一种水污染监测用的取样装置、水质监测系统及方法与流程

专利2025-05-18  19


本发明属于水质监测领域,特别是涉及一种水污染监测用的取样装置、水质监测系统及方法。


背景技术:

1、随着的科技的发展,人们的生活水平越来越高,但是物质生活提高的同时也伴随着环境污染的加重,尤其是水质污染,因此水质监测是环境监测的重要工作之一。

2、监测人员在对相应的水源进行取样时,通常只取水源表层的水进行监测。然而,污染物在水层的分布会受到水的流速、深度、水底的泥土等因素影响,导致处于水源不同深度的水所被污染的程度不同,若单纯的只取表层的水,部分类型的污染物无法监测到。

3、现有技术中,为了取到水源不同深度的水,具有一种用无人机吊装的取样棒,取样棒分为上取样棒和下取样棒,上取样棒插设在下取样棒内,上取样棒内设置有进水通道,下取样棒内设置有取样腔。上取样棒的一端与无人机连接,进水通道的第一进水口设置在靠近无人机的一端,出水口设置在靠近下取水棒的一端,且上取样棒的中部设置为软管。下取样棒靠近上取样棒的一端设置有第二进水口。上取样棒与下取样棒的连接处还设置有开关结构,开关结构通过进入到进水通道的水多少,来自动打开或关闭第一出水口和第二进水口,以完成对水样的取样。在使用时,通过调节第一进水口和第二进水口之间的距离,即调节软管的弹性变形量,来针对不同深度的水进行取样。

4、这种方式虽然能够针对特定深度的水进行取样,但取样深度受限于上取样棒的长度,若上取样棒的长度太长,则无人机无法带动其移动,另外由于水的张力等影响,取样棒还会出现无法下降到指定水深的问题。此外,该取样棒只能取特定深度的水样,针对不同深度的水进行取样时,需要重复进行取样操作,比较繁琐、费时。另外,水通常会被汽油、柴油等污染,这类污染物通常会悬浮在水面上;由于该取样棒由无人机控制,无人机虽然能够带动取水棒悬停在水面上,但由于无人机在使用时机翼旋转产生的气流导致油污原理取样棒,取样棒无法取到此类污染物。


技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种水污染监测用的取样装置、水质监测系统及方法,用于解决现有技术中取样装置无法适应不同水深的取样场景以及单次只能取特定深度的样本的问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种水污染监测用的取样装置,取样装置为椭球型结构,其包括:配重模块和取样模块;取样模块包括多个取样机构,多个取样机构之间可拆卸连接;取样机构包括取样腔、取样口、排样口和两组密封组件;取样口和排样口与取样腔连通,密封组件设置在取样腔内,其中一组密封组件用于密封取样口,另一组密封组件用于密封排样口;配重模块通过改变自身重量,以带动取样装置下降或上升到不同深度;配重模块包括驱动机构,驱动机构用于带动密封组件运动,以打开或密封取样口和排样口;驱动机构单次只能带动一组密封取样口的密封组件运动;配重模块与取样模块可拆卸连接;配重模块和多个取样机构沿取样装置的长轴依次设置。

3、可选的,配重模块包括第一配重机构和第二配重机构,第一配重机构和第二配重机构沿取样装置的长轴依次设置;第二配重机构和取样机构可拆卸连接;第二配重机构包括容纳腔、与容纳腔连通的进水口和出水口,容纳腔内设置有水泵,水泵用于通过进水口向容纳腔内抽水,以带动取样装置下沉或通过出水口向容纳腔外排水,以带动取样装置上浮;驱动机构设置在第一配重机构内,驱动机构穿过第二配重机构与密封组件连接;

4、和/或,设置在每个取样机构上的用于密封取样口的密封组件沿取样装置的长轴错位设置;

