一種城市路面地表徑流分時段自動採樣器的製造方法

2023-05-11 03:44:26

一種城市路面地表徑流分時段自動採樣器的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種城市路面地表徑流分時段自動採樣器，包括箱體(1)、導流槽(2)、集水槽(3)、集水槽蓋(5)和採樣瓶組件(38)，導流槽(2)設置在箱體(1)內的上部，集水槽(3)設置在導流槽(2)的一端且與其連通，導流槽(2)的底面上設有1個以上的進水孔(25)，每個進水孔(25)的下方均設有一組滑軌(11)，每組滑軌(11)內均設有1個採樣瓶組件(38)；箱體(1)內還設有用於調整採樣瓶組件(38)位置的動力控制組件(26)。本發明通過採用「工」型滑塊及分段式滑軌，使得採樣孔及採樣瓶採樣前後均處於封閉狀態，不僅使得採樣時間段控制更為精密，而且最大程度的解決了樣品汙染和遺撒問題。
【專利說明】一種城市路面地表徑流分時段自動採樣器

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種採樣器，特別是一種城市路面地表徑流分時段自動採樣器。

【背景技術】
[0002]在地表徑流汙染監測工作過程中，樣品的採樣過程，直接決定了監測數據是否準確。但是如果在雨天或是雷雨天人工外出採樣的話，一方面，人員安全是一個很棘手的問題；另一方面，在環境監測中，需要同一時間段，在不同地點進行採樣，而採樣點的布設根據採樣區域的大小，一般會布設一定的數量的採樣點，這就需要一定的人手，在同一時間趕往不同地點樣品採集，這是不現實的。因此，地表徑流自動採樣器實現了同時多點自動採樣。
[0003]現有降雨地表徑流採樣器，一部分過於簡單，不能實現自動化，需要在降雨過程中手動操作，這對於多點野外採樣，在人力和時間上是有限制的，很難實現同時多地點採樣。
[0004]另外，現有技術中的採樣器還存在諸多缺點，例如:採樣瓶採樣後沒有被密封，很容易導致樣品的汙染，以及轉移樣品過程中造成樣品的遺撒；現有技術多採用管線輸送水樣，由於地表徑流含有大量固體物，這樣的水樣很容易導致管線堵塞，造成樣採樣失敗。


【發明內容】

[0005]本發明的目的在於，提供一種城市路面地表徑流分時段自動採樣器，它通過採用「工」型滑塊及分段式滑軌，使得採樣孔及採樣瓶採樣前後均處於封閉狀態，不僅使得採樣時間段控制更為精密，而且最大程度的解決了樣品汙染和遺撒問題。
[0006]本發明的技術方案:一種城市路面地表徑流分時段自動採樣器，包括箱體、導流槽、集水槽、集水槽蓋和採樣瓶組件，導流槽設置在箱體的上部，集水槽設置在導流槽的一端且與其連通，導流槽的底面上設有I個以上的進水孔，每個進水孔的下方均設有一組滑軌，每組滑軌內均設有I個採樣瓶組件；箱體內還設有用於調整採樣瓶組件位置的動力控制組件。
[0007]前述的這種城市路面地表徑流分時段自動採樣器中，所述動力控制組件包括螺杆傳動電機、傳動螺杆、位置控制電機、電機導軌、齒條、蓄電池和控制器，電機導軌固定在箱體內且與導流槽平行，齒條設於電機導軌的一側，螺杆傳動電機設於電機導軌上且與其滑動連接，位置控制電機固定在螺杆傳動電機上，位置控制電機上的輸出齒輪與齒條相嚙合；傳動螺杆安裝在螺杆傳動電機上，且傳動螺杆垂直於導流槽；螺杆傳動電機、位置控制電機和蓄電池均與控制器電連接。
[0008]前述的這種城市路面地表徑流分時段自動採樣器中，電機導軌的兩端分別設有定位傳感器A和定位傳感器B,定位傳感器A和定位傳感器B均與控制器電連接。
[0009]前述的這種城市路面地表徑流分時段自動採樣器中，所述滑軌包括固定滑軌和可拆卸滑軌，固定滑軌的一端與可拆卸滑軌插接連接，固定滑軌的另一端設有限位片；可拆卸滑軌的末端設有擋片。
