管口可變徑插入式采樣儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種管口可變徑插入式采樣儀，其結(jié)構(gòu)包括錐管、直筒管、穩(wěn)流緩沖管、芯管、分流調(diào)壓閥、壓力表、采樣軟管和同心式流量調(diào)節(jié)器等。本發(fā)明采樣儀改變了原有有機(jī)物污染水樣采集裝置的組成、結(jié)構(gòu)和工作原理，具有體積小、重量輕、適用范圍廣、便于攜帶、安裝方便、操作簡單、使用安全、避免樣品在采集過程中的污染環(huán)節(jié)等特點(diǎn)，提高了采集樣品的保真度，降低了樣品的采集成本，保證了人員、設(shè)備的安全，提高了采樣儀的普適性。
【專利說明】管口可變徑插入式采樣儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種含有揮發(fā)、半發(fā)性物質(zhì)的水樣的采集裝置，具體地說是一種管口可變徑插入式采樣儀。
【背景技術(shù)】
[0002]遭受有機(jī)物污染的水樣，由于其含有揮發(fā)、半揮發(fā)性物質(zhì)的特殊性，對其樣品的采集有別于其它水樣的采集方法。
[0003]目前，常用的有機(jī)物污染水樣的采集方法是在抽取污染水樣的泵管口處用喉箍緊固消防水帶，再通過四通分流的方式采集樣品。所用采樣部件主要包括樣品采集四通、四通分流器、有襯里的消防水帶、喉箍、大小管接頭、直通管、快接卡環(huán)、壓力表、承插式接管塔座、調(diào)壓閥、泄流閥、透明耐壓塑料軟管、壓扁式流量調(diào)節(jié)器和不銹鋼管等，采樣時(shí)先要進(jìn)行樣品采集裝置的組裝和現(xiàn)場安裝，組裝和安裝所用的配套工具和耗材包括螺絲刀、管鉗、扳手、生料帶、PVC膠、角磨機(jī)等。
[0004]樣品采集裝置的組裝方式是:樣品采集四通的端口一采用插入式快速接頭與四通分流器相接；樣品采集四通的端口二通過絲扣連接壓力表；樣品采集四通的端口三通過絲扣連接承插式接管塔座，承插式接管塔座的另一端連接透明塑料軟管的一端，外部用喉箍緊固；透明塑料軟管套裝在壓扁式流量調(diào)節(jié)器內(nèi)，另一端用喉箍緊固在不銹鋼管的一端；樣品采集四通的端口四通過絲扣連接承插式接管塔座，承插式接管塔座的另一端連接透明塑料軟管的一端，外部用喉箍緊固；透明塑料軟管的另一端用喉箍緊固在承插式接管塔座的一端，承插式接管塔座的另一端通過絲扣連接調(diào)壓閥。
[0005]水樣采集的操作方式是:抽取污染水樣的泵管中的水流依次通過消防水帶、四通分流器、樣品采集四通、透明耐壓塑料軟管和不銹鋼管進(jìn)入采樣瓶中。進(jìn)行樣品采集時(shí)，依次調(diào)節(jié)泄流閥和調(diào)壓閥的水流量，使壓力表的讀數(shù)為0.25MPa ;通過壓扁式流量調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)透明耐壓塑料軟管的開合度，使不銹鋼管的出水量分別為4ml/s (針對含半揮發(fā)性物質(zhì)的污染水樣)和2ml/s (針對含揮發(fā)性物質(zhì)的污染水樣)。污染水樣裝滿采樣瓶后，封緊瓶口，倒置微敲，瓶中無氣泡產(chǎn)生，即完成污染水樣的樣品采集。
[0006]上述有機(jī)物污染水樣的傳統(tǒng)采集方式存在的問題是:
(I)樣品采集裝置中使用的消防水帶、透明耐壓塑料軟管、生料帶等容易污染樣品，使樣品失真；特別是在最初幾次的使用過程中，所用材料釋放的有害成分對樣品的質(zhì)量會產(chǎn)生很大影響，污染樣品。
[0007](2)樣品采集裝置的部件多，構(gòu)成復(fù)雜，總重量大于80kg，體積龐大，攜帶不便。
[0008](3)現(xiàn)場組裝程序復(fù)雜，操作繁瑣，耗時(shí)較長。部分部件采用美標(biāo)，不利于相互之間的連接，操作不便。
