一种水质采样检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及水质检测技术领域，具体公开了一种水质采样检测装置及检测方法。

背景技术

水质采样检测是对水体中的各种物质进行采集和检测，以了解水体的污染状况和水质状况的一种分析方法。在不同水位多次采样水质进行检测的主要原因是水体的水质会受到许多因素的影响，如氧气含量、水温、悬浮物质、营养物质等等。不同水位下，这些因素的分布和浓度都会有所不同，因此需要对不同水位下的水样进行采集和检测，以全面了解水体的水质情况。此外，多次采样可以排除偶然因素的影响，提高检测结果的准确性和可靠性。

通常在水产养殖技术中，现有利用传感器进行检测的技术通常需要在每一个养殖区或海域中设置一个水样检测传感器，由于水样检测传感器的造价较高，在大面积的养殖场中势必会增加一大笔额外开支，极大的增加了生产成本，如果采用多次对不同水位的水体进行采样检测，需要多次采样，费时费力，操作麻烦；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种水质采样检测装置及检测方法。

发明内容

本发明提供了一种水质采样检测装置及检测方法，具备的有益效果，解决了上述背景技术中所提到的现有利用传感器进行检测的技术通常需要在每一个养殖区或海域中设置一个水样检测传感器，由于水样检测传感器的造价较高，在大面积的养殖场中势必会增加一大笔额外开支，极大的增加了生产成本，如果采用多次对不同水位的水体进行采样检测，需要多次采样，费时费力，操作麻烦的问题。

本发明提供如下技术方案：一种水质采样检测装置，包括升降机构和采样箱，所述升降机构包括可以上下移动且移动速度不同的第一移动块和第二移动块，所述第一移动块的侧部安装有移动板，所述采样箱安装在所述第二移动块的侧部，所述移动板位于所述采样箱的上方，所述采样箱内部开设有活塞腔和与所述活塞腔单向连通的若干多水位采集室，所述采样箱底部安装有与所述活塞腔连通的采样管，所述采样箱侧部开设有与所述多水位采集室连通的取水孔，并且所述取水孔外密封安装有水箱塞盖；

所述移动板向上移动时，所述活塞腔内的气压呈负压，所述采样管吸水。

作为本发明所述的一种水质采样检测装置可选方案，其中：所述多水位采样室包括开设在所述采样箱内部的水样室，所述水样室外侧与所述取水孔连接，所述水样室的内侧底端连接有第一水流通道，所述水样室内侧的顶端连接有第二水流通道，所述第一水流通道和所述第二水流通道均与所述活塞腔连通，所述第一水流通道的截面为L型，所述第一水流通道与所述第二水流通道十字交接，且交接处活动设置有阀芯，所述采样箱内壁安装有弹簧，所述弹簧与所述阀芯固定连接，所述第一水流通道内部间隙匹配安装有阀柱。

作为本发明所述的一种水质采样检测装置可选方案，其中：所述活塞杆底端固定安装有活塞块，所述活塞块设置为弹性块，所述活塞块与所述活塞腔过盈滑动贴合。

作为本发明所述的一种水质采样检测装置可选方案，其中：所述活塞块位于所述第一水流通道和所述第二水流通道之间时，所述第一水流通道与所述采样管之间畅通，水体进入所述第一水流通道中，此时所述第一水流通道中的水压大于所述第二水流通道的水压，所述阀芯受力上移，所述第一水流通道与所述水样室畅通，水体进入所述水样室中。

作为本发明所述的一种水质采样检测装置可选方案，其中：所述活塞块位于所述第一水流通道和所述第二水流通道上侧时，所述第一水流通道、所述第二水流通道与所述采样管均畅通，由于所述第二水流通道在所述第一水流通道的上侧，水体先充斥所述第一水流通道和所述水样室中，当水体流进所述第二水流通道中，所述第二水流通道的水压将所述阀芯向外挤压，所述阀芯将所述水样室的管道入口堵住，所述水样室内部形成密封腔室。

