一种高精度伸缩式水质监测用水域分层取样装置

技术领域

本发明涉及水质监测技术领域，具体为一种高精度伸缩式水质监测用水域分层取样装置。

背景技术

随着科技和经济的不断发展，工业化程度也越来越高，但是随之而来的环境污染问题也越来越严重，特别是水污染，水体的污染会严重影响人们的日常生活和水体生态环境平衡，因此水质监测工作十分重要，通过水质监测可以准确检测出相应水域中污染物的种类、浓度和变化趋势，从而便于后续对水质进行评估和做出净化处理，在进行水质监测的过程中往往需要使用到水体取样装置来进行取样，但是现有的水质监测用取样装置仍然存在着一些不足，比如：

1、由于不同深度的水体中存在的污染物种类和浓度均存在着差异，但是现有的水质监测用取样装置大多结构固定，不便对不同深度的水体进行分类取样，往往需要进行多次取样才能获得不同层次水域的水体样本，操作繁琐，取样效率较低，存在着一定的使用缺陷；

2、由于取样水体环境较为复杂，水体中往往存在着大量的杂质和水生生物，因此现有的水质监测用取样装置大多设置有过滤装置，但是现有的水质监测用取样装置大多不便对过滤装置进行自动清理，导致过滤装置容易发生堵塞而影响正常取样，同时现有的水质监测用取样装置不便进行定量取样，导致不同深度的水样容易发生混合，从而影响监测精度。

所以我们提出了一种高精度伸缩式水质监测用水域分层取样装置，以便于解决上述中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高精度伸缩式水质监测用水域分层取样装置，以解决上述背景技术提出的目前市场上水质监测用取样装置不便对不同水域进行分层取样和不便对过滤机构进行自动清理和定量取样的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高精度伸缩式水质监测用水域分层取样装置，包括漂浮座、第一取样筒、第二取样筒、储水仓和刮片，所述漂浮座的侧面设置有驱动叶轮，且漂浮座的上方螺栓固定有光伏板和信号接收器，并且漂浮座的下方螺栓固定有取样座，所述取样座的内部开设有容置槽，且容置槽的内壁开设有暗槽，并且暗槽的内壁装嵌有第一磁铁，所述容置槽的内侧设置有第一取样筒，且第一取样筒的上端外侧设置有卡块，并且第一取样筒的上端内部设置有电机，所述电机的输出端螺栓固定有第一绕线轮，所述第一取样筒的内侧设置有第二取样筒，且第二取样筒的内侧设置有推杆，所述第一取样筒和第二取样筒两者的内部均开设有储水仓，且储水仓的底部开设有进水孔，并且进水孔的内侧安装有滤网，所述进水孔的内侧设置有隔板，且隔板的中间贯穿有转轴，并且转轴的下端螺栓固定有刮片，所述转轴的上端螺栓固定有第二绕线轮，且转轴的上端外侧套接有活动板，并且活动板的侧面开设有限位孔，所述储水仓的内壁外侧设置有限位块，且限位块与储水仓之间连接有复位弹簧，并且储水仓的内侧设置有浮板，所述浮板与第二绕线轮之间连接有第二拉绳。