[0009](4)在樣品采集四通與樣品流經(jīng)管道的拐彎和變徑部位容易產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象，當(dāng)氣穴中的真空度大于水中的某些揮發(fā)性物質(zhì)或半揮發(fā)性物質(zhì)的飽和蒸汽壓時(shí)，會導(dǎo)致這些揮發(fā)性或半揮發(fā)性物質(zhì)的溢出散失，使樣品失真。[0010](5)出水流量采用“壓扁式”流量調(diào)節(jié)器控制，調(diào)節(jié)流量時(shí)，水的流線束由“圓柱”形逐漸變?yōu)椤氨馄健毙危淖兞肆骶€束的形狀，增加了分子間相互碰撞的幾率，使有機(jī)物污染水樣中的揮發(fā)、半揮發(fā)性物質(zhì)析出的幾率增大。
[0011](6)當(dāng)水泵揚(yáng)程或功率較大時(shí)，由于管口出水的反作用力，會導(dǎo)致安裝在消防水帶頭部的泄流閥的左右擺動，如控制不牢，會對操作人員及周圍物體產(chǎn)生撞擊威脅。
[0012](7)樣品采集裝置能夠?qū)拥某樗霉芸诘淖畲笠?guī)格為DN100，對于現(xiàn)場大于該規(guī)格的泵管，則因無法對接而不能進(jìn)行采樣操作。
[0013](8)原樣品采集裝置的終端不銹鋼管的出水量太小，樣品采集時(shí)間過長，使水樣與空氣的接觸時(shí)間較長，這樣既容易使水樣中的揮發(fā)性或半揮發(fā)性物質(zhì)散失，又容易使水樣中的還原性物質(zhì)被氧化，導(dǎo)致樣品失真。
[0014]對于水污染調(diào)查和評價(jià)工作來說，樣品的采集具有“承前啟后”的作用。樣品保真度的高低直接影響到前期現(xiàn)場調(diào)查工作的判斷準(zhǔn)確性和后期室內(nèi)樣品分析結(jié)果的真實(shí)性，對正確評價(jià)水污染的程度和范圍具有重要意義。
[0015]樣品誤差太大，有時(shí)會導(dǎo)致評價(jià)結(jié)果與實(shí)際情況截然相反的結(jié)論。如果樣品采集過程使樣品中的污染物質(zhì)溢出散失較多，導(dǎo)致室內(nèi)檢測值較實(shí)際值偏低，就有可能把已經(jīng)遭受污染的水域評價(jià)為未污染或污染輕的水域，污染得不到重視，繼續(xù)用于生產(chǎn)和生活，最終使污染程度繼續(xù)擴(kuò)大，直接影響人民的生活質(zhì)量，長期用于生產(chǎn)、生活飲用，導(dǎo)致人民身體受損，直接影響國民經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。
[0016]在樣品采集過程中，水樣受到采樣儀材質(zhì)的使用不當(dāng)而造成的樣品中污染物質(zhì)含量增高，使室內(nèi)檢測值高于實(shí)際值，就有可能把未遭受污染或遭受污染較輕的區(qū)域劃為遭受污染或污染較重的區(qū)域，一方面浪費(fèi)治理成本，另一方面使不明真相的群眾的心情受到影響，不利于社會的穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]本發(fā)明的目的就是提供一種可方便攜帶、組裝和操作的管口可變徑插入式采樣儀，以克服現(xiàn)有樣品采集裝置存在的不足，最大限度地減少水樣的失真，提高采樣儀的普適性和安全性。
[0018]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種管口可變徑插入式采樣儀，包括:
若干節(jié)可依次相接且錐度相同的錐管，用于插入污染水樣輸出泵管內(nèi)，對污染水樣進(jìn)行平穩(wěn)輸送；相鄰所述錐管通過端部的承插口相互插接配合，在所述承插口上開有沿圓周均布的若干穿接緊固件的通孔，在所述承插口里側(cè)的所述錐管上焊接有螺母，所述螺母的中心孔與所述通孔相通；
若干根可依次相接且管徑相同的直筒管，連接在開度最小的一節(jié)所述錐管的小口端，用于延伸所述錐管在污染水樣輸出泵管中的插入深度；
穩(wěn)流緩沖管，其一端為開口端，連接在所述直筒管的末端端口上，另一端為封閉端，在靠近封閉端的側(cè)壁上開設(shè)有連接分流調(diào)壓閥的閥門接口；
