[发明专利]从泵管排水中取样的水样采集系统及水样采集方法

摘要

本发明涉及一种从泵管排水中取样的水样采集系统及水样采集方法，所述水样采集系统的系统构成是，管口插接取样装置的取样端设置在拟取样水泵管的排水管口中，所述管口插接取样装置的输出端口通过软管连接在自吸泵的输入端口，在所述自吸泵的输出端口上经管路连接有三通，在所述三通的上口经管路连接质量稳定器的输入端口，在所述三通的旁通口经管路连接分流控制阀，在所述质量稳定器的上端输出端口上经管路连接分体组合式采样瓶。本发明可实现与水泵出水泵管的快速安装和中心定位，提高了采样操作的便捷便利性；水样及所含环境敏感性物质是在处于相对动态平衡的状态下通过采集系统，受扰动小，挥发性物质逸出少，提高了样品的保真度。

主权项

一种从泵管排水中取样的水样采集系统，其特征是，管口插接取样装置的取样端设置在拟取样水泵的泵管排水口中，所述管口插接取样装置的输出端口通过软管连接自吸泵的输入端口，在所述自吸泵的输出端口上经管路连接有三通，在所述三通的上口经管路连接质量稳定器的输入端口，在所述三通的旁通口经管路连接分流控制阀，在所述质量稳定器的上端输出端口上经管路连接分体组合式采样瓶；所述管口插接取样装置是由内径相同的第一进水管、第二进水管、弯管和出水管依次相接组成，在各连接处设置有密封胶垫；所述第一进水管和所述第二进水管连接后的总长度为600—800mm；所述出水管是由单根管体制成或是由若干短管通过各自端口处的螺纹相互连接而成，所述出水管的总长度为1000—1200mm；所述弯管的弯制角度是使所述第二进水管的轴心线与所述出水管的轴心线之间的夹角达到25—30°；在所述第一进水管迎水端的管壁上设有若干轴向开口槽，所述开口槽为端部开口大、根部收口小的楔形槽，并沿所述第一进水管端口的圆周均布，所述开口槽的端部开口边为喇叭形外扩弧形边，所述开口槽的根部为内凹的弧形边，两相邻开口槽端部的两个相邻外扩弧形边相连，使结合部形成一个圆弧形端头；每个所述开口槽的长度为所述第一进水管外径的2—3倍，所述开口槽在其长度中心处的开度为所述第一进水管管壁厚度的6—8倍，两相邻开口槽的邻边之间在开口槽长度中心处的间距不大于所述开口槽在其长度中心处的开度；所述第一进水管的与所述第二进水管相对接的对接端制成为承插式快速接头的插入端，在该插入端的外侧根部设有一个定向齿；所述第二进水管的与所述第一进水管相对接的对接端制成为承插式快速接头的扩口端，在该扩口端的端口上开有一个与所述第一进水管的对接端上的所述定向齿可插接配合定位的槽口；所述第二进水管的与所述弯管相对接的对接端制成为承插式快速接头的插入端，在该插入端的外侧根部设有一个定向齿，所述弯管的与所述第二进水管相对接的对接端制成为承插式快速接头的扩口端，在该扩口端的端口上开有一个与所述第二进水管的对接端上的所述定向齿可插接配合定位的槽口；在所述第一进水管的外壁上制有一个低于外壁圆周面的轴向平沿，在所述第一进水管上套接有第一滑环，在所述第一滑环的内侧壁上制有一个高出内壁圆周面的轴向平沿，在所述第一滑环上开有径向的第一螺孔，所述第一螺孔的内口开在所述第一滑环内侧壁上的轴向平沿上，第一螺孔的轴心线与该轴向平沿相垂直；在所述第一螺孔中穿接有平头的滑环定位螺钉；在所述第一滑环的外壁上设置有两个支腿，两个所述支腿朝向所述管口插接取样装置的回转外侧面，两个所述支腿的轴线夹角为90°，并以所述第一进水管的轴心线与所述出水管的轴心线所构成的平面为对称；在所述第二进水管的外壁上制有一个低于外壁圆周面的轴向平沿，在所述第二进水管上套接有第二滑环，在所述第二滑环的内侧壁上制有一个高出内壁圆周面的轴向平沿，在所述第二滑环上开有径向的第二螺孔，所述第二螺孔的内口开在所述第二滑环内侧壁上的轴向平沿上，第二螺孔的轴心线与该轴向平沿相垂直，在所述第二螺孔中穿接有平头的滑环定位螺钉；在所述第二滑环的外壁上设置有沿滑环外圆呈十字分布的四个支腿；所述第一滑环上的支腿与所述第二滑环上的支腿的长度相等；所述第一滑环和所述第二滑环的壁厚为5—8mm，所述第一滑环和所述第二滑环的轴向宽度为30mm；所述第一滑环的内径比所述第一进水管的外径大0.5—1mm，所述第二滑环的内径比所述第二进水管的外径大0.5—1mm；所述质量稳定器包括两个锥度相同且不大于30°的圆锥形上锥壳和圆锥形下锥壳，所述上锥壳的锥底和所述下锥壳的锥底为带翻口环边的开口对合端，所述上锥壳与所述下锥壳的开口对合端相互对合，在对合部通过快接卡环对两个翻口环边的固定卡位使所述上锥