[0010]前述的這種城市路面地表徑流分時段自動採樣器中，採樣瓶組件包括滑塊、採樣瓶和頂塊，滑塊和頂塊均為兩側具有凹槽的「工」字型，採樣瓶的瓶口具有卡片，滑塊上具有卡槽和開孔；滑塊的一側設有進水孔擋板。
[0011]前述的這種城市路面地表徑流分時段自動採樣器中，所述集水槽蓋與集水槽通過彈簧轉軸轉動連接，集水槽內設有濾網，集水槽的開口處設有釋放開關，集水槽蓋上設有與釋放開關相配合的感應器A，集水槽與導流槽的連接處設有感應器B，感應器A、感應器B和釋放開關均與控制器電連接。
[0012]前述的這種城市路面地表徑流分時段自動採樣器中，導流槽的尾部設有洩水口。
[0013]前述的這種城市路面地表徑流分時段自動採樣器中，所述導流槽上設有導流槽至JHL ο
[0014]前述的這種城市路面地表徑流分時段自動採樣器中，箱體的側壁上設有掛環。
[0015]與現有技術相比，本發明為獨立運行的儀器，可同時在多點部署多個採樣器，實現多地點同時採樣。此外採樣器採用傳感器設計，採樣器部署完畢後，就可以完全脫離人為管控，只要外界條件符合即可進行採樣。採樣完成後，只需對採樣瓶進行回收安放新採樣瓶即可進行下一次採樣，大大節約了人力物力，擺脫了在人力和時間上限制，實現全天候分時段全自動樣品採集。
[0016]本發明通過採用「工」型滑塊及分段式滑軌，使得進水孔及採樣瓶採樣前後均處於封閉狀態，不僅使得採樣時間段控制更為精密，而且最大程度的解決了樣品汙染和遺撒問題。同時，本發明採用獨立滑軌和採樣瓶組件設計，只需打開側蓋即可回收和安放採樣瓶，相比於目前已有的採樣器需要將整個上蓋打開才能回收和安放採樣瓶的操作模式，更加簡單方便。由於採樣瓶安放前已被採樣瓶組件封閉，解決了採樣瓶安放過程中可能被汙染的問題，因此更加適合野外和降雨過程中操作。在現有技術中:由於採樣瓶本身不具有蓋子，所以在採樣的時候，比如:要採集降雨開始後10?20分鐘的樣品，進樣器會從10分鐘開始一直進樣，如果下一個樣品需要採集降雨開始後I小時以後的，那從10分鐘開始一直到I小時之間，徑流樣品一直流經採樣瓶，儘管可能前期採樣瓶已經採滿，但後期流經的徑流依然會對樣品產生影響。而本發明在取完規定時間段的樣品之後，就可以通過傳動螺杆將採樣瓶推進至分段滑軌的後端，此時採樣瓶和進水孔均處於密封狀態，徑流直接由導流槽流走。
[0017]另外，本發明採用了集水槽和導流槽的設計。一方面，採樣瓶與導流槽底部進水孔直接連通，不經過中間環節。另一方面，結合集水槽上」U」型濾網的設計最大程度的避免了水樣流經線路堵塞的問題，確保採樣成功。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發明的剖面圖；
[0019]圖2是本發明的俯視圖；
[0020]圖3是本動力控制組件的結構示意圖；
[0021]圖4是本動力控制組件的側視圖；
[0022]圖5是滑軌的結構示意圖；
[0023]圖6是可拆卸滑軌的側視圖；
[0024]圖7是採樣瓶組件的結構示意圖；
[0025]圖8是採樣瓶組件的局部結構示意圖；
[0026]圖9是滑塊的俯視圖。
[0027]附圖中的標記為:1-箱體，2-導流槽，3-集水槽，4-濾網，5-集水槽蓋，6_感應器A，7-感應器B, 8-限位片，9-滑塊，10-採樣瓶，11-滑軌，12-洩水口，13-彈簧轉軸，14-釋放開關，15-導流槽蓋,16-螺杆傳動電機,17-傳動螺杆，18-位置控制電機,19-電機導軌，20-定位傳感器A，21-定位傳感器B，22-齒條，23-蓄電池，24-控制模塊，25-進水孔，26-動力控制組件，27-掛環，28-固定滑軌，29-可拆卸滑軌，30-擋片，31-瓶口，32-卡片，33-頂ik, 34-開孔，35-卡槽，36-凹槽，37-進水孔擋板，38-採樣瓶組件。