芯管，穿接在所述穩(wěn)流緩沖管中，其迎水端靠近所述穩(wěn)流緩沖管的開口端，并通過固定片固定連接在所述穩(wěn)流緩沖管內(nèi)，其出水端從所述穩(wěn)流緩沖管的封閉端中穿出，在所述芯管的出水端上接有卡套式接頭； 分流調(diào)壓閥，安裝在所述穩(wěn)流緩沖管的所述閥門接口上，用于調(diào)節(jié)直筒管中污染水樣的水流壓力；
壓力表，安裝在所述穩(wěn)流緩沖管的管壁上，用于檢測穩(wěn)流緩沖管中污染水樣的水流壓
力；
采樣軟管，連接在設(shè)置于所述芯管出水端的所述卡套式接頭上，用于從所述芯管中導(dǎo)引出層流狀態(tài)下的污染水樣以進(jìn)行水樣采集；以及
同心式流量調(diào)節(jié)器，套接在所述采樣軟管上，用于調(diào)節(jié)采集水樣的流量大小。
[0019]所述同心式流量調(diào)節(jié)器是在握桿的桿體中開有穿接所述采樣軟管的軸向芯孔和與所述芯孔相通的橫向過繩孔，在所述握桿的一端設(shè)置有纏繞緊固繩的轉(zhuǎn)軸緊繩器，所述過繩孔與所述轉(zhuǎn)軸緊繩器相對，從所述轉(zhuǎn)軸緊繩器中牽引出的緊固繩在穿過所述過繩孔并通入所述芯孔后，其端部固定在所述握桿的桿體上；所述緊固繩在所述芯孔中環(huán)繞所述采樣軟管一圈。
[0020]本發(fā)明中所使用的錐管有若干節(jié)，可連接組成一個(gè)組合錐筒，插入污染水樣輸出泵管中，這樣就可根據(jù)污染水樣輸出泵管管徑的大小，組合相應(yīng)開度的錐管(乃至省略錐管)，使本發(fā)明采樣儀可插入各種管徑的污染水樣輸出泵管中進(jìn)行水樣采集，從而形成管口可變徑的插入式水樣采集裝置。
[0021]所述芯管的迎水端為斜面開口，開口斷面與水平向的夾角為55°?56°，且斜面開口的朝向與所述穩(wěn)流緩沖管上的所述閥門接口的開口方向相悖。在水流進(jìn)入穩(wěn)流緩沖管后，由于受到分流調(diào)壓閥分流的影響，穩(wěn)流緩沖管內(nèi)分流一側(cè)流過的水量相對較多，為保持進(jìn)入芯管水流流線的平穩(wěn)，所以采用芯管迎水端斜面開口朝向與穩(wěn)流緩沖管上閥門接口的開口方向相悖這樣的設(shè)計(jì)方式。
[0022]所述轉(zhuǎn)軸緊繩器是在所述握桿的上端設(shè)有軸向偏出芯孔外側(cè)且上下相對的圓筒座和立軸座，所述圓筒座的頂端為敞口端，在所述圓筒座的底板上開有穿接孔；在所述立軸座中卡接有作為調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的可旋轉(zhuǎn)的立軸，所述立軸的上端穿過所述穿接孔伸入所述圓筒座中，在所述立軸的上端設(shè)有一圈平行于立軸軸心線的外齒條；在所述圓筒座內(nèi)設(shè)置有可軸向滑動的鎖置環(huán)，在所述鎖置環(huán)的內(nèi)環(huán)面上設(shè)有一圈可與所述立軸上的所述外齒條相嚙合的內(nèi)齒條；在所述圓筒座內(nèi)設(shè)置有頂簧，使所述鎖置環(huán)在常態(tài)下被頂置到與所述圓筒座上端口相平齊的位置處，以通過齒條嚙合鎖止所述立軸；在所述握桿的位于所述圓筒座與所述立軸座之間的桿體上開有橫向的孔眼，從所述孔眼中穿出的所述緊固繩固定在所述立軸上；在所述立軸的上端面開有棱柱形的鑰匙插孔。
[0023]所述鑰匙插孔的深度是在鑰匙插到底后，使所述鎖置環(huán)被鑰匙下壓而脫離與所述立軸上的所述外齒條的嚙合。
[0024]所述鎖置環(huán)中的所述內(nèi)齒條的上端和所述立軸上的所述外齒條的下端分別為便于相互間插接配合的尖端形狀。
[0025]所述鎖置環(huán)中的所述內(nèi)齒條和所述立軸上的所述外齒條的齒形分別為三角形。
