一种环境监测用地下水取样设备

技术领域

本发明属于取样设备技术领域，具体是涉及一种环境监测用地下水取样设备。

背景技术

地下水环境监测是指通过采集并分析具有代表性的地下水水样，掌握地下水环境质量状况变化趋势及监测点位附近水质动态变化情况。

根据水文地质条件选择合适的监测井钻控设备，监测井的井管材质应有一定强度，耐腐蚀，对地下水无污染，监测井建设完成后，稳定8小时后开始洗井，洗井达到要求后即完成监测井建设，监测井至少稳定24小时后，开始采集地下水样品，且地下水样品采集应在2小时内完成。

使用现有的采集器时，当需要对井内不同深度的水体进行取样时，通常需要人工手动施放采集器至不同位置，并且需要重复多次采集动作才能完成，不仅使采集效率低下，而且重复回收采集器还会使水体发生混层，影响采集的样本精度。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明实施例的目的在于提供一种环境监测用地下水取样设备，以解决上述背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种环境监测用地下水取样设备，包括壳体构件，所述壳体构件包括主壳体、环槽和配重头，所述主壳体顶部设置有环槽，所述主壳体底部固定连接有配重头；

传动组件，所述传动组件包括主轴、驱动齿轮、上封盘和导通孔，所述主轴转动装配于主壳体中，所述上封盘和下封盘分别转动套设于环槽和主壳体上，所述上封盘与主轴之间联动相接，且所述上封盘和下封盘之间间隔设置，所述上封盘和下封盘上还设置有导通孔；

驱动构件，所述驱动构件包括收卷轮、缆索和缆线支架，所述收卷轮布设于主壳体内部且与主轴滑动限位相接，所述收卷轮上卷绕有缆索，所述缆线支架固定设置于主壳体内部，所述缆索的末端穿过缆线支架后布设于主壳体外；

取样组件，所述取样组件包括若干个取样筒，所述取样筒周向布设于主壳体的外径端，且与主壳体之间固定相接，若干个所述的取样筒均布设于上封盘和下封盘之间，且所述取样筒的顶部和底部均设置有导流嘴，所述上封盘和下封盘与导流嘴滑动相。

作为本发明进一步的方案，所述壳体构件还包括支架和导孔，所述支架固定设置于主壳体内壁一侧，且套设于主轴上，所述导孔布设于主壳体顶部且设置于环槽中，用于限定所述外齿槽滑动轨迹。

作为本发明进一步的方案，所述壳体构件还包括传动齿轮，所述传动组件还包括驱动齿轮和内齿环，所述传动齿轮转动装配于环槽中，所述驱动齿轮固定装配于主轴顶部，所述内齿环设置于上封盘的内径端，且一端与所述传动齿轮啮合相接，所述传动齿轮的另一端与驱动齿轮啮合相接。

作为本发明进一步的方案，所述上封盘和下封盘上的导通孔在竖直方向上对齐设置。

作为本发明进一步的方案，所述传动组件还包括底盘和弹性件，所述底盘固定装配于主轴上，所述弹性件一端与所述底盘固定相接，另一端与所述支架固定相接，用于驱动所述主轴的弹性复位。

作为本发明进一步的方案，所述驱动构件还包括外齿槽、底支架、升降板和弹性卡板，所述外齿槽布设于收卷轮一端，所述底支架固定设置于主壳体中，所述升降板一端滑动装配于底支架上，另一端限位转动装配于主轴底部，所述升降板上还固定装配有弹性卡板，所述弹性卡板弹性压接于外齿槽一侧。

作为本发明进一步的方案，所述环境监测用地下水取样设备还包括浮体件，所述浮体件独立布设于主壳体顶部，且与所述缆索装配相连。

综上所述，本发明实施例与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明通过在主壳体中设置有可旋转的主轴，在主壳体外设置有若干个用于分段取样的取样筒，并旋转装配有与主轴联动相接的上封盘和下封盘，能够使设备在水体中自由沉降时，自动截取不同深度下的水体样本，无需人工手动操作，大大提高取样的便捷性。

