一种公共场所水质取样器

文档序号:5857 发布日期:2021-09-17 浏览:31次 英文

一种公共场所水质取样器

技术领域

本发明涉及环境卫生水体检测术领域,更具体地,涉及一种公共场所水质取样器。

背景技术

环境卫生水体检测时,往往需要对各类水体进行无菌化采样操作,才能保证样品的结果的准确性,例如新冠疫情期间,医院污水的新冠病毒水体采样;各类工业厂矿污水微生物采样;集中空调冷却塔嗜肺军团菌采样;游泳池水体的采样,由于这些水体污染程度不一,且环境条件各异,在实际采样中很难保证无菌化操作,对采样人员还存在健康危害风险。此外,环境卫生水体采集过程中往往有水深、多点位采样要求,例如医院污水往往在排污井内进行,在距离井壁大于15cm处采集多个样品;游泳池采样中,则根据实际面积设置多个检测点,检测点位为1个点时采用中心布点,2个点时采用中心对称布点,3个点时采用对角线3等份布点;而冷却塔水体采样时,则需采样人员进入塔内,采集距离塔壁15cm、液面下10cm水样。上述各类场所因条件各异,仅靠人工采样往往无法到达规定要求,且因现场操作的复杂性,采样人员的身体健康极易受到威胁。最后,水体现场采样往往需收集水体采样时的条件参数,如水深、水温、浑浊度、电导率、pH值、游离余氯等,因此研发一种可适用多种场景、保证无菌采样标准的水质取样器十分必要。

现有技术存在如下几个缺点:(1)采样时需要使用伸缩杆靠人力伸至指定区域进行取样样,在多点取样时难以保证采样距离和深度等规范,容易产生误差;(2)现有的检测取样设备需将水体取出后,倒入分析瓶内进行逐个分析,耗时耗力,无法及时得出现场参数,且容易对采集样品造成二次污染;(3)稳定剂采用注射添加分布不均匀,且采样瓶口易暴露在空气中容易收到污染。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本发明提供一种公共场所水质取样器,采用伸缩式采样杆和位于其端部的伺服电机,两者都通过滚轮开关来控制缩放,且两者的伸长长度和提拉线下放深度都可以通过显示屏观察到,保证了多点取样的准确性,降低了操作人员远距离取样的难度和取样环境对人员的健康威胁,减少了人员操作误差对取样结果的感染,解决了不同环境下工作人员难以严格按规范进行取样和健康容易受到危害的问题。

为了实现上述目的,按照发明提供一种公共场所水质取样器,包括:

采样模块、手持部、稳定剂模块、连通模块、储存模块以及水下模块;

所述手持部固定安装于所述采样模块一端,其另一端设有盒盖,所述盒盖与所述采样模块铰接,所述连通模块固定连接于所述采样模块底部,所述储存模块设于所述连通模块底部,所述稳定剂模块固定连接于所述连通模块;

所述采样模块包括显示屏、排气口、充电口、盒盖、抽气泵、电池组、控制中心、采样杆以及采样杆驱动电机,所述显示屏固定连接于所述采样模块表面,所述排气口和充电口贯穿设于采样模块侧壁,分别与所述抽气泵和所述电池组连通,所述水下模块设于所述采样杆端部;

所述抽气泵、所述电池组、所述控制中心、所述采样杆和所述采样杆驱动电机设于所述采样模块内,所述控制中心分别与所述水下模块、所述显示屏、抽气泵以及采样杆驱动电机信号连通,所述电池组分别与所述水下模块、所述控制中心、所述采样杆驱动电机电路连通,所述采样杆和所述采样杆驱动电机传动连接。

进一步地,采样杆包括第一伸缩杆、第二伸缩杆、第三伸缩杆、软管扣、线圈盒、提拉线、伺服电机以及切换开关;

所述第一伸缩杆、所述第二伸缩杆和所述第三伸缩杆依次滑动连接,三者与所述采样杆驱动电机传动连接,所述软管扣固定安装于三者侧面;

