專利名稱：一種一次分層采取多個(gè)不混合地下水樣的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種地下水樣的采取裝置及方法，具體說是一種一次分層采取多個(gè)不混合地下水樣的裝置及方法。
背景技術(shù)：
近年來我國興建了大量的水庫大壩，然而大部分的水庫都存在滲漏問題；海洋對沿海城市產(chǎn)生很大的影響，針對海洋環(huán)境的研究也越來越多；隨著工業(yè)的發(fā)展，湖泊水質(zhì)的研究關(guān)乎我國可持續(xù)發(fā)展，而這些問題都涉及到水樣的研究，所以水樣的采集裝置及方法尤為重要?，F(xiàn)有技術(shù)中的采水裝置較為單一，且采集水樣時(shí)一次只能單一的采取某一水層的水樣，且采取的水樣多為混合水樣，很難滿足現(xiàn)有研究的需求。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的:針對上述現(xiàn)有存在的問題和不足，本發(fā)明的目的是提供一種一次分層采取多個(gè)不混合地下水樣的裝置及方法。技術(shù)方案:一種一次分層采取多個(gè)不混合地下水樣的裝置及方法，包括電纜、配重、控制模塊和采水裝置，所述采水裝置包括步進(jìn)電機(jī)、內(nèi)層套管和外層套管；所述控制模塊通過電纜與步進(jìn)電機(jī)相連，所述外層套筒與步進(jìn)電機(jī)定子固定連接，所述內(nèi)層套筒與步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子固定連接，所述內(nèi)層套筒套在外層套筒的內(nèi)部并能在步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子的作用下相對于外層套筒轉(zhuǎn)動(dòng)；所述配重固定于外層套管的底部。其中，所述內(nèi)層套筒設(shè)有若干隔板將內(nèi)層套筒的內(nèi)部分成若干個(gè)儲(chǔ)水室，以此來實(shí)現(xiàn)分層采取地下水的目的。其中，所述內(nèi)層套筒與外層套筒的相接觸部位還設(shè)有彈性墊層，且內(nèi)層套筒的每個(gè)儲(chǔ)水室的上下邊緣的外壁均開有橫截面為矩形的凹槽，所述彈性墊層設(shè)在凹槽處，并且彈性墊層的厚度比凹槽深度大，這樣內(nèi)層套筒與外層套筒通過彈性墊層相接觸時(shí)就會(huì)產(chǎn)生一定的空隙，在兩者相對轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中減少摩擦力，更加方便。其中，所述內(nèi)層套筒和外層套筒的底部相接觸的位置還設(shè)有光滑墊層，在兩者相對轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，光滑墊層可減少底部旋轉(zhuǎn)的摩擦力。其中，所述每個(gè)儲(chǔ)水室外壁上的彈性墊層上還設(shè)有貫穿內(nèi)層套筒的內(nèi)層進(jìn)水孔和內(nèi)層排氣孔，而在外層套筒上設(shè)有與其相適配的外層進(jìn)水孔和外層排氣孔。其中，所述電纜上標(biāo)有刻度，通過刻度的標(biāo)識可以將采水裝置放置到指定的深度。本發(fā)明還提供一種一次分層采取多個(gè)不混合地下水樣的方法，包括以下步驟:(I)對控制模塊內(nèi)的單片機(jī)進(jìn)行編程，使控制模塊通過電纜控制的步進(jìn)電機(jī)每次產(chǎn)生一定的轉(zhuǎn)角；(2)分別對內(nèi)層套管上的內(nèi)層進(jìn)水孔和內(nèi)層排氣孔及外層套管(5)上的外層進(jìn)水孔和外層排氣孔進(jìn)行相對位置的設(shè)定；(3)利用標(biāo)有刻度的電纜將采水裝置放置到水體里的指定深度，固定電纜；