【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。
[0029]本發明的實施例1:如圖1和圖2所示，一種城市路面地表徑流分時段自動採樣器，包括箱體1、導流槽2、集水槽3、集水槽蓋5和採樣瓶組件38，導流槽2設置在箱體I的上部，集水槽3設置在導流槽2的一端且與其連通，導流槽2的底面上設有12個進水孔25，每個進水孔25的下方均設有一組滑軌11，每組滑軌11內均設有I個採樣瓶組件38 ;箱體I內還設有用於調整採樣瓶組件38位置的動力控制組件26。所述集水槽蓋5與集水槽3通過彈簧轉軸13轉動連接，集水槽3內設有濾網4，集水槽3的開口處設有釋放開關14，集水槽蓋5上設有與釋放開關14相配合的感應器A6，集水槽3與導流槽2的連接處設有感應器B7，感應器A6、感應器B7和釋放開關14均與控制器24電連接。導流槽2的尾部設有洩水口 12。所述導流槽2上設有導流槽蓋15。箱體I的側壁上設有掛環27。
[0030]如圖3和圖4所示,所述動力控制組件26包括螺杆傳動電機16、傳動螺杆17、位置控制電機18、電機導軌19、齒條22、蓄電池23和控制器24，電機導軌19固定在箱體I內且與導流槽2平行,齒條22設於電機導軌19的一側,螺杆傳動電機16設於電機導軌19上且與其滑動連接，位置控制電機18固定在螺杆傳動電機16上，位置控制電機18上的輸出齒輪與齒條22相嚙合；傳動螺杆17安裝在螺杆傳動電機16上，且傳動螺杆17垂直於導流槽2 ;螺杆傳動電機16、位置控制電機18和蓄電池23均與控制器24電連接。電機導軌19的兩端分別設有定位傳感器A20和定位傳感器B21，定位傳感器A20和定位傳感器B21均與控制器24電連接。
[0031]如圖5和圖6所示，所述滑軌11包括固定滑軌28和可拆卸滑軌29，固定滑軌28的一端與可拆卸滑軌29插接連接，固定滑軌的另一端設有限位片8 ;可拆卸滑軌29的末端設有擋片30。
[0032]如圖7、圖8和圖9所示，採樣瓶組件38包括滑塊9、採樣瓶10和頂塊33，滑塊9和頂塊33均為兩側具有凹槽36的「工」字型，採樣瓶10的瓶口 31具有卡片32，滑塊9上具有卡槽35和開孔34 ;滑塊9的一側設有進水孔擋板37。
[0033]本發明的實施例2:如圖1和圖2所示，一種城市路面地表徑流分時段自動採樣器，包括箱體1、導流槽2、集水槽3、集水槽蓋5和採樣瓶組件38，導流槽2設置在箱體I內的上部，集水槽3設置在導流槽2的一端且與其連通，導流槽2的底面上設有2個進水孔25，每個進水孔25的下方均設有一組滑軌11，每組滑軌11內均設有I個採樣瓶組件38 ;箱體I內還設有用於調整採樣瓶組件38位置的動力控制組件26。所述集水槽蓋5與集水槽3通過彈簧轉軸13轉動連接，集水槽3內設有濾網4，集水槽3的開口處設有釋放開關14，集水槽蓋5上設有與釋放開關14相配合的感應器A6，集水槽3與導流槽2的連接處設有感應器B7，感應器A6、感應器B7和釋放開關14均與控制器24電連接。導流槽2的尾部設有洩水口 12。所述導流槽2上設有導流槽蓋15。箱體I的側壁上設有掛環27。
[0034]如圖3和圖4所示,所述動力控制組件26包括螺杆傳動電機16、傳動螺杆17、位置控制電機18、電機導軌19、齒條22、蓄電池23和控制器24，電機導軌19固定在箱體I內且與導流槽2平行,齒條22設於電機導軌19的一側,螺杆傳動電機16設於電機導軌19上且與其滑動連接，位置控制電機18固定在螺杆傳動電機16上，位置控制電機18上的輸出齒輪與齒條22相嚙合；傳動螺杆17安裝在螺杆傳動電機16上，且傳動螺杆17垂直於導流槽2 ;螺杆傳動電機16、位置控制電機18和蓄電池23均與控制器24電連接。電機導軌19的兩端分別設有定位傳感器A20和定位傳感器B21，定位傳感器A20和定位傳感器B21均與控制器24電連接。