所述线圈盒固定安装于所述第一伸缩杆的端部,其内设有转动轴,所述提拉线一端固定于所述转动轴,另一端固定连接于水下模块;

所述伺服电机,固定连接于线圈盒,与所述转动轴轴连接,与所述控制中心信号连通,所述伺服电机与所述采样杆驱动电机并联设置,两者都与所述电池组串联,所述切换开关用于切换所述电池组和两者串联电路的通断。

进一步地,手持部包括滚轮开关、气泵开关以及第一防滑纹,所述滚轮开关和所述气泵开关设于所述手持部的顶部,所述滚轮开关分别与所述采样杆驱动电机和伺服电机串联,所述气泵开关与所述抽气泵串联,所述第一防滑纹设于所述手持部表面。

进一步地,连通模块包括第二防滑纹、稳定剂喷管、抽水管、抽气管以及软管;

第二防滑纹设于所述连通模块表面,所述稳定剂喷管贯穿所述连通模块侧壁设置,一端连通所述稳定剂模块,另一端连通所述储存模块;

所述抽水管和所述抽气管设于连通模块内,所述抽水管一端与所述抽水管连通,另一端与所述储存模块连通,所述抽气管一端与穿过采样模块底部与所述抽气泵连通,另一端与所述储存模块连通;

所述软管与所述软管扣接触连接,一端与所述抽水管连通,另一端设于所述水下模块。

进一步地,储存模块包括密封膜、采样瓶以及瓶套;

所述瓶套套装于采样瓶表面,所述密封膜覆盖于所述采样瓶瓶口设置,所述稳定剂喷管和所述抽气管分别与所述密封膜接触连接;

所述抽水管与所述密封膜为一体式结构。

进一步地,连通模块包括环形槽和让位槽,所述瓶套包括滑块和第二液位槽;

所述滑块设于所述瓶套顶部,所述环形槽设于所述连通模块内表面,所述滑块与所述环形槽滑动连接,所述让位槽贯通设于所述连通模块侧壁,装配所述储存模块时起到为所述抽水管让位作用;

所述第二液位槽贯穿设于所述瓶套侧壁。

进一步地,稳定剂模块包括气瓶、稳定剂盒、气阀、第一液位槽以及固定盒;

所述固定盒固定连接于所述连通模块表面,所述第一液位槽贯通设于所述第一液位槽上;

所述稳定剂盒与所述固定盒接触连接,与所述稳定剂喷管连通,所述气阀贯穿所述固定盒设置,一端与所述稳定剂盒连通,另一端与所述气瓶连通。

进一步地,水下模块包括软管夹、拉环以及电化学分析器;

所述软管夹设于所述水下模块表面,与所述软管接触连接,所述拉环固定连接于所述水下模块中心,所述提拉线固定连接于所述拉环;

所述电化学分析器固定安装于所述水下模块,与所述电池组电路连通,与所述控制中心信号连通。

进一步地,稳定剂喷管包括喷嘴,所述喷嘴连通设于所述稳定剂喷管底部,用于雾化稳定剂;

所述抽气管包括缓冲管,所述缓冲管连通设于所述抽气管上,位于所述连通模块内。

总体而言,通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比,能够取得下列有益效果:

1.本发明提供一种公共场所水质取样器,采用伸缩式采样杆和位于其端部的伺服电机,两者都通过滚轮开关来控制缩放,且两者的伸长长度和提拉线下放深度都可以通过显示屏观察到,保证了多点取样的准确性,降低了操作人员远距离取样的难度和取样环境对人员的健康威胁,减少了人员操作误差对取样结果的影响,解决了不同环境下工作人员难以严格按规范进行取样和健康容易受到危害的问题。