附图说明

图1为本发明的一种实施例中提供的环境监测用地下水取样设备的局部剖视图。

图2为本发明的一种实施例中提供的环境监测用地下水取样设备中壳体构件的结构示意图。

图3为本发明的一种实施例中提供的环境监测用地下水取样设备中传动组件的结构示意图。

图4为图3中附图标记A的放大示意图。

图5为图3中附图标记B的放大示意图。

图6为本发明的一种实施例中提供的环境监测用地下水取样设备的底部结构示意图。

附图标记：1-壳体构件、101-主壳体、102-环槽、103-配重头、104-支架、105-导孔、106-传动齿轮、2-传动组件、201-主轴、202-驱动齿轮、203-上封盘、204-下封盘、205-导通孔、206-连接柱、207-底盘、208-弹性件、209-内齿环、3-驱动构件、301-收卷轮、302-外齿槽、303-缆索、304-缆线支架、305-底支架、306-升降板、307-弹性卡板、4-取样组件、401-取样筒、402-导流嘴、5-浮体件。

具体实施方式

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。

请参阅图1-图6，本发明的一种实施例中的环境监测用地下水取样设备，包括壳体构件1，所述壳体构件1包括主壳体101、环槽102和配重头103，所述主壳体101顶部设置有环槽102，所述主壳体101底部固定连接有配重头103；传动组件2，所述传动组件2包括主轴201、驱动齿轮202、上封盘203和导通孔205，所述主轴201转动装配于主壳体101中，所述上封盘203和下封盘204分别转动套设于环槽102和主壳体101上，所述上封盘203与主轴201之间联动相接，且所述上封盘203和下封盘204之间间隔设置，所述上封盘203和下封盘204上还设置有导通孔205；驱动构件3，所述驱动构件3包括收卷轮301、缆索303和缆线支架304，所述收卷轮301布设于主壳体101内部且与主轴201滑动限位相接，所述收卷轮301上卷绕有缆索303，所述缆线支架304固定设置于主壳体101内部，所述缆索303的末端穿过缆线支架304后布设于主壳体101外；取样组件4，所述取样组件4包括若干个取样筒401，所述取样筒401周向布设于主壳体101的外径端，且与主壳体101之间固定相接，若干个所述的取样筒401均布设于上封盘203和下封盘204之间，且所述取样筒401的顶部和底部均设置有导流嘴402，所述上封盘203和下封盘204与导流嘴402滑动相接。

本实施例在实际应用时，当通过该设备进行地下水样本采集时，首先将该装置的配重头103放置于样本采集井中，由于配重头103设置于主壳体101底部，因此可使得该设备在水体中下沉时，所述配重头103始终位于主壳体101底部一端，并且当该设备在下沉前，将末端外设于主壳体101中的缆索303固定于浮体件5上，所述浮体件5可浮动于水体表层，当壳体构件1持续在水体中下降时，由于缆索303一端固定于浮体件5上而另一端卷绕于收卷轮301上，因此可驱动所述收卷轮301在主壳体101内部进行旋转，当收卷轮301发生转动的过程中，与收卷轮301固定相接的主轴201同步发生转动，与此同时，由于主轴201与上封盘203之间联动相接，因此主轴201在旋转过程中可同步驱动上封盘203旋转，由于上封盘203表面设置有导通孔205，而取样筒401的两端均设置有导流嘴402，因此当导通孔205转动至任意一取样筒401上方时，所述导通孔205与导流嘴402对齐后使得取样筒401内部与外界水体相连通，因此可将该取样筒401内部的空气排空后，使当前位置的样本水体流入至其中，并且随着壳体构件1的持续下降，所述上封盘203持续转动，因此当导通孔205旋转远离至当前取样筒401一侧时，所述取样筒401两端的导流嘴402再次进入封闭状态，从而将采集的样本水截留于当前的取样筒401中，并且随着壳体构件1的持续下降，所述上封盘203在周向旋转的过程中，可依次导通若干个取样筒401上的导流嘴402，使若干个取样筒401依次打开，并在不同水体深度位置处进行采样，直至所述缆索303从收卷轮301一端释放完毕，该设备达到最大的取样深度，此时通过装配在浮体件5上的缆索303即可快速回收。

请参阅图2和图4，本发明的一种优选实施例中，所述壳体构件1还包括支架104和导孔105，所述支架104固定设置于主壳体101内壁一侧，且套设于主轴201上，所述导孔105布设于主壳体101顶部且设置于环槽102中，用于限定所述外齿槽302滑动轨迹。

本实施例在实际应用时，所述支架104用于限定主轴201的转动轴心，所述导孔105布设于主壳体101底部，且与缆索303滑动相接，用于控制缆索303的运动轨迹，保证缆索303在主壳体101近轴心位置运动，确保壳体构件1在下降过程中保持竖直状态。

请参阅图4，本发明的一种优选实施例中，所述壳体构件1还包括传动齿轮106，所述传动组件2还包括驱动齿轮202和内齿环209，所述传动齿轮106转动装配于环槽102中，所述驱动齿轮202固定装配于主轴201顶部，所述内齿环209设置于上封盘203的内径端，且一端与所述传动齿轮106啮合相接，所述传动齿轮106的另一端与驱动齿轮202啮合相接。

本实施例在实际应用时，所述主轴201顶部设置的驱动齿轮202能够与传动齿轮106啮合相接，且所述传动齿轮106另一端与内齿环209啮合相接，以使上封盘203与所述主轴201联动相接，从而根据该设备的下降深度调节上封盘203的旋转角度，以开闭不同的取样筒401进行不同深度下的水样采集。

在本实施例中的一种情况中，所述上封盘203和下封盘204之间还设置有若干个连接柱206，所述连接柱206用于固定连接上封盘203和下封盘204，以使上封盘203和下封盘204同步旋转。

请参阅图3，在本实施例中的一种优选实施例中，所述上封盘203和下封盘204上的导通孔205在竖直方向上对齐设置。

本实施例在实际应用时，所述上封盘203和下封盘204上的导通孔205在竖直方向上对齐，可使上封盘203和下封盘204在同步转动的过程中，其上的两组导通孔205可同步转动至取样筒401一侧，用于同步启闭取样筒401两端的导流嘴402。

请参阅图6，本发明的一种优选实施例中，所述传动组件2还包括底盘207和弹性件208，所述底盘207固定装配于主轴201上，所述弹性件208一端与所述底盘207固定相接，另一端与所述支架104固定相接，用于驱动所述主轴201的弹性复位。

本实施例在实际应用时，所述底盘207固定装配于主轴201上，且与所述支架104之间通过弹性件208弹性相接，因此所述主轴201在无外力接触的默认工况下，其顶部的驱动齿轮202始终与传动齿轮106啮合相接，以使该设备在下降过程中保持采样状态。

请参阅图5，本发明的一种优选实施例中，所述驱动构件3还包括外齿槽302、底支架305、升降板306和弹性卡板307，所述外齿槽302布设于收卷轮301一端，所述底支架305固定设置于主壳体101中，所述升降板306一端滑动装配于底支架305上，另一端限位转动装配于主轴201底部，所述升降板306上还固定装配有弹性卡板307，所述弹性卡板307弹性压接于外齿槽302一侧。

本实施例在实际应用时，所述底支架305上滑动装配的升降板306由于一端限位转动装配于主轴201底部，因此所述主轴201通过其一端的底盘207弹性压接于支架104一侧时，所述升降板306一侧的弹性卡板307在竖直方向上与外齿槽302平行，使得外齿槽302卡接于弹性卡板307上，从而限定收卷轮301的单向转动，防止所述收卷轮301自行晃动导致主轴201发生倒转，避免已取得的水样再次与水体接触，当该设备回收后，则可通过在竖直方向上压动主轴201，以使主轴201克服弹性件208的弹性作用力滑动，并带动升降板306在竖直方向上滑动，从而使弹性卡板307脱离外齿槽302一侧，从而解除其限位。

请参阅图1，本发明的一种优选实施例中，所述环境监测用地下水取样设备还包括浮体件5，所述浮体件5独立布设于主壳体101顶部，且与所述缆索303装配相连。

本实施例在实际应用时，所述浮体件5上装配有若干个浮体，且默认浮力大小始终大于壳体构件1采样时的质量，保证缆索303末端始终悬挂于其上，且所述配重头103的质量始终大于壳体构件1自身的浮力大小。

本发明上述实施例中提供了一种环境监测用地下水取样设备，通过在主壳体101中设置有可旋转的主轴201，在主壳体101外设置有若干个用于分段取样的取样筒401，并旋转装配有与主轴201联动相接的上封盘203和下封盘204，能够使设备在水体中自由沉降时，自动截取不同深度下的水体样本，无需人工手动操作，大大提高取样的便捷性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。