[0035]如圖5和圖6所示，所述滑軌11包括固定滑軌28和可拆卸滑軌29，固定滑軌28的一端與可拆卸滑軌29插接連接，固定滑軌的另一端設有限位片8 ;可拆卸滑軌29的末端設有擋片30。
[0036]如圖7、圖8和圖9所示，採樣瓶組件38包括滑塊9、採樣瓶10和頂塊33，滑塊9和頂塊33均為兩側具有凹槽36的「工」字型，採樣瓶10的瓶口 31具有卡片32，滑塊9上具有卡槽35和開孔34 ;滑塊9的一側設有進水孔擋板37。
[0037]本發明的實施例3:如圖1和圖2所示，一種城市路面地表徑流分時段自動採樣器，包括箱體1、導流槽2、集水槽3、集水槽蓋5和採樣瓶組件38，導流槽2設置在箱體I內的上部，集水槽3設置在導流槽2的一端且與其連通，導流槽2的底面上設有I個以上的進水孔25，每個進水孔25的下方均設有一組滑軌11，每組滑軌11內均設有I個採樣瓶組件38 ;箱體I內還設有用於調整採樣瓶組件38位置的動力控制組件26。所述集水槽蓋5與集水槽3通過彈簧轉軸13轉動連接，集水槽3內設有濾網4，集水槽3的開口處設有釋放開關14，集水槽蓋5上設有與釋放開關14相配合的感應器A6，集水槽3與導流槽2的連接處設有感應器B7，感應器A6、感應器B7和釋放開關14均與控制器24電連接。導流槽2的尾部設有洩水口 12。所述導流槽2上設有導流槽蓋15。箱體I的側壁上設有掛環27。
[0038]如圖3和圖4所示,所述動力控制組件26包括螺杆傳動電機16、傳動螺杆17、位置控制電機18、電機導軌19、齒條22、蓄電池23和控制器24，電機導軌19固定在箱體I內且與導流槽2平行,齒條22設於電機導軌19的一側,螺杆傳動電機16設於電機導軌19上且與其滑動連接，位置控制電機18固定在螺杆傳動電機16上，位置控制電機18上的輸出齒輪與齒條22相嚙合；傳動螺杆17安裝在螺杆傳動電機16上，且傳動螺杆17垂直於導流槽2 ;螺杆傳動電機16、位置控制電機18和蓄電池23均與控制器24電連接。電機導軌19的兩端分別設有定位傳感器A20和定位傳感器B21，定位傳感器A20和定位傳感器B21均與控制器24電連接。
[0039]如圖5和圖6所示，所述滑軌11包括固定滑軌28和可拆卸滑軌29，固定滑軌28的一端與可拆卸滑軌29插接連接，固定滑軌的另一端設有限位片8 ;可拆卸滑軌29的末端設有擋片30。
[0040]如圖7、圖8和圖9所示，採樣瓶組件38包括滑塊9、採樣瓶10和頂塊33，滑塊9和頂塊33均為兩側具有凹槽36的「工」字型，採樣瓶10的瓶口 31具有卡片32，滑塊9上具有卡槽35和開孔34 ;滑塊9的一側設有進水孔擋板37。
[0041]本發明的工作原理:在採樣前，將採樣瓶10通過卡片32固定於滑塊9上，開啟箱體I 一側的門，將頂塊33、安裝了採樣瓶10的滑塊9依次推入固定滑軌28，至限位片8處，此時進水孔擋板37恰好將進水孔25封閉，然後，將可拆卸滑軌29插接在固定滑軌28上，採樣器通過掛環27懸掛於取樣點下水井篦子下。
[0042]當地表徑流流經感應器A6時，釋放開關14啟動，集水槽蓋5打開，徑流經由集水槽3經過傳感器B7，採樣器總電路接通，螺杆傳動電機16按照事先預設程序開始工作，推動距感應器B7最近的「I」號採樣瓶頂塊33沿滑軌11移動，至採樣瓶口 31中心與進水孔25中心完全重合，採樣開始，待採樣時間到達後，螺杆傳動電機16繼續推動頂塊33移動，至採樣瓶10連同滑塊9完全進入可拆卸滑軌29，採樣瓶瓶口被可拆卸滑軌29完全密封，同時，頂塊33移至進水孔25正下方封閉進水孔25，螺杆傳動電機16反向旋轉，至傳動螺杆17復位，「I」號採樣瓶採樣結束。位置控制電機18按照預設程序帶動螺杆傳動電機16移動至下一採樣瓶，重複以上步驟，直至全部採樣工作完成，螺杆傳動電機16觸碰定位傳感器B21，位置控制電機18帶動螺杆傳動電機16至定位傳感器A20，完成復位。