优选的，所述第一取样筒与容置槽间隙配合，且第一取样筒等角度分布于取样座的下表面，并且取样座上方的漂浮座的侧面等角度设置有驱动叶轮。

优选的，所述卡块等角度分布于第一取样筒的外侧，且卡块与暗槽构成卡合滑动结构，并且暗槽呈“L”字形结构。

优选的，所述卡块的表面装嵌有第二磁铁，且第二磁铁与第一磁铁两者的磁极相反。

优选的，所述第二取样筒和推杆两者的下端均设置有密封块，且密封块呈圆台形结构，并且密封块与进水孔的位置相对应，同时密封块下端的直径大于进水孔的孔径。

优选的，所述推杆、第一取样筒和第二取样筒三者两两构成伸缩结构，且推杆的上端与第一绕线轮之间连接有第一拉绳，并且第一拉绳贯穿于第二取样筒的上端。

优选的，所述第二绕线轮通过第二拉绳与浮板构成联动结构，且浮板呈圆环形结构，并且第二绕线轮下端连接的刮片与滤网相贴合。

优选的，所述隔板与第一取样筒和第二取样筒均为一体化结构，且隔板的内侧开设有通孔，并且通孔与活动板的两者的位置相对应，同时隔板与活动板相贴合。

优选的，所述活动板与转轴之间连接有涡旋弹簧，且活动板通过涡旋弹簧与转轴构成弹性旋转结构，并且活动板侧面开设的限位孔与限位块构成卡合结构，同时限位块通过复位弹簧与第一取样筒构成弹性伸缩结构，而且限位块的端头呈圆锥形结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该高精度伸缩式水质监测用水域分层取样装置；

1、设置有第一取样筒、第二取样筒和推杆，通过驱动叶轮可以带动漂浮座在水面进行移动，从而使得装置可以利用多个第一取样筒和第二取样筒对不同水域的水体进行连续取样，从而提高装置的取样效果，同时通过可进行伸缩的第一取样筒、第二取样筒和推杆，可以使得装置对不同深度的水体进行分层取样，提高了装置的取样效率；

2、设置有刮片、活动板和浮板，随着水体不断进入储水仓，可以使得浮板在浮力作用下自动上浮，从而通过第二拉绳拉动转轴和刮片进行同步旋转，此时刮片可以对滤网的表面进行刮动、清理，避免滤网外堆积杂物而堵塞，提高了装置的实用性，同时转轴会带动活动板自动进行旋转，从而使得储水仓可以自动进行封闭，实现装置的定量取样，避免装置回收过程中取样水体受到其他水域水体的污染，从而提高了装置的监测精准度；

3、设置有取样座和卡块，取样完成后，只需旋转第一取样筒，使得卡块与暗槽脱离卡合，即可将第一取样筒从而取样座的下方取下，同时通过推动推杆和第二取样筒，可以对储水仓中的水体便捷的进行收集，类似活塞结构，提高了装置的使用便捷性。

附图说明

图1为本发明主视结构示意图；

图2为本发明第一取样筒安装结构示意图；

图3为本发明第一取样筒及第二取样筒主剖视结构示意图；

图4为本发明第一取样筒主剖视结构示意图；

图5为本发明图4中A处放大结构示意图；

图6为本发明隔板俯视结构示意图；

图7为本发明浮板俯视结构示意图；

图8为本发明密封块主视结构示意图。

图中：1、漂浮座；2、驱动叶轮；3、光伏板；4、信号接收器；5、取样座；6、容置槽；7、暗槽；8、第一磁铁；9、第一取样筒；10、卡块；1001、第二磁铁；11、电机；12、第二取样筒；1201、密封块；13、推杆；14、第一绕线轮；1401、第一拉绳；15、储水仓；16、进水孔；17、滤网；18、转轴；19、刮片；20、第二绕线轮；21、隔板；2101、通孔；22、活动板；2201、涡旋弹簧；23、限位孔；24、限位块；25、复位弹簧；26、浮板；27、第二拉绳。