2.本发明提供一种公共场所水质取样器,采用的采样瓶外设有瓶套和密封膜,在进行多次采样时将瓶套和连通模块的环形槽连接处脱出即可,保证了采样瓶口在采样时位于连通模块内,也避免了阳光直射水样,在瓶口设置一次性使用的密封膜,抽气管和稳定剂喷管采用刺破的方式与采样瓶连通,解决了气泵泵气时密封性不足的问题,同时保证了采样时不受到外部环境细菌的污染。

3.本发明提供一种公共场所水质取样器,在盒装的采样模块中继承了抽气泵、电池组、控制中心、采样杆和采样杆驱动电机多个组件,使得为取样器提供动力和模块于下部的连通模块和储存模块等分离,保证了取样器的使用寿命,不易受到环境细菌的污染。

4.本发明提供一种公共场所水质取样器,连通模块侧面固定安装有稳定剂模块,稳定剂模块可通过更换气瓶提供压力源、更换稳定剂盒提供适应不同水样的稳定剂,在取样时稳定剂通过喷嘴喷入采样瓶中,雾化后的稳定剂与进入的水样充分混合,分布更加均匀,有利于水样的保存。

5.本发明提供一种公共场所水质取样器,在水下模块上设有电化学分析器,该分析器与控制中心信号互通,当水下模块沉入水面下进行取样时,电化学分析器可同步对所在水域进行电化学分析,并将相关参数发送至控制中心,然后控制中心通过显示屏展示给操作人员,加快了工作效率,工作人员可在现场得到样品的部分参数。

附图说明

图1为本发明实施例一种公共场所水质取样器的结构示意图一;

图2为本发明实施例一种公共场所水质取样器的局部放大图A;

图3为本发明实施例一种公共场所水质取样器的侧视图;

图4为本发明实施例一种公共场所水质取样器的剖面图B-B;

图5为本发明实施例一种公共场所水质取样器的剖面图D-D

图6为本发明实施例一种公共场所水质取样器的结构示意图二;

图7为本发明实施例一种公共场所水质取样器的局部放大图C。

在所有附图中,同样的附图标记表示相同的技术特征,具体为:1-采样模块、2-手持部、3-稳定剂模块、4-连通模块、5-储存模块、6-水下模块、11-显示屏、12-排气口、13-充电口、14-盒盖、15-抽气泵、16-电池组、17-控制中心、18-采样杆、19-采样杆驱动电机、21-滚轮开关、22-气泵开关、23-第一防滑纹、31-气瓶、32-稳定剂盒、33-气阀、34-第一液位槽、35-固定盒、41-第二防滑纹、42-稳定剂喷管、43-抽水管、44-抽气管、45-环形槽、46-让位槽、47-软管、51-密封膜、52-采样瓶、53-瓶套、61-软管夹、62-拉环、63-电化学分析器、181-第一伸缩杆、182-第二伸缩杆、183-第三伸缩杆、184-软管扣、185-线圈盒、186-提拉线、187-伺服电机、188-切换开关、421-喷嘴、431-软管接口、441-缓冲管、531-滑块、532-第二液位槽。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1-图7所示,本发明提供一种公共场所水质取样器,包括采样模块1、手持部2、稳定剂模块3、连通模块4、储存模块5以及水下模块6,所述采样模块1、连通模块4以及储存模块5从上至下依次连通,其中,所述采样模块1内设有抽气泵15、采样杆18以及采样杆驱动电机19,用于提供采样动力和将采样端移动至指定区域,当需要对指定水域进行采样时,可通过手持部上的滚轮开关21控制所述驱动电机19,所述驱动电机19可驱动采样杆18向前伸长,达到所述水域后,再将所述水下模块6下放至水面以下,所述水下模块6与所述储存模块5通过软管47连通,抽气泵15在对储存模块5进行抽气的过程中水体通过软管47进入至储存模块5中,而稳定剂模块3固定安装于所述连通模块4的侧面,在取样过程中可同步在储存模块5中喷出雾化的稳定剂,所述储存模块5与所述连通模块4为可拆卸式结构,在储存模块5采样至所需水量时,可将其替换成备用的储存模块5继续进行采样,本取样器采用可伸缩式采样杆18,便于工作人员对游泳池、水冷却塔等肢体难以达到的区域进行水质取样。