作为本发明所述的一种水质采样检测装置可选方案，其中：所述升降机构还包括固定机块和安装在所述固定机块上侧的电机，所述固定机块的底部竖直安装有表面有刻度条的滑杆，所述固定机块的底部转动安装有第一丝杆和第二丝杆，所述电机的输出端与所述第一丝杆键连接，所述第一丝杆的上端部安装有驱动轮，所述第二丝杆的上端部安装有被动轮，所述驱动轮和所述被动轮的外侧共同套设有传动带，所述第一移动块和所述第二移动块同时滑动安装在所述第一丝杆、所述第二丝杆和所述滑杆的外侧。

作为本发明所述的一种水质采样检测装置可选方案，其中：所述第一移动块与所述滑杆滑动套接，所述第一移动块同时与所述第一丝杆螺纹套接，所述第一移动块上开设有第一配合孔，所述第二丝杆穿过所述第一配合孔并且二者间隙配合；所述第二移动块与所述滑杆滑动套接，所述第二移动块同时与所述第二丝杆螺纹套接，所述第二移动块上开设有第二配合孔，所述第一丝杆穿过所述第二配合孔并且二者间隙配合。

作为本发明所述的一种水质采样检测装置可选方案，其中：所述固定机块的侧部固定安装有第一扎岸板，所述第一扎岸板上侧滑动卡合安装有第二扎岸板，所述第二扎岸板上侧滑动卡合安装有第三扎岸板。

本发明还公开了一种水质采样检测方法，包括以下具体步骤：

S1.预设准备：选取代表性的采样点，并且确定需要采集水样的水深，根据水深情况，选择粗细相同、螺纹疏密不同的第一丝杆和第二丝杆安装在升降机构中，或选择螺纹相同但粗细不同的第一丝杆和第二丝杆安装在升降机构中，使得第一移动块和第二移动块在移动时存在速度差；

S2.安装采样设备：将第一移动板和第二移动板移动至升降机构的底端，将第三扎岸板固定在岸边，将升降机构竖直固定在水中，将第一扎岸板、第二扎岸板和第三扎岸板通过锁紧件固定；

S3.采集水样：开启电机，带动第一移动板和第二移动板上移，由于第一丝杆和第二丝杆的差异，第一移动板的上移速度比第二移动板更快，使得活塞杆带动活塞块在采集箱的活塞腔中移动，从而利用采样管将该水位的水体吸入采集箱中；

S4.取出水样：第一移动板和第二移动板持续上移直至采集箱漏出水面后，将容器放置在取水孔的底侧，打开水箱塞盖，采集的水体从取水孔流进容器中。

作为本发明所述的一种水质采样检测方法可选方案，其中：在S3中，根据滑杆上的刻度条记录采集箱的移动速度，计算采集箱的真实移动速度，从而得到每个多水位采集室中水样来源的水位高度。

本发明具备以下有益效果：

1、该水质采样检测装置及检测方法，通过电机带动第一移动块和第二移动块上下移动，从而使得采集箱和移动板上下移动，由于第一丝杆和第二丝杆的规格有所差别，第一移动块和第二移动块的移动速度不同，在采集水样时采集箱从底部上移，由于移动板上移速度更快，移动板带动活塞杆、活塞块上移，使得活塞块相对活塞腔向上滑动，从而使得活塞腔内部产生负压，水体从采样管中进入活塞腔内；

水体进入第一水流通道，并且将阀芯上顶，从而流进水样室中，水体进入第二水流通道后将阀芯顶动，使得阀芯将水样室的管口堵住，从而使得水样室内部密闭，已经吸入的水体不会逆流出去；

通过升降机构和多水位采集室的配合，采集箱可以上升到不同水位，并且在移动时可以将不同水位的水样采集并单独保存，提高了多水位采集水样的效率，节省了水样检测所需要的时间。

