箱體的中下部位;控制系統(tǒng)位于箱體的右上部位，控制系統(tǒng)包括:顯示器、電源指示燈、啟動(dòng)按鈕、采樣按鈕、下潛按鈕、上升按鈕、采滿指示燈、托底指示燈，其中，顯示器位于控制系統(tǒng)的上部，電源指示燈位于顯示器的下側(cè)靠右，托底指示燈位于顯示器的下側(cè)居中，采滿指示燈位于顯示器的下側(cè)靠左，啟動(dòng)按鈕位于電源指示燈的下方，采樣按鈕位于啟動(dòng)按鈕的下面，上升按鈕位于采滿指示燈的下面，下潛按鈕位于上升按鈕的下面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水體分層采樣器，其特征在于:所述的漂浮球的直徑為3cm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水體分層采樣器，其特征在于:所述的儲(chǔ)水器的上口直徑為2cm，下口直徑為4cm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水體分層采樣器，其特征在于:所述的啟動(dòng)按鈕為自鎖按鈕。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水體分層采樣器，其特征在于:所述的下潛按鈕為自鎖按鈕。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水體分層采樣器，其特征在于:所述的上升按鈕為自鎖按鈕。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水體分層采樣器，其特征在于:所述的采樣按鈕為自復(fù)位按鈕。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水體分層采樣器，其特征在于:所述的控制系統(tǒng)的控制核心為單片機(jī)系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】G01N1/16GK105890932SQ201610355102
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年5月25日
【發(fā)明人】馬宏, 沈彥俊, 賈玉貴, 裴宏偉, 閔雷雷, 吳林, 侯滿哲, 馬立勇, 吉高卿, 趙麗娟, 靳曉慶
【申請(qǐng)人】河北建筑工程學(xué)院