專利名稱:水力自動水質(zhì)比例采樣器的制作方法
本發(fā)明涉及一種水力自動水質(zhì)比例采樣器，這種采樣器既可用于保護(hù)環(huán)境監(jiān)測各種工業(yè)廢水、生活污水的水質(zhì)采樣，也可用于化學(xué)、紡織、造紙等其他工業(yè)中的流動液體的采樣。
在環(huán)境保護(hù)、污染物的治理領(lǐng)域中，對水質(zhì)污染源的調(diào)查及監(jiān)測極其重要。而要正確地進(jìn)行水質(zhì)的調(diào)查和監(jiān)測，配合適當(dāng)?shù)乃|(zhì)采樣儀器則是必要的。本發(fā)明在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域中可用作水質(zhì)比例采樣器。
目前使用的水質(zhì)采樣器主要有兩種類型。一種是室式采樣器(亦稱毛細(xì)管自動采樣器)，這種采樣器雖然具有結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉的優(yōu)點(diǎn)，但是性能較差，操作不便，所采水質(zhì)樣品的代表性和準(zhǔn)確率都較低。其工作原理主要是利用水的重量緩慢連續(xù)地將一密閉容器中的空氣從一毛細(xì)管中壓出，水隨之進(jìn)入該容器，達(dá)到采樣目的。但是，這種采樣器不能按時間比例分割采樣，采樣時由于速度不易控制，采樣數(shù)量也難以滿足。另一種是電動連續(xù)水質(zhì)采樣器，這種采樣器為了達(dá)到連續(xù)比例采樣的目的，主要由三部分構(gòu)成，即將水輸送至采樣器水槽的微型電動水泵、控制采樣勺作定時轉(zhuǎn)動將水勺入取樣瓶的集成電路和控制流量比例的電子流量計。這種由電子技術(shù)與機(jī)械設(shè)備相結(jié)合的采樣器，其優(yōu)點(diǎn)是可以根據(jù)需要采集樣品，具有相當(dāng)?shù)拇硇裕軠?zhǔn)確反映水質(zhì)污染程度，使用也很方便；其缺點(diǎn)是由于水樣同大氣接觸頻繁，影響溶解氧指標(biāo)，需要交流電源，不宜室外采樣，受潮時易發(fā)生觸電事故，而且造價也較貴。
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單，性能良好，不用其它能源的水力自動水質(zhì)比例采樣器，這種采樣器利用水的流動作為推動機(jī)械部件的動力，按水的流量或流速進(jìn)行按比例自動采樣，而且在室內(nèi)外都適宜使用，操作方便，造價低廉。
本發(fā)明提供的水力自動水質(zhì)比例采樣器是由兩個系統(tǒng)組成液體輸送系統(tǒng)和液體分配系統(tǒng)，兩部分之間由連接管連接。
液體輸送系統(tǒng)主要包括三個部分一個葉輪傳動裝置，包括一個由水力推動的葉輪，一個兩端固在液體輸出系統(tǒng)內(nèi)壁由葉輪帶動旋轉(zhuǎn)的輪軸，一個裝在輪軸一端上的偏心輪，一個兩端分別與偏心輪和微型往復(fù)提升泵相連接的連桿。葉輪的形狀可以是水車式的，也可以是杯勺式的或螺旋漿式的。如果采用螺旋漿式葉輪，則應(yīng)將偏心輪改用曲軸。
一個微型往復(fù)提升泵，包括一個筒體、一個位于筒體內(nèi)能作往復(fù)運(yùn)動的活塞，以及兩個裝在泵體內(nèi)位置相對的單向閥，其中一個單向閥通過連接管與出口相連，另一個單向閥與裝有過濾器的入口相接。筒體中的活塞作往復(fù)運(yùn)動時，兩個單向閥分別作開啟和關(guān)閉動作，使由入口進(jìn)入泵體的液體上升并通過出口流向液體分配系統(tǒng)。制造微型往復(fù)提升泵所用的材料可以是玻璃、塑料、尼龍，也可以是其他耐腐蝕剛性材料。