5、和/或,设置在每个所述取样机构上的用于密封取样口的密封组件沿取样装置的周向上或短轴上错位设置。

6、可选的,驱动机构包括电机、传动件和多个凸轮;多个凸轮分别与设置在取样机构上的密封组件连接;电机通过带动传动件转动,以带动凸轮转动;传动件的中轴线与椭球型结构的长轴重合;凸轮沿其周向上设置有多个缺口,当缺口与密封组件连接时,密封组件打开取样口或排样口。

7、可选的,取样机构包括第一外壳和第二外壳;第一外壳和第二外壳围合成取样腔;取样口和排样口设置在第一外壳上;第二外壳为空心柱状结构,凸轮设置在第二外壳内,第二外壳的上设置有第一通孔;密封组件的一端与取样口或排样口连接,另一端与穿过第一通孔与凸轮连接。

8、可选的,密封组件包括第一连接件、用于与取样口或排样口连接的密封件、用于与凸轮连接的抵接件和第一弹性件;密封件与抵接件分别设置在第一连接件的一端;第一通孔远离取样腔的一端的内侧壁上设置有第一抵接部,第一连接件靠近抵接件的一端设置有第二抵接部,第一弹性件套设于第一连接件上,其一端与第一抵接部连接,另一端与第二抵接部连接。

9、可选的,取样腔的底部还设置有用于支撑第一连接件的支撑件,支撑件与第一连接件靠近取样口或排样口的一端连接;

10、和/或,第一外壳包括第一子外壳和第二子外壳;第一子外壳为凹槽状结构,第二子外壳设置在第一子外壳的顶部,与第一子外壳可拆卸连接;

11、和/或,取样装置还包括配空模块,配空模块通过取样模块与配重模块连接,配空模块内设置有空腔;配空模块的底部设置有用于与驱动机构连接的第二连接件;

12、和/或,取样机构和配重模块内还设置有用于感应水量的第一感应组件;

13、和/或,取样装置还包括用于感应取样装置所处深度的第二感应组件。

14、本发明还提供了一种水质监测系统,包括上述的水污染监测用的取样装置,还包括水质监测仪、固定模块、试管上料模块、排样模块、转移模块、抓取模块、底座;水质监测仪、固定模块、试管上料模块、排样模块、转移模块、抓取模块设置在底座上;试管上料模块与转移模块连接,用于向转移模块提供试管;固定模块用于固定取样装置;排样模块与固定模块连接和转移模块连接;固定模块还用于带动取样模块与取样装置的排样口连接;排样模块用于将取样装置内的样本排出到试管内;抓取模块用于将转移模块内的试管放入到水质监测仪的监测位上。

15、可选的,固定模块包括第一固定组件,第一固定组件包括第一固定座和减震组件,减震组件的一端与第一固定座连接,另一端与底座连接;排样模块与第一固定座转动连接;减震组件包括第一连接柱、第二连接柱和第二弹性件;第一连接柱设置在底座上,其设置有用于容纳第二连接柱的通孔;第二连接柱的一端与第一固定座连接,另一端穿设与通孔内,第二弹性件套设与第二连接柱上,其一端与第一固定座连接,另一端与第一连接柱连接。

16、可选的,固定模块还包括第二组定组件,第二固定组件包括安装板、第二固定座;安装板通过支撑柱与底座连接,第二固定座与安装板转动连接,第二固定座上设置有多个用于与取样装置抵接的固定件;和/或,排样模块包括排水槽、转动件和排样管;排水槽与转移模块连接,排样管设置在转动件上,其一端用于与排水槽连接,另一端用于与排样口连接;转动件转动设置在底座上,且与第一固定座转动连接。

17、本发明还提供了一种水污染监测用的取样装置的使用方法,用于上述的一种水污染监测用的取水装置,其包括:获取取样装置所处待取样水源的深度,当深度满足第一预设条件时,打开对应取样机构的取样口并利用水泵将第二配重模块内的水向外抽出;获取对应取样机构内的水量,当水量满足第二预设条件时,关闭对应取样机构的取样口,并利用水泵向第二配重模块内抽水;获取取样装置的排水指令,当获取到排水指令后,打开所有的取样机构的排样口,以完成排样。