进一步地,如图1-图6所示,所述连通模块4包括第二防滑纹41、稳定剂喷管42、抽水管43、抽气管44、环形槽45、让位槽46以及软管47,连通模块4外形为圆台状结构,其内部为空腔,第二防滑纹41设于连通模块4的外表面,在手持本取样器的手持部2时,其表面设置的第一防滑纹23具有防滑作用,另一只手可手持连通模块4外表,第二防滑纹41有防滑作用,便于在采样时保持取样器稳定,所述连通模块4顶部固定连接于所述采样模块1底部,所述稳定剂喷管42为硬质管道,穿过连通模块4的侧壁设置,优选地,稳定剂喷管42可采用过盈配合插接于连通模块4侧壁,方便在更换稳定剂种类后也可以更换稳定剂喷管42,防止不同种类稳定剂混合污染,所述稳定剂喷管42位于外部的一端与所述稳定剂模块3连通,内部端竖直向下设于连通模块4空腔内,其底部连通设有喷嘴421,所述喷嘴421为尖锐状形状,用于喷洒稳定剂,并对稳定剂进行雾化,所述抽气管44为泵气的硬质管道,其上连通设有囊状的缓冲管441,以保证在抽气过量储存模块5中的水体样品不会直接进入抽气泵15中造成故障短路,提供了缓冲空间,优选地,其上端穿过并不定在采样模块1的底部与抽气泵15连通,下端竖直设于所述空腔内,端部采用尖锐斜管口,方便刺入储存模块5中,而抽水管43为“L”型结构,其顶部插接固定于设于连通模块4表面的软管接口431上,底部竖直向下从空腔进入储存模块5中,用于将采样水体导入储存模块5中进行保存,所述储存模块5包括密封膜51、采样瓶52以及瓶套53,优选地,所述密封膜51为薄膜橡胶材质,在采样瓶52进行灭菌后套装于瓶口起到密封作用,抽水管43与密封膜51为一体式结构,保证了气密性和无菌要求,抽水管43底部深入靠近采样瓶52的瓶底,防止在采样时水体溅射,采样瓶52和密封膜51设有多套备用,为医用无菌玻璃瓶,方便进行多中水体多次采样,在未开始使用采样瓶52时,采样瓶52瓶口设有密封膜51起封装作用,优选地,在取样后还设有配套的封装瓶盖,用于取样后密封采样瓶52瓶口,瓶盖覆盖于密封膜51表面对其起保护作用,而瓶套53为非透明材质,可以为塑料或橡胶,可重复使用,套装于采样瓶52表面起保护作用,同时防止采样过程中阳光直射采样瓶52内的水体对其化学性质产生影响,所述瓶套53顶部边缘设有滑块531,所述滑块531设有两个以上,而连通模块4底部的环形槽45设于其空腔内壁,所述环形槽45还包括接入口,所述接入口与滑块531大小适应、数量相等,在安装储存模块5时只需将瓶套53上的滑块531对准接入口推入,然后将瓶套53旋转,即可将储存模块58固定于连通模块4底部,在推入过程中稳定剂喷管42以及抽气管44底部都直接刺破密封膜51进入采样瓶52瓶口部位,由于密封膜51采用橡胶材质在刺入口处能保持很好的密封性,防止抽气管44在抽气时采样瓶52气压不足,同时也防止水体样品污染所述空腔,而抽水管43为“L”型结构,为方便装入在连通模块4上设有贯通侧壁的竖槽让位槽46,优选地,瓶套53侧壁还竖直设有第二液位槽532,在采样过程中,可通过第二液位槽532观察到采样瓶52中的液位情况,防止抽取水体样本过多超出采样瓶52的容量,本取样器采用的储存模块5可拆卸连接于连通模块4底部,在使用时更换方便,稳定剂喷管42和抽气管44与储存模块5连通处密封性好,保证了采样时采样瓶52内不会受到其它细菌污染。

进一步地,如图1、图4、图5、图6和图7所示,所述采样模块1包括显示屏11、排气口12、充电口13以及盒盖14,所述采样模块1为盒状结构,与连通模块4顶部固定连接,在其一端还固定连接有手持部2,另一端铰接连接有盒盖14,在采样模块1盒体内部还固定安装有抽气泵15、电池组16、控制中心17、采样杆18以及采样杆驱动电机19,所述抽气泵15与所述抽气管44的顶部连通,用于对采样瓶52进行抽气产生负压,从而使得水体样本从抽水管43进入采样瓶52内,抽气泵15抽出的气体由排气口12排出,所述排气口12固定安装于采样模块1的侧壁,与所述抽气泵15的出气口连通,所述充电口13固定安装于采样模块1的侧壁,与电池组16电路连通,用于为电池组16充电,所述电池组16分别与显示屏11、抽气泵15、控制中心17和采样杆驱动电机19电路连通进行供电,所述控制中心17分别与显示屏11、抽气泵15以及采样杆驱动电机19信号连通,通过在控制中心17预设抽气量,来控制抽气泵15单次抽气的最大值,以防止抽水量超过采样瓶52容量导致溢出污染取样器其它结构,优选地,所述电池组16与采样模块1为可拆卸式连接,当进行长时间采样作业时,打开盒盖14可将电池组16抽出然后更换备用电池组16,以适应无法充电的野外环境使用。

进一步地,如图1、图3至图7所示,采样杆驱动电机19与采样杆18通过丝杆连接,所述采样杆18包括第一伸缩杆181、第二伸缩杆182、第三伸缩杆183、软管扣184、线圈盒185、提拉线186、伺服电机187以及切换开关188,所述第一伸缩杆181、第二伸缩杆182、第三伸缩杆183都为管状结构且依次套装于后者相互滑动连接,可根据实际采样距离来选择第一伸缩杆181、第二伸缩杆182、第三伸缩杆183的长度,三者的端部还固定安装有软管扣184,所述软管扣184为橡胶制“U”型扣,在将软管47扣入起固定作用,所述软管47为一次性无菌医用管,一端设于软管接口431处与抽水管43连通,另一端夹于水下模块6上,进一步地,采样杆驱动电机19的驱动下所述第三伸缩杆183套装于管套内并与之滑动连接,所述管套固定安装于采样模块1内,所述线圈盒185固定安装于第一伸缩杆181的末端,其内绕转动轴设有缠绕为线圈状的提拉线186,可随转动轴转动下放线圈或回收提拉线186,在采样杆18完全伸长后,线圈盒185为远离作业人员端,在线圈盒185上安装有伺服电机187,所述伺服电机187分别与电池组16、控制中心17、滚轮开关21和切换开关188电路连通,伺服电机187固定安装于与采样杆驱动电机19并联连通,两者分别与所述电池组16串联,所述切换开关188用于在伺服电机187与采样杆驱动电机19之间进行切换,而滚轮开关21为滚轮结构开关,设于所述手持部2的顶部,当作业人员手握手持部2时可将拇指直接搭在滚轮开关21上,通过滚动滚轮开关21来控制伺服电机187或采样杆驱动电机19的转动量,当切换开关188切换至伺服电机187电路连通时,可控制提拉线186下端固定的水下模块6的上升或下降,当切换开关切换至采样杆驱动电机19电路连通时,可控制第一伸缩杆181、第二伸缩杆182、第三伸缩杆183的伸出和缩回,提拉线186和采样杆18的伸缩量都通过控制中心17反馈至显示屏11进行显示,使得作业人员能观察到水下模块6具体的水平和垂直距离,保证了水体采样的规范性,本装置采用的采样杆18具备携带软管47向前伸出的功能,同时还可以通过水下模块6快速将软管47送至所需深度,多种功能通过切换开关188和滚轮开关21即可完成,两者设置部位符合人体工程学原理,操作人员单手握持即可完成。