液體輸送系統(tǒng)工作時，可將本系統(tǒng)的開口對著液體排放方向放置在液體的一定深度處，液體由入口進(jìn)入后推動葉輪旋轉(zhuǎn)，葉輪帶動輪軸使偏心輪隨之轉(zhuǎn)動，從而帶動連桿使微型往復(fù)提升泵動作。液體的流速與葉輪的轉(zhuǎn)速成正比，達(dá)到比例采樣的目的。
一個自潤滑裝置。為使微型往復(fù)提升泵內(nèi)的活塞能正常動作，在液體輸送系統(tǒng)中還可以設(shè)有自潤滑裝置，其結(jié)構(gòu)為在側(cè)壁上有水滴收集孔和水滴收集槽，將由葉輪旋轉(zhuǎn)時濺起的液滴由液滴收集孔滴入液滴收集槽，然后滴入活塞，使活塞與筒體之間保持濕潤靈活。自潤滑裝置還可以包括在葉輪邊緣上裝有由柔性材料制成的刷片，將液滴刷入液滴收集孔，經(jīng)液滴收集槽滴入活塞，以提高收集液滴的效率。如果采樣器置于液體中的高度足以使活塞浸及液體并保持濕潤，則自潤滑裝置也可不必設(shè)置。
液體分配系統(tǒng)主要包括兩個部分一個用作定時控制液體分配量的機(jī)械時鐘裝置，以發(fā)條為動力，開足一次發(fā)條可運(yùn)轉(zhuǎn)24小時以上，并且每24小時只轉(zhuǎn)動一周(誤差小于1分鐘)。
一個與機(jī)械時鐘的時軸相連接的液體分配裝置。該裝置包括一個液體進(jìn)口、一個喇叭口、一個分配管、一個設(shè)有24個間隔相等大小相同的分配槽組成的分配盤，每個分配槽的底部各有一個液體流出口，分配管的出口與分配槽的開口保持垂直。
由液體輸送系統(tǒng)供給的液體經(jīng)連接管流入液體分配系統(tǒng)的進(jìn)口再滴入喇叭口，然后經(jīng)分配管滴入分配槽，再由分配槽底部的出口流入采樣瓶。由于分配管每24小時轉(zhuǎn)動一周，而分配盤上也有24個分配槽，所以采樣時能每隔一小時換一個采樣瓶，達(dá)到連續(xù)分隔采樣即按時間比例采樣的目的。如僅需收集某一段時間內(nèi)的液體樣品，則可將相應(yīng)于該時間內(nèi)的所有出口的管子都插入同一個容量足夠大的采樣瓶中。如一天僅需收集一個總樣，則可直接由液體輸送系統(tǒng)的出口管取樣，不必用液體分配系統(tǒng)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于利用液體的流動作為采樣器的動力，不需要電能或其他能源，所以能節(jié)約能源，保證安全；由于液體同大氣接觸程度較低，因而溶解氧的指標(biāo)受影響甚微，準(zhǔn)確度較高；能按時間和／或按液體流速或流量進(jìn)行比例采樣，所采樣品具有代表性。
附圖給出本發(fā)明水質(zhì)比例采樣的一個實(shí)施例。
圖1為本發(fā)明的液體輸送系統(tǒng)正視圖。
圖2為本發(fā)明的液體輸送系統(tǒng)剖視圖。
圖3為本發(fā)明的液體分配系統(tǒng)的俯視圖和正視圖。
圖1、圖2表示水由液體輸送系統(tǒng)的水流入口〔17〕流入，借助水的流動推動葉輪〔1〕，葉輪〔1〕的旋轉(zhuǎn)帶動輪軸〔13〕，輪軸〔13〕一端上的偏心輪〔2〕轉(zhuǎn)動時帶動連桿〔3〕，使微型往復(fù)提升泵中的活塞〔4〕作直線往復(fù)運(yùn)動。當(dāng)活塞〔4〕從筒體〔7〕向外移動時，單向閥〔6〕關(guān)閉，同時另一個單向閥〔5〕開啟，水由水樣入口〔8〕經(jīng)過濾器〔8〕進(jìn)入泵體〔9〕。當(dāng)活塞〔4〕向內(nèi)移動時，單向閥〔5〕關(guān)閉，另一個單向閥〔6〕開啟，泵體〔9〕內(nèi)的水經(jīng)連接管〔10〕從出口〔11〕壓出，經(jīng)連接管〔12〕進(jìn)入液體分配系統(tǒng)。水的揚(yáng)程最高可達(dá)4至6米?；钊掷m(xù)地作直線往復(fù)運(yùn)動，就可以不斷地將水壓出。圖中〔14〕、〔15〕、〔16〕為自潤滑裝置，葉輪轉(zhuǎn)動時濺起的水經(jīng)水滴收集孔〔15〕滴入水滴收集槽〔14〕，通過水滴收集槽〔14〕持續(xù)地滴入活塞〔4〕，以保持活塞〔4〕與筒體〔7〕之間的濕潤。由柔性材料制成的刷片〔16〕裝在葉輪上，可提高收集水滴的效果。由于葉輪的轉(zhuǎn)速受水的流速或流量的控制並與其成正比，所以能進(jìn)行比例采樣。當(dāng)水的流速過小或幾無流速時，采樣器自動停止工作。