(4)操作控制模塊，控制步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)，使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)內(nèi)層套筒轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，使內(nèi)層套筒內(nèi)的第一層儲(chǔ)水室的內(nèi)層進(jìn)水孔和內(nèi)層排氣孔的位置與外層套筒上相適配的外層進(jìn)水孔和外層排氣孔的位置相重疊，在水壓的作用下，第一層儲(chǔ)水室持續(xù)采集水樣；(5)待第一層儲(chǔ)水室采集水樣后，操作控制模塊使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，使內(nèi)層套筒內(nèi)的第一層儲(chǔ)水室的內(nèi)層進(jìn)水孔和內(nèi)層排氣孔的位置與外層套筒上相適配的外層進(jìn)水孔和外層排氣孔的位置相錯(cuò)開，而內(nèi)層套筒內(nèi)的第二層儲(chǔ)水室的內(nèi)層進(jìn)水孔和內(nèi)層排氣孔的位置與外層套筒上相適配的外層進(jìn)水孔和外層排氣孔的位置相重疊，第二層儲(chǔ)水室持續(xù)采集水樣；(6)重復(fù)上述(4)、(5)操作，待每層儲(chǔ)水室都采集到水樣之后，通過電纜將采水裝置提出水面；有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):(I)本發(fā)明的采樣裝置及方法結(jié)構(gòu)簡單，容易實(shí)現(xiàn)，且操作性強(qiáng)；(2)利用本發(fā)明的采樣裝置及方法采取的水樣屬于不混合水，水樣所受的干擾較小;(3)本發(fā)明的采樣裝置和方法可以對水樣進(jìn)行分層儲(chǔ)存，一次可以分層采取多個(gè)試樣。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的剖視圖；圖3為本發(fā)明的內(nèi)層套筒和外層套筒的展開圖。
具體實(shí)施例方式參照圖1至圖3，一種一次分層采取多個(gè)不混合地下水樣的裝置及方法，包括電纜
1、配重2、控制模塊3和采水裝置，采水裝置包括步進(jìn)電機(jī)、內(nèi)層套管4和外層套管5 ;控制模塊3通過電纜I與步進(jìn)電機(jī)相連，外層套筒5與步進(jìn)電機(jī)定子6固定連接，內(nèi)層套筒4與步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子7固定連接，內(nèi)層套筒4套在外層套筒5的內(nèi)部并能在步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子7的作用下相對于外層套筒轉(zhuǎn)動(dòng)；配重2固定于外層套管4的底部。其中，內(nèi)層套筒4設(shè)有若干隔板8將內(nèi)層套筒4的內(nèi)部分成若干個(gè)儲(chǔ)水室。以此來實(shí)現(xiàn)分層采取地下水的目的。其中，內(nèi)層套筒4與外層套筒5的相接觸部位還設(shè)有彈性墊層8，且內(nèi)層套筒4的每個(gè)儲(chǔ)水室的上下邊緣的外壁均開有橫截面為矩形的凹槽，彈性墊層9設(shè)在凹槽處，并且彈性墊層9的厚度比凹槽深度大，這樣內(nèi)層套筒與外層套筒通過彈性墊層相接觸時(shí)就會(huì)產(chǎn)生一定的空隙，在兩者相對轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中減少摩擦力，更加方便。其中，所述內(nèi)層套筒和外層套筒的底部相接觸的位置還設(shè)有光滑墊層，在兩者相對轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，光滑墊層可減少底部旋轉(zhuǎn)的摩擦力。其中，所述每個(gè)儲(chǔ)水室外壁上的彈性墊層9上還設(shè)有貫穿內(nèi)層套筒4的內(nèi)層進(jìn)水孔4-1和內(nèi)層排氣孔4-2，而在外層套筒5上設(shè)有與其相適配的外層進(jìn)水孔5-1和外層排氣孔 5-2。其中，電纜I上標(biāo)有刻度，通過刻度的標(biāo)識可以將采水裝置放置到指定的深度。