18、如上所述,本发明的一种水污染监测用的取样装置、水质监测系统及方法,至少具有以下有益效果:通过将取样装置设置为椭球型结构,配重模块和取样模块沿椭球型结构的长轴依次设置,使取样装置设置为不倒翁结构,可将取样装置维持在沿长轴竖直状态,便于对表层水取样;另配重模块的自身重量还可改变,以使取样装置能够待取样水源内上浮或下沉,配重模块与取样模块的多个取样机构配合使用,以便于能够一次取到不同水层的样本;且设置在配重模块上的驱动机构单次只能打开一组密封取样口的密封组件运动,确保每一取样机构取到的样本不同,杜绝出现样本互相污染的情况。


技术特征:

1.一种水污染监测用的取样装置,其特征在于,所述取样装置为椭球型结构,其包括:配重模块和取样模块;

2.根据权利要求1所述的一种水污染监测用的取样装置,其特征在于:所述配重模块包括第一配重机构和第二配重机构,所述第一配重机构和所述第二配重机构沿所述取样装置的长轴依次设置;第二配重机构和取样机构可拆卸连接;

3.根据权利要求1所述的一种水污染监测用的取样装置,其特征在于:所述驱动机构包括电机、传动件和多个凸轮;

4.根据权利要求3所述的一种水污染监测用的取样装置,其特征在于:所述取样机构包括第一外壳和第二外壳;所述第一外壳和所述第二外壳围合成所述取样腔;所述取样口和所述排样口设置在所述第一外壳上;

5.根据权利要求4所述的一种水污染监测用的取样装置,其特征在于:所述密封组件包括第一连接件、用于与所述取样口或排样口连接的密封件、用于与所述凸轮连接的抵接件和第一弹性件;

6.根据权利要求5所述的一种水污染监测用的取样装置,其特征在于:所述取样腔的底部还设置有用于支撑所述第一连接件的支撑件,所述支撑件与所述第一连接件靠近所述取样口或排样口的一端连接;

7.一种水质监测系统,其特征在于:包括如权利要求1-6任一项所述的水污染监测用的取样装置,还包括水质监测仪、固定模块、试管上料模块、排样模块、转移模块、抓取模块、底座;

8.根据权利要求7所述的一种水质监测系统,其特征在于:所述固定模块包括第一固定组件,所述第一固定组件包括第一固定座和减震组件,所述减震组件的一端与所述第一固定座连接,另一端与所述底座连接;所述排样模块与所述第一固定座转动连接;

9.根据权利要求8所述的一种水质监测系统,其特征在于:所述固定模块还包括第二组定组件,第二固定组件包括安装板、第二固定座;所述安装板通过支撑柱与所述底座连接,所述第二固定座与安装板转动连接,第二固定座上设置有多个用于与取样装置抵接的固定件;

10.一种水污染监测用的取样装置的使用方法,其特征在于:用于如权利要求1-6任一项所述的一种水污染监测用的取水装置,其包括:


技术总结
本发明提供一种水污染监测用的取样装置、水质监测系统及方法,用于解决现有技术中取样装置无法适应不同水深的取样场景以及单次只能取特定深度的样本的问题,其取样装置为椭球型结构,包括配重模块和取样模块,取样模块包括多个取样机构,配重模块包括驱动机构,驱动机构用于打开或关闭取样机构的取样口或排样口,且驱动机构单次只能打开一个取样口;通过将取样装置设置为椭球型结构,且通过配重模块改变自身重量,来使取样机构下沉或上浮,使取样机构不仅能够取到表层水的样本,还能同时取到不同水深的样本且能够避免出现互相污染的情况。

技术研发人员:谢银凤,董莹,张辉
受保护的技术使用者:华企动力数字科技(山东)有限责任公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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