壳与所述下锥壳固定连接成一体；在所述上锥壳的侧壁上分别设有观察窗、水准泡、压力表和接水盘；所述观察窗有两个，以上锥壳轴心线为对称设置；所述水准泡用于观测所述质量稳定器的设置垂直度；所述压力表用于测取所述质量稳定器中的水压力；所述接水盘环绕并固接在所述上锥壳的外壁上，在所述接水盘上设有向盘外导流的导流孔管，在所述导流孔管上接有导流管；在所述上锥壳的外壁上还设有支撑杆，所述支撑杆的上端横向铰接有管夹，在所述管夹中固接有连通管，所述连通管的上端用于连接采样瓶，所述连通管的下端通过透明软管与在所述上锥壳的锥顶设置的出水管口相连通，在所述透明软管上接有同心式流量调节器；在所述下锥壳上设置有支撑质量稳定器的支架，所述下锥壳的锥顶设置有进水管口；所述采样瓶包括瓶体、瓶盖、压板和保护帽；所述瓶体分为上瓶体和下瓶体两部分，所述上瓶体和所述下瓶体为内部口径相同的圆筒体，二者通过对接部的螺纹连接对合成一个直筒体；在所述上瓶体的上部设有圆锥形的斜肩部，所述上瓶体的斜肩部的斜面与水平面的夹角不小于30°，在所述上瓶体的斜肩部上接有上瓶口，所述上瓶口的中心线与所述上瓶体的轴心线在一条直线上，在所述上瓶口的侧壁上制有连接瓶盖的外螺纹，在所述上瓶体的毗邻斜肩部的外侧壁上制有环绕外壁的外螺纹；在所述下瓶体的下部设有斜肩部，所述下瓶体的斜肩部的斜面与水平面的夹角不小于30°，在所述下瓶体的斜肩部上接有下瓶口，所述下瓶口的中心线与所述下瓶体的轴心线在一条直线上，在所述下瓶口的侧壁上制有外螺纹，在所述下瓶体的毗邻斜肩部的外侧壁上制有环绕外壁的外螺纹；所述瓶盖分别扣盖在所述上瓶体的所述上瓶口上和所述下瓶体的所述下瓶口上；所述瓶盖由盖顶和筒形侧壁组成，在所述瓶盖的筒形侧壁上制有与瓶口连接的内螺纹，在所述瓶盖的盖顶上表面开有平置的有底穿插槽，所述穿插槽的槽口宽度不超过所述瓶盖盖顶直径的1/3，所述穿插槽的中心线通过所述瓶盖盖顶的中心，所述穿插槽的一端为封头端，另一端为开口端，所述穿插槽的开口端开通在所述瓶盖的盖顶侧壁上，所述穿插槽的侧壁顶部为燕尾槽式穿插口，在所述穿插槽的穿插口中可插接用于遮盖所述穿插槽上口的压板，在所述穿插槽中开有贯通所述盖顶的圆形穿接孔，所述穿接孔的圆心位于所述穿插槽的中心线上，所述穿接孔的直径不大于所述穿插槽槽口宽度的0.625倍，所述穿接孔的开设位置靠近所述穿插槽的开口端；在所述瓶盖的内侧衬垫有密封瓶口用的圆形密封垫，在所述密封垫上一体地制有一个直立的柔性穿接管，所述穿接管的下端口开通在所述密封垫上，所述穿接管的外径略小于所述瓶盖上的所述穿接孔的直径，所述穿接管的高度不大于所述瓶盖上的穿接孔靠近瓶盖中心一侧的边缘与所述穿插槽中心线的交点到穿插槽的封头端内壁的距离，所述穿接管的管体无障碍地穿过所述瓶盖上的所述穿接孔并通过所述穿插槽伸到所述瓶盖的外部； 所述压板为所述采样瓶在取样前和取样后使用的、用于将所述穿接管折压在所述瓶盖上的所述穿插槽中的压制体；所述压板的两端为圆弧边，其一端与所述穿插槽的封口端内弧面的弧度一致，另一端与所述瓶盖外圆面的弧度一致；所述压板的长度与所述瓶盖上的所述穿插槽的长度相同，在所述压板的两个长边上制有外凸的三角形棱沿，两边的三角形棱沿构成与所述穿插槽槽口上的燕尾槽式穿插口形状相合的燕尾榫；所述压板为楔形体，即其内插端的下缘呈弧形，并以平直的斜面过渡到压板长度的1/2处，压板长度方向上剩余的1/2部分为与压板上缘平行的平面；目的是使压板在滑动阻力较小的情况下顺利插入穿插槽并将所述穿接管挤压在所述穿插槽中；在所述压板的板面上开有方便穿刺法提取样品的取样孔，所述取样孔的直径不大于所述穿接管内径的一半，所述取样孔的圆心位于所述压板的轴线上，在所述压板插入所述穿插槽并完全闭合后，所述取样孔的圆心与所述瓶盖上的所述穿接孔的圆心上下重合；所述压板在插入所述穿插槽并完全闭合后，其顶面高出所述瓶盖上沿2—3mm，其底面距所述穿插槽底面的距离是所述穿接管管壁厚度的1.25—1.6倍，以使所述穿接管因受到所述压板的挤压后可产生挤压变形；所述保护帽为所述采样瓶在取样前和取样后使用的、扣盖在瓶口和瓶盖上的保护体，所述保护帽的外形呈圆柱状，在所述保护帽中设有扣盖瓶盖用的筒形护套，所述护套的上沿连接在所述保护帽的顶部中心，所述护套的内径略大于所述瓶盖的外径，所述护套的高度小于所述瓶盖的高度；在所述保护帽的内腔下端口处制有内螺纹，用以与瓶体外壁上的螺纹部相连接，使所述护套罩接在瓶盖外侧；所述保护帽的内腔总高度不小于瓶盖上的压板上沿至瓶体外壁螺纹部下缘的垂直距离。