进一步地,如图6和图7所示,所述水下模块6包括软管夹61、拉环62以及电化学分析器63,所述水下模块6为金属锥状结构,可保证提拉线186竖直下放,所述软管夹61固定安装于锥状结构表面,在装配软管47时将其夹持于软管夹61内进行固定,所述电化学分析器63插接于水下模块6上,与控制中心17通信连接,与电池组16电路连通,当水下模块6下沉至指定深度后,按压气泵开关22开始抽取水样,同时电化学分析器63可以对所在水域的水深、水温、浑浊度、电导率、pH值、游离余氯等现场参数指标进行检测分析,然后通过控制中心17发送至显示屏11供操作人员参考记录,所述拉环62固定安装于水下模块6顶部中心,为环状结构,用于固定连接提拉线186,本取样器使用的水下模块6采用金属锥状结构,保证了提拉线186下放深度的准确性,同时软管夹61夹装于储存模块5上时能防止水下模块6污染软管47入水口,在不同水域进行采样操作时,操作人员可以使用无菌布对水下模块6进行擦拭,防止沾染污染物影响下一次采样结果。

进一步地,如图1-图4所示,所述稳定剂模块3包括气瓶31、稳定剂盒32、气阀33、第一液位槽34以及固定盒35,所述固定盒35固定安装于连通模块4的侧面,其一面开孔连通气阀33,另一面开口可将稳定剂盒32推入,所述稳定剂盒32可备用多个,分别装入不同的稳定溶剂针对不同水质采样时使用,将稳定剂盒32插入固定盒35后,所述稳定剂盒32与稳定剂喷管42连通,同时所述气阀33与稳定剂盒32连通,此时将预先充装好的气瓶31的出气口固定于气阀33上,打开气阀33后气体进入稳定剂盒32内将稳定剂压入稳定剂喷管42中,达到一边抽取水样一边通过喷嘴421喷洒雾化的稳定剂的功能,稳定剂喷洒更加均匀,固定盒35上还设有通槽第一液位槽34,可看稳定剂盒32内稳定剂的余量,提醒采样人员及时更换新的稳定剂盒32,使用气瓶31作为压力源简化了作业人员的操作流程。

本发明提供一种公共场所水质取样器的工作原理如下:

在取样操作时,操作人员先将一次性医用无菌软管夹于采样杆上的软管扣内,其一端夹于水下模块上的软管夹上,另一端与软管接口连通,然后将套装有瓶套的采样瓶向上推入连通模块中,在将瓶套顶部的滑块在连通模块中的环形槽转动固定主采样瓶,在推入过程中稳定剂喷管和抽气管底部都刺破密封膜进入采样瓶顶部,抽水管与软管接口连通,此时将切换开关切换至连通采样杆驱动电机电路,滚动滚轮开关使得采样杆驱动电机驱动第一伸缩杆、第二伸缩杆和第三伸缩杆伸出,通过显示屏可看到伸出长度,达到指定长度后将切换开关切换至连通伺服电机电路,同样通过滚动开关控制伺服电机转动,将提拉线吊装的水下模块下放至所需深度,此最后按下气泵开关,抽气泵开始工作,通过抽气管抽出采样瓶内的空气产生负压,由于软管通过抽水管与采样瓶连通,瓶内产生的负压将水下模块端软管所在的水样抽入采样瓶内,控制中心可预设单次抽水量上限。达到自动停止抽取的目的,在取样过程中可开启稳定剂模块中的气阀,取样的同时在采样瓶内喷洒稳定剂。

本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用于限制本发明,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。

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