一种用于水文水资源勘察的分层抽水取样装置

技术领域

本发明涉及水文与水资源取水设备技术领域，具体来说是一种用于水文水资源勘察的分层抽水取样装置。

背景技术

水文地质学是研究地下水形成和分布、物理及化学性质、运动规律、开发利用和保护的科学，水文地质勘察是通过各种现代手段、方法，查明水文地质条件，进行地下水水量、水质水量、水质的评价，并结合社会经济环境需求对发展趋势做出预报的工作过程；因此在水文和地质生产、科研工作中，需要取水下不同深度的水样进行水质分析。

现有技术中，不同深度水样的采集设备主要有FFSA型地下水定深取样器和弹簧压卡式取水器。FFSA型地下水定深取样器由采集器、气囊、地面冲气和抽水设备组成，这种取样器操作复杂困难、效率很低、可靠性差，且只能在钻孔中使用。弹簧压卡式取水器由内径较小的上筒体和内径较大的下筒体联合组成，下筒体又由倒锥面、密封通孔、钢球以及可在筒体内上下移动的压杆组成，该取样器结构较复杂、性能不稳定、能取的深度有限，一般不能超过50m深度。

另外，现有技术的取水装置存在以下技术缺陷：(1)取水装置上于不同高度开设有通孔，不同高度的通孔共同与泵贯通连接，此时仅能获得位于某一高度范围内的混合水样，不能够进行不同高度范围内的取水，导致需多次取出，加大工作量；(2)取水完成后取水装置在提升过程中，已经打开的进水口无法隔绝，易于将获得的水样与上层水混合，无法准确代表相应取水深度的水质情况，继而影响结果。因此，需要一种全新的、能够实现根据所需高度进行取样、以及避免所需水样与外界水体混合的取样装置。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种用于水文水资源勘察的分层抽水取样装置，本发明的装置不仅能够根据所需高度进行分层取样，而且有效避免了所需水样与外界水体混合。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种用于水文水资源勘察的分层抽水取样装置，包括提升装置，所述提升装置上连接有分层取水器，所述分层取水器由若干取水单元沿竖向连接，且所述取水单元相互连通，每个所述取水单元均包括：

贯通连接的进水筒和储水筒，所述储水筒上设置有水阀；

套筒，其套设于所述进水筒内，所述进水筒和所述套筒之间开设有用于水穿过的通道；

若干所述套筒内共同设置有阻水控制杆，其顶部设置有驱动机构，所述阻水控制杆底部抵接在位于最底端的所述通道上；

所述进水筒和所述套筒之间设置有水流阻控箱，所述水流阻控箱内设置有若干用于限制水流的阻断件，每个所述阻断件上分别连接有限位板，所述限位板能够分别将所述套筒、以及所述通道密封；

所述阻断件与所述储水筒通过流通管贯通连接，所述流通管共同与水泵贯通连接。

优选的，所述储水筒内设置有分行板，其与所述储水筒顶壁之间设置有流通道，所述分行板将所述储水筒分隔为储水室和控制室，所述储水室与所述进水筒贯通连接，所述控制室与所述阻断件贯通连接。

优选的，每个所述阻断件均包括：

阻断调节室，其设置于所述水流阻控箱内；

推板，其密封滑动设置于所述阻断调节室内，并将所述阻断调节室分隔为运行腔和导向腔，所述导向腔与所述控制室通过所述流通管贯通连接；

导向杆，其一端与所述推板连接，另一端贯穿所述运行腔并与所述限位板连接。

优选的，所述限位板分别贯穿所述水流阻控箱内壁，并分别抵接在所述套筒和所述通道上。

优选的，所述阻水控制杆抵接在所述套筒内，并与所述套筒内壁螺接。

优选的，所述驱动机构用于调节所述阻水控制杆上下滑行，其设置于壳体内，所述壳体位于所述进水筒的上方，所述驱动机构包括：

正反电机，其设置于所述壳体内，且其输出轴上转动连接有主动轮；

从动轮，其套设并固接于所述阻水控制杆上，所述从动轮与所述主动轮啮合，所述主动轮的厚度与所述阻水控制杆的高度一致，且其厚度远大于所述从动轮。

优选的，所述壳体上设置有与所述提升装置可拆卸相连的连接件。

优选的，所述储水筒、以及所述水流阻控箱上分别开设有开口，所述开口上分别铰接有密封门。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：