【權利要求】
1.一種城市路面地表徑流分時段自動採樣器，包括箱體(I)、導流槽(2)、集水槽(3)、集水槽蓋(5)和採樣瓶組件(38)，其特徵在於:導流槽(2)設置在箱體(I)的上部，集水槽(3)設置在導流槽(2)的一端且與其連通，導流槽(2)的底面上設有I個以上的進水孔(25)，每個進水孔(25)的下方均設有一組滑軌(11)，每組滑軌(11)內均設有I個採樣瓶組件(38);箱體(I)內還設有用於調整採樣瓶組件(38)位置的動力控制組件(26)。
2.根據權利要求1所述的一種城市路面地表徑流分時段自動採樣器，其特徵在於:所述動力控制組件(26)包括螺杆傳動電機(16)、傳動螺杆(17)、位置控制電機(18)、電機導軌(19)、齒條(22)、蓄電池(23)和控制器(24)，電機導軌(19)固定在箱體(I)內且與導流槽(2)平行,齒條(22)設於電機導軌(19)的一側,螺杆傳動電機(16)設於電機導軌(19)上且與其滑動連接，位置控制電機(18)固定在螺杆傳動電機(16)上，位置控制電機(18)上的輸出齒輪與齒條(22)相哨合；傳動螺杆(17)安裝在螺杆傳動電機(16)上,且傳動螺杆(17)垂直於導流槽(2);螺杆傳動電機(16)、位置控制電機(18)和蓄電池(23)均與控制器(24)電連接。
3.根據權利要求2所述的一種城市路面地表徑流分時段自動採樣器，其特徵在於:電機導軌(19)的兩端分別設有定位傳感器A (20)和定位傳感器B (21)，定位傳感器A (20)和定位傳感器B (21)均與控制器(24)電連接。
4.根據權利要求1或2或3所述的一種城市路面地表徑流分時段自動採樣器，其特徵在於:所述滑軌(11)包括固定滑軌(28)和可拆卸滑軌(29)，固定滑軌(28)的一端與可拆卸滑軌(29)插接連接，固定滑軌的另一端設有限位片(8);可拆卸滑軌(29)的末端設有擋片(30)。
5.根據權利要求4所述的一種城市路面地表徑流分時段自動採樣器，其特徵在於:採樣瓶組件(38)包括滑塊(9)、採樣瓶(10)和頂塊(33)，滑塊(9)和頂塊(33)均為兩側具有凹槽(36)的「工」字型，採樣瓶(10)的瓶口(31)具有卡片(32)，滑塊(9)上具有卡槽(35)和開孔(34);滑塊(9)的一側設有進水孔擋板(37)。
6.根據權利要求2所述的一種城市路面地表徑流分時段自動採樣器，其特徵在於:所述集水槽蓋(5)與集水槽(3)通過彈簧轉軸(13)轉動連接，集水槽(3)內設有濾網(4)，集水槽(3)的開口處設有釋放開關(14)，集水槽蓋(5)上設有與釋放開關(14)相配合的感應器A ￠)，集水槽(3)與導流槽(2)的連接處設有感應器B (7)，感應器A ￠)、感應器B (7)和釋放開關(14)均與控制器(24)電連接。
7.根據權利要求1所述的一種城市路面地表徑流分時段自動採樣器，其特徵在於:導流槽⑵的尾部設有洩水口(12)。
8.根據權利要求1所述的一種城市路面地表徑流分時段自動採樣器，其特徵在於:所述導流槽(2)上設有導流槽蓋(15)。
9.根據權利要求1所述的一種城市路面地表徑流分時段自動採樣器，其特徵在於:箱體(I)的側壁上設有掛環(27)。
【文檔編號】G01N1/10GK104266865SQ201410592504
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月29日 優先權日:2014年10月29日
【發明者】陳芳, 麼強, 閆錚, 安鑫龍 申請人:東北大學