工作原理:采用上述技術(shù)方案，首先對控制模塊內(nèi)的單片機(jī)進(jìn)行編程，使控制模塊通過電纜控制的步進(jìn)電機(jī)每次產(chǎn)生一定的轉(zhuǎn)角，優(yōu)選轉(zhuǎn)角為45°，然后分別對內(nèi)層套管上的內(nèi)層進(jìn)水孔和內(nèi)層排氣孔及外層套管上的外層進(jìn)水孔和外層排氣孔進(jìn)行相對位置的設(shè)定，待設(shè)定好初始位置，利用標(biāo)有刻度的電纜將采水裝置放置到水體里的指定深度，固定電纜，操作控制模塊，控制步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)，使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)內(nèi)層套筒轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，優(yōu)選轉(zhuǎn)角為45°，使內(nèi)層套筒第一層儲(chǔ)水室的內(nèi)層進(jìn)水孔和內(nèi)層排氣孔的位置與外層套筒上相適配的外層進(jìn)水孔和外層排氣孔的位置相重疊，在水壓的作用下，第一層儲(chǔ)水室持續(xù)采集水樣，待第一層儲(chǔ)水室采集好水樣后，操作控制模塊使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，優(yōu)選轉(zhuǎn)角為45°，使內(nèi)層套筒內(nèi)的第一層儲(chǔ)水室的內(nèi)層進(jìn)水孔和內(nèi)層排氣孔的位置與外層套筒上相適配的外層進(jìn)水孔和外層排氣孔的位置相錯(cuò)開，而內(nèi)層套筒內(nèi)的第二層儲(chǔ)水室的內(nèi)層進(jìn)水孔和內(nèi)層排氣孔的位置與外層套筒上相適配的外層進(jìn)水孔和外層排氣孔的位置相重疊，這樣在水壓的作用下第二層儲(chǔ)水室持續(xù)采集水樣；然后重復(fù)上述操作，待每層儲(chǔ)水室都采集到水樣之后，通過電纜將采水裝置提出水面。利用本發(fā)明的裝置和方法采集到的水樣為不混合水樣，水樣所受的干擾非常小；且該水樣為分層儲(chǔ)存，一次可以分層米取多個(gè)水樣。
權(quán)利要求
1.一種一次分層采取多個(gè)不混合地下水樣的裝置及方法，包括電纜(I)、配重(2)、控制模塊(3)和采水裝置，其特征在于:所述采水裝置包括步進(jìn)電機(jī)、內(nèi)層套筒(4)和外層套筒(5);所述控制模塊(3)通過電纜(I)與步進(jìn)電機(jī)相連，所述外層套筒(5)與步進(jìn)電機(jī)的定子(6)固定連接，所述內(nèi)層套筒(4)與步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子(7)固定連接，所述內(nèi)層套筒(4)套在外層套筒(5)的內(nèi)部并能在步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子(7)的作用下相對于外層套筒轉(zhuǎn)動(dòng)；所述配重(2)固定于外層套管(4)的底部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一次分層采取多個(gè)不混合地下水樣的裝置及方法，其特征在于:所述內(nèi)層套筒(4)設(shè)有若干隔板(8)將內(nèi)層套筒(4)的內(nèi)部分成若干個(gè)儲(chǔ)水室。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種一次分層采取多個(gè)不混合地下水樣的裝置及方法，其特征在于:所述內(nèi)層套筒(4)的外壁與外層套筒(5)的內(nèi)壁相接觸部位還設(shè)有彈性墊層(9)，且內(nèi)層套筒(4)的每個(gè)儲(chǔ)水室上下邊緣的外壁均開有橫截面為矩形的凹槽，所述彈性墊層(9)設(shè)在凹槽處，并且彈性墊層(9)的厚度比凹槽深度大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種一次分層采取多個(gè)不混合地下水樣的裝置及方法，其特征在于:所述內(nèi)層套筒(4)和外層套筒(5)的底部相接觸的位置還設(shè)有光滑墊層(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種一次分層采取多個(gè)不混合地下水樣的裝置及方法，其特征在于:所述每個(gè)儲(chǔ)水室外壁上的彈性墊層(9)上還設(shè)有貫穿內(nèi)層套筒(4)的內(nèi)層進(jìn)水孔(4-1)和內(nèi)層排氣孔(4-2)，而在外層套筒(5)上設(shè)有與其相適配的外層進(jìn)水孔(5-1)和外層排氣孔(5-2)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一次分層采取多個(gè)不混合地下水樣的裝置及方法，其特征在于:所述電纜(I)上標(biāo)有刻度。