1、本发明设置有取水单元，且若干取水单元竖向连接，不同的取水单元按照需求进行不同高度的分层取水；每个取水单元均包括贯通连接的进水筒和储水筒，进水筒内套设有套筒，水经由通道流入至储水筒内，并于储水筒内进行收集。

2、本发明的套筒内滑动设置有阻水控制杆，阻水控制杆在驱动机构的带动下上行或下行，阻水控制杆抵接在套筒内，通过阻水控制杆来启闭通道，继而调控取水。

3、本发明设置有阻断件和限位板，在水力推动下，带动推板继而带动导向杆滑行，分层抽水结束后，导向杆带动限位板将套筒和通道均进行封闭，阻水控制杆和限位板共同作用，有效避免了不同高度的水发生混合，继而影响检测结果。

4、本发明设置有分行板，分行板一方面便于储水筒内水的取样储存，另一方面实现了在取样结束后再将套筒和通道均进行封闭的目的，继而有效提升了取样的效率。

附图说明

图1为本发明一种用于水文水资源勘察的分层抽水取样装置的内部结构剖视；

图2为本发明一种用于水文水资源勘察的分层抽水取样装置的外部结构示意图；

图3为本发明一种用于水文水资源勘察的分层抽水取样装置的水流阻控箱内部结构剖视图；

图4为本发明一种用于水文水资源勘察的分层抽水取样装置的驱动机构结构示意图。

附图标记说明：

1、取水单元；2、进水筒；3、储水筒；4、套筒；5、通道；6、阻水控制杆；7、水流阻控箱；8、限位板；9、流通管；10、水泵；11、分行板；12、储水室；13、控制室；14、阻断调节室；15、推板；16、运行腔；17、导向腔；18、导向杆；19、壳体；20、正反电机；21、主动轮；22、从动轮；23、密封门；24、水阀24。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明各实施例中实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。

一种用于水文水资源勘察的分层抽水取样装置，包括提升装置，提升装置上连接有分层取水器，在提升装置作用下实现将分层取水器置于不同的高度，采用分层取水器进行取样操作，分层取水器由若干取水单元1沿竖向连接，每个取水单元1分别获得不同高度的水样，且取水单元1相互连通，每个取水单元1均包括：

贯通连接的进水筒2和储水筒3，水样经由进水筒2进入至储水筒3内，储水筒3上设置有水阀24，储水筒3内的水样经由水阀24排出；

套筒4，其套设于进水筒2内，进水筒2和套筒4之间开设有用于水穿过的通道5，水先经由通道5进入至套筒4内，再进入至储水筒3内；

若干套筒4内共同滑动设置有阻水控制杆6，于套筒4内通过阻水控制杆6控制水的采样，阻水控制杆6顶部设置有驱动机构，驱动机构用于调节阻水控制杆6上下滑行，继而通过阻水控制杆6实现不同取水单元1取样的目的，阻水控制杆6底部抵接在位于最底端的通道5上，避免伸入至水中后，水先由位于最底端的通道5内进入至分层取水器内，影响取样的准确性；

进水筒2和套筒4之间设置有水流阻控箱7，水流阻控箱7内设置有若干用于限制水流的阻断件，每个阻断件上分别连接有限位板8，通过水来调节阻断件的运行，继而带动限位板8运行，限位板8能够分别将套筒4、以及通道5密封，通过限位板8将套筒4、以及通道5密封；

