一种基于水位的地下水取样方法及其装置

技术领域

本发明涉取样设备领域，具体涉及一种基于水位的地下水取样方法及其装置。

背景技术

地下水是指赋存于地面以下岩石空隙中的水，狭义上是指地下水面以下饱和含水层中的水。地下水是水资源的重要组成部分，由于水量稳定，水质好，是农业灌溉、工矿和城市的重要水源之一。地下水受引力作用其水面高度发生变化。

为了研究变化后，最上层水中成分，需要对其进行取样。现有的设备虽然可以实现水样取样，但其位置不容易固定，而且很多设备需要将电线伸入水中，造成电线腐蚀。此为，现有技术的不足之处。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于水位的地下水取样方法及其装置，方便地下水取样。

本发明采用如下技术方案实现发明目的：

一种基于水位的地下水取样方法及其装置，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：计算出需要取水样的位置，使用绳子，将本装置悬挂在井内合适位置，操作液压泵泵站，将本装置与井壁有效的固定；

步骤二：井内水位上涨时，水对一侧所述浮力块产生浮力，使一侧所述浮力块向上移动，一侧所述浮力块带动配重块及缺口空心圆杆移动，一侧所述浮力块带动一侧方板二沿一侧轨道移动，一侧方板二带动一侧滑块沿一侧直口槽二移动，一侧滑块带动一侧直口槽二摆动，一侧所述直口槽二带动一侧方杆三摆动，一侧所述方杆三带动对称的连杆摆动，对称的所述连杆带动另一侧所述方杆三摆动，另一侧所述方杆三带动另一侧所述直口槽二摆动，另一侧所述直口槽二带动另一侧所述滑块移动，另一侧滑块带动另一侧所述方板二沿另一侧所述轨道移动，另一侧所述方板二带动另一侧所述浮力块移动，另一侧所述浮力块带动圆杆三移动，两个所述方杆三带动磁性圈沿收集筒移动，所述浮力块带动所述收集筒移动，当一侧所述浮力块的重力小于其所受浮力、两个所述磁性圈之间引力以及所述圆杆三与所述缺口空心圆杆引力合力时，两个所述收集筒靠近并匹配形成密闭区域，实现水样采集；

步骤三：操作所述液压泵泵站，将本装置与井壁分离，向上拉所述绳子，将本装置脱离水井；

步骤四：放置好收集容器，人工或使用器械同时向两个所述浮力块施加相反的力，使两个所述收集筒分开，使水样流入收集容易。

作为本技术方案的进一步限定，所述步骤一中，操作所述液压泵泵站，将本装置与井壁有效的固定，具体步骤如下：

操作所述液压泵泵站，使所述液压泵泵站内液压油从管路流入液压缸，所述液压缸内活塞杆伸出带动圆杆四移动，所述圆杆四带动两个圆杆二沿直口槽移动，两个所述圆杆二带动四个所述直口槽一摆动，所述直口槽一带动所述V形杆摆动，所述V形杆带动所述方杆二摆动，所述方杆二带动螺杆及支撑杆摆动，使四个所述支撑杆同时接触井壁，实现本装置与井壁有效的固定，关闭所述液压泵泵站，使所述液压泵泵站停止供油。

作为本技术方案的进一步限定，在所述步骤一中，操作所述液压泵泵站之前，需要根据井的尺寸调整所述支撑杆与所述方杆二的间距，具体调节方式如下：

转动所述支撑杆，所述支撑杆带动所述螺杆转动同时移动，实现所述支撑杆与所述方杆二的间距调整。

一种基于水位的地下水取样装置，包括所述绳子，其特征在于：所述绳子固定连接固定块一，所述固定块一固定连接圆杆一，所述圆杆一固定连接L形杆，所述L形杆固定连接所述液压缸，所述L形杆固定连接横杆，所述横杆固定连接导向圆杆的下部，所述横杆固定连接竖杆，所述竖杆固定连接对称的方杆一，所述竖杆固定连接长杆，所述长杆固定连接方板一，所述方板一固定连接对称的所述轨道，所述方板一固定连接固定块二，所述固定块二固定连接对称的圆块。

作为本技术方案的进一步限定，所述液压缸的活塞杆固定连接所述圆杆四，所述圆杆四固定连接两个圆杆二，所述圆杆四穿过所述导向圆杆，两个所述圆杆二的两端分别设置在对应的所述直口槽一内，每个所述直口槽一分别固定连接对应的所述V形杆，两个所述V形杆分别转动连接所述横杆，另外两个所述V形杆分别转动连接对应的所述方杆一，每个所述V形杆分别固定连接对应的所述方杆二，每个所述方杆二分别螺纹连接对应的所述螺杆，每个所述螺杆分别固定连接对应的所述支撑杆。