2、该水质采样检测装置及检测方法，通过取水孔和水箱塞盖的配合，水箱塞盖与采集箱密封安装时，水样室内部可形成密封空间，而当水样采集完毕，可以直接将水箱塞盖打开，从采集箱的侧部分别将多个多水位采集室中不同水位的水样取出，结构简单，操作便捷。

3、该水质采样检测装置及检测方法，使用第一扎岸板、第二扎岸板和第三扎岸板的配合，可以将检测装置固定在水中，在水产养殖中可以每隔一段时间进行一次水样采集，采集点相同、采集时间不同，采集结果对比差值更加明显，相较于使用传感器成本更低，降低了养殖成本。

附图说明

图1为本发明的采样前立体结构示意图。

图2为本发明的采样中立体结构示意图。

图3为本发明的主视截面结构示意图。

图4为本发明的做功前部分截面结构示意图。

图5为本发明的做功时部分截面结构示意图。

图6为本发明的A处放大结构示意图。

图7为本发明的B处放大结构示意图。

图中：100、升降机构；110、固定机块；120、第一移动块；130、第二移动块；140、滑杆；141、刻度条；150、第一丝杆；160、第二丝杆；170、第一配合孔；180、第二配合孔；190、电机；191、固定板；192、驱动轮；193、传动轮；194、传动带；210、第一扎岸板；220、第二扎岸板；230、第三扎岸板；310、移动板；320、采样箱；330、活塞杆；340、活塞块；350、活塞腔；360、采样管；370、取水孔；380、水箱塞盖；390、多水位采集室；391、第一水流通道；392、第二水流通道；393、水样室；394、阀柱；395、阀芯；396、弹簧。

实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

本实施例意在促进解决如果采用多次对不同水位的水体进行采样检测，需要多次采样，费时费力，操作麻烦的问题，请参阅图1-图7，一种水质采样检测装置及检测方法，包括升降机构100和采样箱320，升降机构100包括可以上下移动且移动速度不同的第一移动块120和第二移动块130，见图1，第一移动块120的侧部安装有移动板310，采样箱320安装在第二移动块130的侧部，移动板310位于采样箱320的上方，采样箱320内部开设有活塞腔350和与活塞腔350单向连通的若干多水位采集室390，采样箱320底部安装有与活塞腔350连通的采样管360，采样箱320侧部开设有与多水位采集室390连通的取水孔370，并且取水孔370外密封安装有水箱塞盖380；

移动板310向上移动时，活塞腔350内的气压呈负压，采样管360吸水。

具体设置时，见图2，升降机构100还包括固定机块110和安装在固定机块110上侧的电机190，固定机块110的底部竖直安装有表面有刻度条141的滑杆140，固定机块110的底部转动安装有第一丝杆150和第二丝杆160，电机190的输出端与第一丝杆150键连接，第一丝杆150的上端部安装有驱动轮192，第二丝杆160的上端部安装有被动轮，驱动轮192和被动轮的外侧共同套设有传动带194，第一移动块120和第二移动块130同时滑动安装在第一丝杆150、第二丝杆160和滑杆140的外侧。

见图3，第一移动块120与滑杆140滑动套接，第一移动块120同时与第一丝杆150螺纹套接，第一移动块120上开设有第一配合孔170，第二丝杆160穿过第一配合孔170并且二者间隙配合；第二移动块130与滑杆140滑动套接，第二移动块130同时与第二丝杆160螺纹套接，第二移动块130上开设有第二配合孔180，第一丝杆150穿过第二配合孔180并且二者间隙配合。第一移动块120和第二移动块130使用同一个电机190和同一个滑杆140，但是二者移动速度不相同。

固定机块110的侧部固定安装有第一扎岸板210，第一扎岸板210上侧滑动卡合安装有第二扎岸板220，第二扎岸板220上侧滑动卡合安装有第三扎岸板230。

见图4到图7，多水位采样室包括开设在采样箱320内部的水样室393，水样室393外侧与取水孔370连接，水样室393的内侧底端连接有第一水流通道391，水样室393内侧的顶端连接有第二水流通道392，第一水流通道391和第二水流通道392均与活塞腔350连通，第一水流通道391的截面为L型，第一水流通道391与第二水流通道392十字交接，且交接处活动设置有阀芯395，采样箱320内壁安装有弹簧396，弹簧396与阀芯395固定连接，第一水流通道391内部间隙匹配安装有阀柱394。