阻断件与储水筒3通过流通管9贯通连接，流通管9共同与水泵10贯通连接，水泵10便于将水抽吸至阻断件内，通过水来调控阻断件运行。

进一步的，储水筒3内设置有分行板11，其与储水筒3顶壁之间设置有流通道，分行板11将储水筒3分隔为储水室12和控制室13，水先进入至储水室12内，待储水室12储满水后，水经由流通道进入至控制室13内，储水室12与进水筒2贯通连接，控制室13与阻断件贯通连接，通过控制室13内的水含量以调控阻断件的运行。

进一步的，每个阻断件均包括：

阻断调节室14，其设置于水流阻控箱7内；

推板15，其密封滑动设置于阻断调节室14内，并将阻断调节室14分隔为运行腔16和导向腔17，导向腔17与控制室13通过流通管9贯通连接；

导向杆18，其一端与推板15连接，另一端贯穿运行腔16并与限位板8连接，限位板8分别贯穿水流阻控箱7内壁，并分别抵接在套筒4和通道5上，在水泵10的作用下，水经由流通管9进入至导向腔17内，并在不断充入水的情况下水推动推板15运行，推板15带动导向杆18、导向杆18带动限位板8移动，并带动限位板8将套筒4、以及通道5密封，实现取样结束后不再与其他高度水样混合的目的。

进一步的，阻水控制杆6抵接在套筒4内，并与套筒4内壁螺接，此时通道5仅实现逐个打开，有效避免了水于其他通道5进入至进水筒2内，避免不同高度水样混合。

进一步的，驱动机构用于调节阻水控制杆6上下滑行，其设置于壳体19内，壳体19位于进水筒2的上方，驱动机构包括：

正反电机20，其设置于壳体19内，且其输出轴上转动连接有主动轮21，主动轮21与电机输出轴之间、以及主动轮21与壳体19之间分别设置有持稳板25，持稳板25实现主动轮21稳定旋转；

从动轮22，其套设并固接于阻水控制杆6上，从动轮22与主动轮21啮合，主动轮21的厚度与阻水控制杆6的高度一致，且其厚度远大于从动轮22，正反电机20带动主动轮21旋转，继而实现与主动轮21啮合的从动轮22轴向旋转，同时带动阻水控制杆6旋转，而由于阻水控制杆6抵接在套筒4内，并与套筒4内壁螺接，在阻水控制杆6旋转的同时，其带动从动轮22与主动轮21啮合并发生升降旋转，继而实现了阻水控制杆6边旋转边沿竖直方向滑行的目的。

进一步的，壳体19上设置有与提升装置可拆卸相连的连接件，连接件可以为挂钩、挂环或其他连接器件。

进一步的，储水筒3、以及水流阻控箱7上分别开设有开口，开口上分别铰接有密封门23，储水筒3上的密封门23便于对储水筒3进行清洗和排水，水流阻控箱7上的密封门23便于调节限位板8的位置，取水结束后，通过挤压限位板8，实现将导向腔17内水排出的目的，均方便继续使用。

使用方法：

本发明在使用时，先将阻水控制杆6的底端抵接在位于最底端的通道5上，然后将分层取水器置于水中，并控制分层取水器位于所需取水高度，打开正反电机20的开关，在主动轮21转动下带动从动轮22和阻水控制杆6旋转，继而阻水控制杆6向正反电机20的方向移动，待将位于最底端的通道5打开后，水经由通道5进入至位于最下方的储水筒3内，开启水泵10的控制开关，并随着储水筒3内水量的逐渐增加，水经由储水室12进入至控制室13内，在水泵10的作用下，控制室13内的水经由流通管9进入至导向腔17内，随着水量的不断增多，水带动推板15，继而带动导向杆18运行，在导向杆18的作用下，带动限位板8分别将套筒4、以及通道5密封，此时最低端的取水单元1取水完成，并将最下方的套筒4及进水筒2进行了有效封闭，一个取水单元1完成取水操作；

再将分层取水器位于另一所需高度，重复进行操作，实现将取水单元1由下至上逐个打开，再逐个封闭，不同储水室12内获得位于不同高度的水样，进行检测即可。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。