具体实施方式

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。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种高精度伸缩式水质监测用水域分层取样装置，包括漂浮座1、驱动叶轮2、光伏板3、信号接收器4、取样座5、容置槽6、暗槽7、第一磁铁8、第一取样筒9、卡块10、第二磁铁1001、电机11、第二取样筒12、密封块1201、推杆13、第一绕线轮14、第一拉绳1401、储水仓15、进水孔16、滤网17、转轴18、刮片19、第二绕线轮20、隔板21、通孔2101、活动板22、涡旋弹簧2201、限位孔23、限位块24、复位弹簧25、浮板26和第二拉绳27，漂浮座1的侧面设置有驱动叶轮2，且漂浮座1的上方螺栓固定有光伏板3和信号接收器4，并且漂浮座1的下方螺栓固定有取样座5，取样座5的内部开设有容置槽6，且容置槽6的内壁开设有暗槽7，并且暗槽7的内壁装嵌有第一磁铁8，容置槽6的内侧设置有第一取样筒9，且第一取样筒9的上端外侧设置有卡块10，并且第一取样筒9的上端内部设置有电机11，电机11的输出端螺栓固定有第一绕线轮14，第一取样筒9的内侧设置有第二取样筒12，且第二取样筒12的内侧设置有推杆13，第一取样筒9和第二取样筒12两者的内部均开设有储水仓15，且储水仓15的底部开设有进水孔16，并且进水孔16的内侧安装有滤网17，进水孔16的内侧设置有隔板21，且隔板21的中间贯穿有转轴18，并且转轴18的下端螺栓固定有刮片19，转轴18的上端螺栓固定有第二绕线轮20，且转轴18的上端外侧套接有活动板22，并且活动板22的侧面开设有限位孔23，储水仓15的内壁外侧设置有限位块24，且限位块24与储水仓15之间连接有复位弹簧25，并且储水仓15的内侧设置有浮板26，浮板26与第二绕线轮20之间连接有第二拉绳27；

第一取样筒9与容置槽6间隙配合，且第一取样筒9等角度分布于取样座5的下表面，并且取样座5上方的漂浮座1的侧面等角度设置有驱动叶轮2，通过多个驱动叶轮2的驱动作用，可以驱动整个装置在水面行进，从而可以利用多个第一取样筒9对不同位置水域进行连续分层取样，有效提高了装置的取样效率，使得水质监测的数据更加准确；

卡块10等角度分布于第一取样筒9的外侧，且卡块10与暗槽7构成卡合滑动结构，并且暗槽7呈“L”字形结构，通过将卡块10插入暗槽7中并旋转，可以使得卡块10与暗槽7进行快速卡合，从而便于后期对第一取样筒9进行拆卸、安装，使得后期对装置中取样的水体进行便捷收集；

卡块10的表面装嵌有第二磁铁1001，且第二磁铁1001与第一磁铁8两者的磁极相反，通过第一磁铁8与第二磁铁1001两者的磁力作用，可以对卡块10进行一定程度的限位，避免装置使用过程中第一取样筒9自动发生旋转掉落；

第二取样筒12和推杆13两者的下端均设置有密封块1201，且密封块1201呈圆台形结构，并且密封块1201与进水孔16的位置相对应，同时密封块1201下端的直径大于进水孔16的孔径，当通过将推杆13收入第二取样筒12内侧和将第二取样筒12收入第一取样筒9内侧，可以使得密封块1201与进水孔16进行凹凸配合，从而对进水孔16实现密封，从而使得第一取样筒9与第二取样筒12可以准确的对预定水域进行取样，间接提高水质监测准确性；

推杆13、第一取样筒9和第二取样筒12三者两两构成伸缩结构，且推杆13的上端与第一绕线轮14之间连接有第一拉绳1401，并且第一拉绳1401贯穿于第二取样筒12的上端，通过旋转第一绕线轮14，可以使得第一绕线轮14通过第一拉绳1401对第二取样筒12和推杆13进行收放，使得装置操作更加便捷，同时伸缩结构的第一取样筒9和第二取样筒12可以对不同深度的水体进行取样；

第二绕线轮20通过第二拉绳27与浮板26构成联动结构，且浮板26呈圆环形结构，并且第二绕线轮20下端连接的刮片19与滤网17相贴合，随着储水仓15内侧水位的上升，可以使得浮板26在浮力作用下自动上移，从而通过第二拉绳27拉动刮片19进行同步旋转，旋转的刮片19可以对滤网17的表面进行自动清理，避免装置取样过程中滤网17发生堵塞；