7.一種一次分層采取多個(gè)不混合地下水樣的方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)對控制模塊(3)內(nèi)的單片機(jī)進(jìn)行編程，使控制模塊通過電纜控制的步進(jìn)電機(jī)每次產(chǎn)生一定的轉(zhuǎn)角； (2)分別對內(nèi)層套管(4)上的內(nèi)層進(jìn)水孔(4-1)和內(nèi)層排氣孔(4-2)及外層套管(5)上的外層進(jìn)水孔(5-1)和外層排氣孔(5-2)進(jìn)行相對位置的設(shè)定； (3)利用標(biāo)有刻度的電纜(I)將采水裝置放置到水體里的指定深度，固定電纜(I)； (4)操作控制模塊，控制步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)，使步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子(7)帶動(dòng)內(nèi)層套筒(4)轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，使內(nèi)層套筒(4)內(nèi)的第一層儲(chǔ)水室的內(nèi)層進(jìn)水孔(4-1)和內(nèi)層排氣孔(4-2)的位置與外層套筒(5)上相適配的外層進(jìn)水孔(5-1)和外層排氣孔(5-2)的位置相重疊，在水壓的作用下，第一層儲(chǔ)水室持續(xù)采集水樣； (5)待第一層儲(chǔ)水室采集水樣后，操作控制模塊使步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子(7)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，使內(nèi)層套筒(4)內(nèi)的第一層儲(chǔ)水室的內(nèi)層進(jìn)水孔(4-1)和內(nèi)層排氣孔(4-2)的位置與外層套筒(5 )上相適配的外層進(jìn)水孔(5-1)和外層排氣孔(5-2 )的位置相錯(cuò)開，而內(nèi)層套筒(4)內(nèi)的第二層儲(chǔ)水室的內(nèi)層進(jìn)水孔(4-1)和內(nèi)層排氣孔(4-2)的位置與外層套筒(5)上相適配的外層進(jìn)水孔(5-1)和外層排氣孔(5-2)的位置相重疊，第二層儲(chǔ)水室持續(xù)采集水樣； (6)重復(fù)上述(4)-(5)操作，待每層儲(chǔ)水室都采集到水樣之后，通過電纜將采水裝置提出水面。
全文摘要
本發(fā)明公開一種一次分層采取多個(gè)不混合地下水樣的裝置及方法，包括電纜、配重、控制模塊和采水裝置，所述采水裝置包括步進(jìn)電機(jī)、內(nèi)層套管和外層套管；所述控制模塊通過電纜與步進(jìn)電機(jī)相連，所述外層套筒與步進(jìn)電機(jī)定子固定連接，所述內(nèi)層套筒與步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子固定連接，所述內(nèi)層套筒套在外層套筒的內(nèi)部并能在步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子的作用下相對于外層套筒轉(zhuǎn)動(dòng)；所述配重固定于外層套管的底部。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，樣式新穎，密封性強(qiáng)，可以一次分層采取多個(gè)水樣，且采取的水樣為不混合水樣。
文檔編號G01N1/16GK103149054SQ201310037149
公開日2013年6月12日 申請日期2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月31日
發(fā)明者趙小龍, 陳亮, 黃德文, 詹瀘成, 趙敬川, 夏兵兵, 高為壯 申請人:河海大學(xué)