作为本技术方案的进一步限定，对称的所述圆块分别转动连接对应的所述连杆的中心，对称的所述连杆分别转动连接对应的所述方杆三，对称的所述方杆三分别固定连接对应的所述直口槽二，对称的所述直口槽二内分别设置有对应的所述滑块，对称的所述滑块分别固定连接对应的所述方板二，对称的所述方板二分别设置在对应的所述轨道，对称的所述方板二分别固定连接对应的所述浮力块，对称的所述浮力块分别固定连接对应的所述收集筒，两个所述收集筒相互匹配，对称的所述方杆三分别固定连接对应的所述磁性圈，对称的所述收集筒分别穿过对应的所述磁性圈，一个所述浮力块固定连接所述配重块及所述缺口空心圆杆，另一个所述浮力块固定连接所述圆杆三，所述圆杆三匹配所述缺口空心圆杆。

作为本技术方案的进一步限定，两个所述磁性圈磁性相反，所述圆杆三与所述缺口空心圆杆磁性相反。

作为本技术方案的进一步限定，所述液压缸固定连通所述管路，所述管路固定连通所述液压泵泵站。

作为本技术方案的进一步限定，所述液压泵泵站采用手动液压泵站或者电动液压泵站。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：

(1)用绳子将本装置悬入检测井中计算好的高度，操作液压泵泵站，在相关元件的辅助作用下，实现四个支撑杆向四周撑起，四个支撑杆的端部可以调整，在地面调试好后可以适用大部分井洞尺寸，四个方向固定较为牢固。

(2)一侧浮力块上设置有配重块，在配重块重力作用下，保持两侧相关元件相互交错，当浮力远大于配重块的重力，收集筒移动在浮力作用下收集表层水后自动闭合。

(3)收集筒沿磁性圈设置，两个相对的磁性圈磁极相反，相互吸引，保持收集筒密封接触。

(4)圆杆三与缺口空心圆杆磁性相反，与磁性圈起到双重保险的作用。

(5)收集筒位于本装置中央位置设置，收回时，浮力块以及相关元件对其起到防护作用。

(6)不使用电动设备，巧妙的利用浮力重力液压控制，不用连接电线到水里，不会被水腐蚀漏电失效，可以多次使用。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图一。

图2为本发明的局部立体结构示意图一。

图3为本发明的局部立体结构示意图二。

图4为本发明的局部立体结构示意图三。

图5为本发明的局部立体结构示意图四。

图6为本发明的局部立体结构示意图五。

图7为本发明的局部立体结构示意图六。

图8为本发明的立体结构示意图二。

图9为本发明的立体结构示意图三。

图中：1、液压泵泵站，2、管路，3、绳子，4、液压缸，5、固定块一，6、圆杆一，7、L形杆，8、导向圆杆，9、横杆，10、竖杆，11、方杆一，12、长杆，13、圆杆二，14、直口槽一，15、V形杆，16、方杆二，17、螺杆，18、支撑杆，19、浮力块，20、配重块，21、缺口空心圆杆，22、圆杆三，23、圆块，24、连杆，25、固定块二，26、方板一，27、方杆三，28、轨道，29、方板二，30、直口槽二，31、滑块，32、磁性圈，33、收集筒，34、圆杆四。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。

术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

以下对示例性实施例的描述参照附图。不同图中相同的参考标号标出相同或相似的元件。以下详细描述并不限制本发明。相反，本发明的范围由所附权利要求限定。为了简单起见，以下实施例关于本系统的术语和结构进行说明，然而接下来将要说明的实施例并不局限于此系统，而是可应用于任何可以应用的其它系统。

如图1-图9所示，本发明包括以下步骤：

步骤一：计算出需要取水样的位置，使用绳子3，将本装置悬挂在井内合适位置，操作液压泵泵站1，将本装置与井壁有效的固定；

步骤二：井内水位上涨时，水对一侧所述浮力块19产生浮力，使一侧所述浮力块19向上移动，一侧所述浮力块19带动配重块20及缺口空心圆杆21移动，一侧所述浮力块19带动一侧方板二29沿一侧轨道28移动，一侧方板二29带动一侧滑块31沿一侧直口槽二30移动，一侧滑块31带动一侧直口槽二30摆动，一侧所述直口槽二30带动一侧方杆三27摆动，一侧所述方杆三27带动对称的连杆24摆动，对称的所述连杆24带动另一侧所述方杆三27摆动，另一侧所述方杆三27带动另一侧所述直口槽二30摆动，另一侧所述直口槽二30带动另一侧所述滑块31移动，另一侧滑块31带动另一侧所述方板二29沿另一侧所述轨道28移动，另一侧所述方板二29带动另一侧所述浮力块19移动，另一侧所述浮力块19带动圆杆三22移动，两个所述方杆三27带动磁性圈32沿收集筒33移动，所述浮力块19带动所述收集筒33移动，当一侧所述浮力块19的重力小于其所受浮力、两个所述磁性圈32之间引力以及所述圆杆三22与所述缺口空心圆杆21引力合力时，两个所述收集筒33靠近并匹配形成密闭区域，实现水样采集；

步骤三：操作所述液压泵泵站1，将本装置与井壁分离，向上拉所述绳子3，将本装置脱离水井；

步骤四：放置好收集容器，人工或使用器械同时向两个所述浮力块19施加相反的力，使两个所述收集筒33分开，使水样流入收集容易。

所述步骤一中，操作所述液压泵泵站1，将本装置与井壁有效的固定，具体步骤如下：

操作所述液压泵泵站1，使所述液压泵泵站1内液压油从管路2流入液压缸4，所述液压缸4内活塞杆伸出带动圆杆四34移动，所述圆杆四34带动两个圆杆二13沿直口槽14移动，两个所述圆杆二13带动四个所述直口槽一14摆动，所述直口槽一14带动所述V形杆15摆动，所述V形杆15带动所述方杆二16摆动，所述方杆二16带动螺杆17及支撑杆18摆动，使四个所述支撑杆18同时接触井壁，实现本装置与井壁有效的固定，关闭所述液压泵泵站1，使所述液压泵泵站1停止供油。

在所述步骤一中，操作所述液压泵泵站1之前，需要根据井的尺寸调整所述支撑杆18与所述方杆二16的间距，具体调节方式如下：

转动所述支撑杆18，所述支撑杆18带动所述螺杆17转动同时移动，实现所述支撑杆18与所述方杆二16的间距调整。

一种基于水位的地下水取样装置，包括所述绳子3，所述绳子3固定连接固定块一5，所述固定块一5固定连接圆杆一6，所述圆杆一6固定连接L形杆7，所述L形杆7固定连接所述液压缸4，所述L形杆7固定连接横杆9，所述横杆9固定连接导向圆杆8的下部，所述横杆9固定连接竖杆10，所述竖杆10固定连接对称的方杆一11，所述竖杆10固定连接长杆12，所述长杆12固定连接方板一26，所述方板一26固定连接对称的所述轨道28，所述方板一26固定连接固定块二25，所述固定块二25固定连接对称的圆块23。

所述液压缸4的活塞杆固定连接所述圆杆四34，所述圆杆四34固定连接两个圆杆二13，所述圆杆四34穿过所述导向圆杆8，两个所述圆杆二13的两端分别设置在对应的所述直口槽一14内，每个所述直口槽一14分别固定连接对应的所述V形杆15，两个所述V形杆15分别转动连接所述横杆9，另外两个所述V形杆15分别转动连接对应的所述方杆一11，每个所述V形杆15分别固定连接对应的所述方杆二16，每个所述方杆二16分别螺纹连接对应的所述螺杆17，每个所述螺杆17分别固定连接对应的所述支撑杆18。

对称的所述圆块23分别转动连接对应的所述连杆24的中心，对称的所述连杆24分别转动连接对应的所述方杆三27，对称的所述方杆三27分别固定连接对应的所述直口槽二30，对称的所述直口槽二30内分别设置有对应的所述滑块31，对称的所述滑块31分别固定连接对应的所述方板二29，对称的所述方板二29分别设置在对应的所述轨道28，对称的所述方板二29分别固定连接对应的所述浮力块19，对称的所述浮力块29分别固定连接对应的所述收集筒33，两个所述收集筒33相互匹配，对称的所述方杆三27分别固定连接对应的所述磁性圈32，对称的所述收集筒33分别穿过对应的所述磁性圈32，一个所述浮力块29固定连接所述配重块20及所述缺口空心圆杆21，另一个所述浮力块29固定连接所述圆杆三22，所述圆杆三22匹配所述缺口空心圆杆21。

两个所述磁性圈32磁性相反，所述圆杆三22与所述缺口空心圆杆21磁性相反。

所述液压缸4固定连通所述管路2，所述管路2固定连通所述液压泵泵站1。

所述液压泵泵站1采用手动液压泵站或者电动液压泵站。。

本发明的工作流程为：

计算出需要取水样的位置。需要根据井的尺寸调整支撑杆18与方杆二16的间距，转动支撑杆18，支撑杆18带动螺杆17转动同时移动，实现支撑杆18与方杆二16的间距调整。使用绳子3，将本装置悬挂在井内合适位置，操作液压泵泵站1，将本装置与井壁有效的固定。操作液压泵泵站1，使液压泵泵站1内液压油从管路2流入液压缸4，液压缸4内活塞杆伸出带动圆杆四34移动，圆杆四34带动两个圆杆二13沿直口槽14移动，两个圆杆二13带动四个直口槽一14摆动，直口槽一14带动V形杆15摆动，V形杆15带动方杆二16摆动，方杆二16带动螺杆17及支撑杆18摆动，使四个支撑杆18同时接触井壁，实现本装置与井壁有效的固定，关闭液压泵泵站1，使液压泵泵站1停止供油。

井内水位上涨时，水对一侧浮力块19产生浮力，使一侧浮力块19向上移动，一侧浮力块19带动配重块20及缺口空心圆杆21移动，一侧浮力块19带动一侧方板二29沿一侧轨道28移动，一侧方板二29带动一侧滑块31沿一侧直口槽二30移动，一侧滑块31带动一侧直口槽二30摆动，一侧直口槽二30带动一侧方杆三27摆动，一侧方杆三27带动对称的连杆24摆动，对称的连杆24带动另一侧方杆三27摆动，另一侧方杆三27带动另一侧直口槽二30摆动，另一侧直口槽二30带动另一侧滑块31移动，另一侧滑块31带动另一侧方板二29沿另一侧轨道28移动，另一侧方板二29带动另一侧浮力块19移动，另一侧浮力块19带动圆杆三22移动，两个方杆三27带动磁性圈32沿收集筒33移动，浮力块19带动收集筒33移动，当一侧浮力块19的重力小于其所受浮力、两个磁性圈32之间引力以及圆杆三22与缺口空心圆杆21引力合力时，两个收集筒33靠近并匹配形成密闭区域，实现水样采集。

操作液压泵泵站1，将本装置与井壁分离，向上拉绳子3，将本装置脱离水井。

放置好收集容器，人工或使用器械同时向两个浮力块19施加相反的力，使两个收集筒33分开，使水样流入收集容易。

用绳子3将本装置悬入检测井中计算好的高度，操作液压泵泵站1，在相关元件的辅助作用下，实现四个支撑杆18向四周撑起，四个支撑杆18的端部可以调整，在地面调试好后可以适用大部分井洞尺寸，四个方向固定较为牢固。

一侧浮力块19上设置有配重块，在配重块重力作用下，保持两侧相关元件相互交错，当浮力远大于配重块的重力，收集筒移动在浮力作用下收集表层水后自动闭合。

收集筒33沿磁性圈32设置，两个相对的磁性圈32磁极相反，相互吸引，保持收集筒33密封接触。

圆杆三22与缺口空心圆杆21磁性相反，与磁性圈32起到双重保险的作用。

收集筒33位于本装置中央位置设置，收回时，浮力块19以及相关元件对其起到防护作用。

不使用电动设备，巧妙的利用浮力重力液压控制，不用连接电线到水里，不会被水腐蚀漏电失效，可以多次使用。

整篇说明书中所提到的“一个实施例”或“实施例”意味着结合实施例所述的具体特征、结构或特性包括在所公开的主题的至少一个实施例中。因而，在整篇说明书中各处出现的用语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定指同一实施例。此外，可采取任何合适的方式将具体特征、结构或特性结合在一个或多个实施例中。应当理解的是，本说明书并非意图限制本发明。相反，示例性实施例意图涵盖备选方案、改型方案和等同方案，它们包括在如由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内。此外，在示例性实施例的详细描述中，阐述了许多具体细节以提供对主张权利的发明的综合理解。然而，本领域技术人员应该理解的是，各种实施例也可在不具备这些具体细节的情况下予以实施。

虽然以特别的结合在实施例中描述了这些示例性实施例的特征和元件，但各特征和元件均可在不具备实施例的其它特征和元件的情况下单独使用，或与本文所公开的其它特征和元件相结合或不结合地使用。

此书面描述使用了包括最佳模式在内的实例来公开本发明，并且还使本领域的任何技术人员能够实施本发明，包括制作和利用任何装置或系统以及执行任何所结合的方法。本发明可取得专利权的范围通过权利要求来限定，并且可包括本领域技术人员所想到的其它实例。如果此类其它实例具有与权利要求的文字语言并无不同的结构元件，或者它们包括与权利要求的文字语言中所记载的结构元件等同的结构元件，则认为此类其它实例包含在权利要求的保护范围内。