圖3表示由液體輸送系統(tǒng)壓出的水經(jīng)連接管〔12〕流入液體分配系統(tǒng)的進(jìn)口〔17〕，滴入喇叭口〔18〕，然后經(jīng)分配管〔19〕滴入分配槽〔20〕，並經(jīng)由分配槽底部的出口〔21〕滴入采樣瓶〔22〕。分配槽〔20〕共有24個，等間隔分配在一個圓形的分配盤上，各個分配槽〔20〕之間用隔離片〔22〕隔開。分配頭〔23〕連接在機(jī)械時鐘裝置〔24〕的時軸上，機(jī)械時鐘裝置〔24〕用發(fā)條作動力，旋緊發(fā)條旋鈕〔25〕可運(yùn)轉(zhuǎn)24小時(誤差小于1分鐘)，以此控制分配管〔19〕每隔24小時轉(zhuǎn)動一次，因此可達(dá)到作時間比例采樣的目的。
權(quán)利要求
1.一種水力自動水質(zhì)比例采樣器，由液體輸送系統(tǒng)和液體分配系統(tǒng)組成，兩個系統(tǒng)之間由連接管連接，其特征在于液體輸送系統(tǒng)包括葉輪傳動裝置、微型往復(fù)提升泵和自潤滑裝置，葉輪傳動裝置包括一個葉輪[1]、一個由葉輪[1]帶動旋轉(zhuǎn)的輪軸[13]、一個裝在輪軸[13]上并隨輪軸[13]轉(zhuǎn)動的偏心輪[2]、一個兩端分別與偏心輪和微型往復(fù)提升裝置的活塞[4]相連接，并帶動微型往復(fù)提升裝置動作的連桿[3]，微型往復(fù)提升裝置包括筒體[7]、活塞[4]、泵體[9]和兩個隨著活塞的動作能同時分別作啟閉動作的單向閥[5、6]，自潤滑裝置包括水滴收集槽[14]和水滴收集孔[15]，水滴收集槽[14]的收集口位于水滴收集孔[15]的下方，其流出口位于活塞[4]的上方，液體分配系統(tǒng)包括一個控制液體分配的機(jī)械時鐘裝置和一個液體分配裝置。
2.如權(quán)利要求
1所述的水力自動水質(zhì)比例采樣器，其特征在于葉輪傳動裝置是由水力推動的可按時間和水的流量流速作比例采樣。
3.如權(quán)利要求
1所述的水力自動水質(zhì)比例采樣器，其特征在于葉輪的形狀可以是水車式的，也可以是杯勺式的或螺旋漿式的。
4.如權(quán)利要求
1 所述的水力自動水質(zhì)比例采樣器，其特征在于螺旋漿式葉輪用曲軸帶動微型往復(fù)提升裝置動作。
5.如權(quán)利要求
1所述的水力自動水質(zhì)比例采樣器，其特征在于微型往復(fù)提升裝置的筒體〔7〕與泵體〔9〕可以整體制成，也可以結(jié)合制成。
6.如權(quán)利要求
1所述的水力自動水質(zhì)比例采樣器，其特征在于制作筒體〔7〕和泵體〔9〕的材料可以是玻璃、塑料、尼龍，也可以是其他耐腐蝕鋼性材料，優(yōu)先采用玻璃。
7.如權(quán)利要求
1所述的水力自動水質(zhì)比例采樣器，其特征在于自潤滑裝置可在葉輪上裝有柔性刷片。
專利摘要
一種水力自動水質(zhì)比例采樣器，由液體輸送系統(tǒng)和液體分配系統(tǒng)兩部分組成，利用液體的流動作為動作，設(shè)有自潤滑裝置，由微型往復(fù)提升泵壓出的液體，揚(yáng)程最高可達(dá)4～6米。本實(shí)用新型可按時間和水的流量流速作比例采樣，可用于監(jiān)測各種工業(yè)廢水、生活污水的水質(zhì)采樣，也可用于化學(xué)工業(yè)和其他工業(yè)中的流動液體的采樣。
文檔編號G01N1/18GK86202506SQ86202506
公開日1987年10月3日 申請日期1986年4月21日
發(fā)明者陳澤鐘 申請人:陳澤鐘導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan