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原文传递实验室污水检测的深水取样机构及其取样方法

专利名称：	实验室污水检测的深水取样机构及其取样方法
摘要：	本发明公开了一种实验室污水检测的深水取样机构，包括水下悬挂绳，所述水下悬挂绳的末端连接有深水取样机构，所述深水取样机构在水下悬挂绳的牵引下下沉到液面以下预定深度后会自动取样；所述深水取样机构包括竖向的筒体，所述筒体的顶部固定密封设置有顶盖，所述水下悬挂绳的下端固定连接所述顶盖；所述筒体的下方连接有配重；本发明的结构省去了电子控制，该机构为纯机械结构，避免了深水取样需要为电子部件做出防水等级很高的高成本取样机构。
专利类型：	发明专利
申请人：	江苏启辰检测科技有限公司
发明人：	张可;徐攀;孙云龙;王杨
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
申请号：	CN201911410395.1
公开号：	CN111076981A
分类号：	G01N1/14;G01N1/16;G;G01;G01N;G01N1;G01N1/14;G01N1/16
申请人地址：	215000 江苏省苏州市苏州工业园区金鸡湖大道99号苏州纳米城西北区04幢302
主权项：	1.实验室污水检测的深水取样机构，包括水下悬挂绳(23)，所述水下悬挂绳(23)的末端连接有深水取样机构(22)，所述深水取样机构(22)在水下悬挂绳(23)的牵引下下沉到液面(24)以下预定深度后会自动取样；所述深水取样机构(22)包括竖向的筒体(3)，所述筒体(3)的顶部固定密封设置有顶盖(41)，所述水下悬挂绳(23)的下端固定连接所述顶盖(41)；所述筒体(3)的下方连接有配重(7)，所述配重(7)的下端同轴心连接有向下延伸的螺纹杆(9)；还包括若干重量不同的配重砝码(8)，各所述配重砝码(8)为密度大于水的圆盘结构，所述配重砝码(8)的轴心处同轴心设置有螺纹孔(10)，所述配重砝码(8)能通过所述螺纹孔(10)拧紧在所述螺纹杆(9)上。 2.根据权利要求1所述的实验室污水检测的深水取样机构，其特征在于：所述筒体(3)筒内为活塞通道，所述活塞通道内同轴心活动设置有上活塞(1)和下活塞(5)；所述上活塞(1)的上侧为密闭气室(2)，所述上活塞(1)与下活塞(5)之间为活动真空室(4)，所述下活塞(5)的下侧为水压室(6)；所述水压室(6)下端连通外部；所述上活塞(1)与下活塞(5)之间通过同轴心的连接杆(17)固定连接；所述下活塞(5)与所述配重(7)之间通过竖向的悬挂杆(18)固定连接。 3.根据权利要求2所述的实验室污水检测的深水取样机构，其特征在于：所述顶盖(41)上连接有硬质的气压平衡管(26)，所述气压平衡管(26)的一端连通外部，另一端连通所述密闭气室(2)的上端；所述气压平衡管(26)上还安装有手动球阀(27)；所述顶盖(41)上还安装有气压计(25)，所述气压计(25)能检测所述密闭气室(2)内的气压。 4.根据权利要求3所述的实验室污水检测的深水取样机构，其特征在于：所述水压室(6)的上端内壁上一体化设置有环状的限位内缘(19)，所述下活塞(5)的下端面接触所述限位内缘(19)上表面。 5.根据权利要求4所述的实验室污水检测的深水取样机构，其特征在于：所述悬挂杆(18)的内部同轴心设置有空心通道(15)，所述空心通道(15)的上端延伸到所述连接杆(17)的中部高度处；所述连接杆(17)的中部高度处设置出液孔(14)，所述出液孔(14)将所述活动真空室(4)的中部和所述空心通道(15)的顶端相互连通；所述配重(7)的内部设置有吸液弯曲通道(21)，所述吸液弯曲通道(21)的一端为吸液口(20)，所述吸液口(20)位于所述配重(7)的上表面处；所述吸液口(20)的另一端连通所述空心通道(15)的下端；所述连接杆(17)的中部高度处活动套接有环状的密封套(16)，所述密封套(16)的内壁封堵所述出液孔(14)；所述密封套(16)的外壁通过支撑杆(13)与所述活动真空室(4)的内壁固定支撑连接；所述连接杆(17)与密封套(16)沿轴线方向相对滑移后，所述密封套(16)会脱离所述出液孔(14)。 6.根据权利要求5所述的实验室污水检测的深水取样机构，其特征在于：所述密封套(16)的内壁为硅胶密封材质。 7.根据权利要求8所述的实验室污水检测的深水取样机构，其特征在于：所述筒体(3)，的侧壁还固定连接有硬质的负压吸管(12)，所述负压吸管(12)的一端连通外部，所述负压吸管(12)的另一端连通所述活动真空室(4)的中部，所述负压吸管(12)内安装有单向阀(11)；所述真空室(4)内的流体能通过单向阀(11)从负压吸管(12)流出，外部的流体不能通过单向阀(11)流进真空室(4)。 8.实验室污水检测的深水取样机构的取样方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一，在取样水体的岸边先把手动球阀(27)打开，气压平衡管(26)将大气环境与密闭气室(2)连通，从而使密闭气室(2)与大气压保持一致，然后将配重(7)向下拉动，从而使上活塞(1)与下活塞(5)一同向下位移，直至下活塞(5)的下端面接触所述限位内缘(19)上表面，此时密封套(16)的内壁刚好封堵出液孔(14)；然后手动关闭手动球阀(27)，从而使密闭气室(2)重新恢复到密闭状态，而且密闭气室(2)内的气压为与环境气压一致；步骤二，根据目标深度安装对应重量的配重砝码(8)，配重砝码(8)越重则预期取样深度就越深；步骤三，通过外部的负压机通过负压吸管(12)持续吸走活动真空室(4)内的空气，从而使活动真空室(4)内形成负压环境；然后取下外部的负压机，活动真空室(4)内相对于外部大气压为负压真空状，此时由于单向阀(11)的存在，外部空气不会通过负压吸管(12)进入活动真空室(4)内；步骤四，将深水取样机构(22)在水下悬挂绳(23)的牵引下下沉到待取样的水体中，随着深水取样机构(22)的整体下沉，由于水越深，水压室(6)内的水压也就越大，当水深到达预定深度后，水压室(6)内的水压对下活塞(5)向上的推力足够克服配重砝码(8)和配重(7)的重力以及上活塞(1)、下活塞(5)和密封套(16)所受到的静摩擦力；此时下活塞(5)在水压的推动下向上位移一段距离，下活塞(5)的向上位移会带动连接杆(17)、上活塞(1)和活动真空室(4)同步向上位移一段距离，而密封套(16)因支撑杆(13)的约束不会发生位置变化，从而使连接杆(17)与密封套(16)沿轴线方向相对滑移，密封套(16)会脱离所述出液孔(14)；活动真空室(4)通过空心通道(15)和吸液弯曲通道(21)与所在深度的水体连通；此时配重(7)附近的水在负压的作用下通过空心通道(15)和吸液弯曲通道(21)吸入到真空室(4)中，从而使真空室(4)内累积了所在深度的污水样本；步骤五，水下悬挂绳(23)将深水取样机构(22)向上拉到岸边，深水取样机构(22)被向上运动的过程中，由于深水取样机构(22)所在位置越来越浅，水压室(6)内的水压也会自动变小，进而密封套(16)会重新恢复到封堵出液孔(14)的状态，避免深水取样机构(22)上拉过程中受到浅位置的水的稀释；步骤六，深水取样机构(22)已经在岸边后，为平衡气压重新打开手动球阀(27)，推动配重(7)使密封套(16)处于脱离出液孔(14)的状态，使真空室(4)恢复常压，便于吸水，然后调整筒体(3)适合姿态使有负压吸管(12)的一侧朝下，然后采用外部的吸液泵通过负压吸管(12)将真空室(4)内的污水水样本吸出，完成所有采样工序。
所属类别：	发明专利