隔板21与第一取样筒9和第二取样筒12均为一体化结构，且隔板21的内侧开设有通孔2101，并且通孔2101与活动板22的两者的位置相对应，同时隔板21与活动板22相贴合，通过旋转活动板22，可以使得活动板22对通孔2101进行密封遮挡，从而使得装置取样完成后自动封闭，避免储水仓15内部进入其他深度的水体，防止影响水质监测的准确性；

活动板22与转轴18之间连接有涡旋弹簧2201，且活动板22通过涡旋弹簧2201与转轴18构成弹性旋转结构，并且活动板22侧面开设的限位孔23与限位块24构成卡合结构，同时限位块24通过复位弹簧25与第一取样筒9构成弹性伸缩结构，而且限位块24的端头呈圆锥形结构，当浮板26带动转轴18进行旋转时，活动板22在限位块24的卡合作用下保持静止，从而使得水体可以持续进入储水仓15中，随着转轴18的旋转，涡旋弹簧2201的弹力越来越大，当涡旋弹簧2201的弹力大于复位弹簧25的弹力时，会使得限位块24自动收缩，从而使得转轴18带动活动板22进行旋转，此时活动板22可以对通孔2101进行封闭，从而实现装置的定量取样，有效防止取样水体受到其他水层水体的污染，从而有效提高装置的水质监测精准度。

工作原理：在使用该高精度伸缩式水质监测用水域分层取样装置时，首先，如图1-2所示，将多个第一取样筒9与容置槽6间隙配合，然后旋转第一取样筒9，使得第一取样筒9外侧的卡块10与暗槽7相互卡合，同时第一磁铁8与第二磁铁1001相互吸附，从而完成第一取样筒9的安装，然后使用吊运设备将漂浮座1吊起放置于水中，此时可以使用遥控控制漂浮座1，使得漂浮座1可以通过多个驱动叶轮2在水体中进行移动，使得装置可以便捷的对不同区域的水体进行取样，如图1和图3-8所示，控制漂浮座1移动至合适水域位置，然后控制电机11带动第一绕线轮14进行旋转，此时第二取样筒12在重力作用下沿第一取样筒9的内侧进行滑动，此时第二取样筒12下端的密封块1201与第一取样筒9下端的进水孔16分离，继续旋转第一绕线轮14，使得推杆13沿第二取样筒12的内侧进行滑动，使得推杆13下端的密封块1201与第二取样筒12下端的进水孔16分离，此时可以使得水样可以通过进水孔16进入储水仓15中，使得装置可以对不同深度的水体进行取样，随着储水仓15中的水位上涨，浮板26会在浮力作用下通过第二拉绳27拉动第二绕线轮20和转轴18进行旋转，此时转轴18会带动刮片19进行同步旋转，使得刮片19可以对滤网17表面附着的杂物进行自动刮落，避免滤网17发生堵塞而影响装置正常的取样，同时转轴18旋转过程中会使得涡旋弹簧2201进行不断绷紧，随着浮板26的继续上移，当涡旋弹簧2201的弹力大于复位弹簧25的弹力时，限位块24会发生自动收缩，使得活动板22进行旋转，此时活动板22可以自动对通孔2101进行堵塞封闭，使得进水孔16自动封闭，从而完成定量取样，避免漂浮座1移动过程中储水仓15内部的水样受到其他水体污染，从而有效提高装置的水质监测准确性；

如图1-3所示，取样完成后，反向旋转第一取样筒9，可以使得卡块10与暗槽7脱离卡合状态，从而可以便捷的对第一取样筒9进行拆卸，然后控制电机11带动第一绕线轮14对第一拉绳1401进行收卷，可以使得推杆13逐渐收入第二取样筒12中，此时推杆13可以将第二取样筒12内侧的气体注入其内部的储水仓15中，使得浮板26在压力作用下下移，此时活动板22在涡旋弹簧2201弹力作用下自动旋转，此时储水仓15中的水样可以通过进水孔16和通孔2101顺利流出，从而便于对水样进行收集、检测，采用同样的原理可以对第一取样筒9中的储水仓15内部的水样进行收集，操作便捷，从而完成一系列工作。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。