活塞杆330底端固定安装有活塞块340，活塞块340设置为弹性橡胶块，活塞块340与活塞腔350过盈滑动贴合。

本实施例中：电机190带动第一移动块120和第二移动块130上下移动，从而使得采集箱320和移动板310上下移动，由于第一丝杆150和第二丝杆160的规格有所差别，第一移动块120和第二移动块130的移动速度不同，在采集水样时采集箱320从底部上移，由于移动板310上移速度更快，移动板310带动活塞杆330、活塞块340上移，使得活塞块340相对活塞腔350向上滑动，从而使得活塞腔350内部产生负压，水体从采样管360中进入活塞腔350内。

当第一水流通道391被活塞块340挡住，或活塞块340位于第一水流通道391下方时，阀芯395受弹簧396压力与阀柱394接触，第一水流通道391与水样室393之间被阀芯395堵住。

实施例

本实施例意在促进解决现有如果采用多次对不同水位的水体进行采样检测，需要多次采样，费时费力，操作麻烦的问题，本实施例是在实施例1的基础上做出的改进，具体的，请参阅图1-图7，活塞块340位于第一水流通道391和第二水流通道392之间时，第一水流通道391与采样管360之间畅通，水体进入第一水流通道391中，此时第一水流通道391中的水压大于第二水流通道392的水压，阀芯395受力上移，第一水流通道391与水样室393畅通，水体进入水样室393中。

第一水流通道391、第二水流通道392、阀柱394和阀芯395共同组合成单向阀，水体可以从第一水流通道391进入水样室393，但不能逆流。

实施例

本实施例是在实施例1的基础上做出的改进，与实施例2不同的是，请参阅图7，活塞块340位于第一水流通道391和第二水流通道392上侧时，第一水流通道391、第二水流通道392与采样管360均畅通，由于第二水流通道392在第一水流通道391的上侧，水体先充斥第一水流通道391和水样室393中，当水体流进第二水流通道392中，第二水流通道392的水压将阀芯395向外挤压，阀芯395将水样室393的管道入口堵住，进一步加强了对水样室393入口的封堵，水样室393内部形成密封腔室。

实施例

本方案还提出一种水质采样检测方法，包括以下具体步骤：

S1.预设准备：选取代表性的采样点，并且确定需要采集水样的水深，根据水深情况，选择粗细相同、螺纹疏密不同的第一丝杆150和第二丝杆160安装在升降机构100中，或选择螺纹相同但粗细不同的第一丝杆150和第二丝杆160安装在升降机构100中，使得第一移动块120和第二移动块130在移动时存在速度差；

S2.安装采样设备：将第一移动板310和第二移动板310移动至升降机构100的底端，将第三扎岸板230固定在岸边，将升降机构100竖直固定在水中，将第一扎岸板210、第二扎岸板220和第三扎岸板230通过锁紧件固定；

S3.采集水样：开启电机190，带动第一移动板310和第二移动板310上移，由于第一丝杆150和第二丝杆160的差异，第一移动板310的上移速度比第二移动板310更快，使得活塞杆330带动活塞块340在采集箱的活塞腔350中移动，从而利用采样管将该水位的水体吸入采集箱中；

S4.取出水样：第一移动板310和第二移动板310持续上移直至采集箱漏出水面后，将容器放置在取水孔370的底侧，打开水箱塞盖380，采集的水体从取水孔370流进容器中。

在S3中，根据滑杆140上的刻度条141记录采集箱的移动速度，计算采集箱的真实移动速度，从而得到每个多水位采集室390中水样来源的水位高度。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。