[0026]所述轉(zhuǎn)軸緊繩器是在所述握桿的上端設(shè)有軸向偏出芯孔外側(cè)且上下相對的殼體和軸座，在所述殼體中裝有直立的轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸的下端穿出所述殼體活動連接在所述軸座上，所述轉(zhuǎn)軸的上端接有帶上輪沿的輪盤，在所述輪盤的輪沿內(nèi)側(cè)設(shè)有一圈軸向內(nèi)齒，在所述轉(zhuǎn)軸上設(shè)有一段帶軸向外齒的齒形段，在所述殼體中裝有通過撥動所述齒形段使所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的撥動機(jī)構(gòu)，所述撥動機(jī)構(gòu)的按壓柄從所述殼體側(cè)壁上開出的撥動窗中伸出；在所述殼體頂部設(shè)置有通過卡接所述輪盤上的內(nèi)齒使轉(zhuǎn)軸止動的鎖止機(jī)構(gòu)；所述緊固繩連接在所述轉(zhuǎn)軸的外露段上。
[0027]所述撥動機(jī)構(gòu)是在套接所述轉(zhuǎn)軸的筒圈中裝有按壓柄，所述按壓柄的一端伸出所述筒圈的側(cè)開口，所述按壓柄的內(nèi)置段套接有回位彈簧，所述按壓柄的內(nèi)端面為凹弧面，在所述按壓柄的內(nèi)端面制有可與所述轉(zhuǎn)軸上的齒形段相嚙合的端齒。
[0028]所述鎖止機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)撥叉和位于兩個(gè)所述撥叉之間的扇形撥塊，兩個(gè)所述撥叉的一端分別鉸接在從所述殼體頂板下伸到所述輪盤的輪沿內(nèi)側(cè)的一個(gè)開口內(nèi)筒圈的內(nèi)壁上，兩個(gè)所述撥叉的自由卡接端分別伸出所述開口內(nèi)筒圈的開口段，并在所述撥塊的撥動下，卡接在所述輪盤內(nèi)側(cè)面上的所述內(nèi)齒上；在兩個(gè)所述撥叉的外側(cè)面的中部與所述開口內(nèi)筒圈的內(nèi)壁之間分別設(shè)有推動所述撥叉回位的頂簧；在所述撥塊上通過連接軸接有轉(zhuǎn)柄，所述轉(zhuǎn)柄設(shè)置在所述殼體頂板的外側(cè)面。
[0029]本發(fā)明采樣儀有效提高了樣品保真度，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(I)使用的材料種類單一，不污染水樣。本發(fā)明采樣儀與水接觸的各部件所用的材料只有304不銹鋼和硅膠兩種，其物理、化學(xué)性能穩(wěn)定，沒有釋出物質(zhì)，避免了樣品采集過程中由于采樣儀本身的材料使用不當(dāng)而造成的人為污染。
[0030](2)以錐管作為進(jìn)水口，使水流進(jìn)入采樣儀后的流線方向變化緩慢；在穩(wěn)流緩沖管中內(nèi)設(shè)芯管，保持了水流在出流段管路的內(nèi)徑恒定，水的流線平穩(wěn)；兩種措施都有效避免了氣穴的產(chǎn)生，從而了減少揮發(fā)、半揮發(fā)性物質(zhì)的溢出幾率。
[0031](3)采樣軟管出水流量采用同心式流量調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，使水的流線束始終保持“圓柱”形，減小了揮發(fā)、半揮發(fā)性物質(zhì)析出的幾率。
[0032](4)本發(fā)明采樣儀的壓力控制在0.18?0.2MPa，較原樣品采集裝置的控制壓力減小0.5?0.7MPa，降低了樣品采集過程的壓力梯度；另外，本發(fā)明采樣儀的采樣軟管的內(nèi)徑增大到6mm，是原樣品采集裝置出水管內(nèi)截面積的2.25倍，提高了樣品采集效率，減少了水樣與空氣的接觸時(shí)間，盡量避免樣品中揮發(fā)、半揮發(fā)性物質(zhì)的散失，減少水樣中還原性物質(zhì)與空氣接觸產(chǎn)生的氧化反應(yīng)，提高了樣品的保真程度。
[0033]本發(fā)明采樣儀的部件組成簡單，特別適合出水口有法蘭盤等異物的泵管，現(xiàn)場安裝方便，操作簡便，體積小，重量輕，攜帶方便，由此，既減少了樣品采集所需人員和設(shè)備運(yùn)送車輛，又提高了樣品的日采集數(shù)量，從而實(shí)現(xiàn)了樣品采集成本的大幅度降低。
[0034]本發(fā)明采樣儀沒有軟連接部件，即使遇到大揚(yáng)程或大功率的水泵，也不會出現(xiàn)部件向四周甩擺的現(xiàn)象，對工作人員及周圍物體無任何威脅，消除了采樣工作中的安全隱患。
[0035]此外，本發(fā)明采樣儀的所有部件都采用國標(biāo)，具有更廣的普適性，能夠?qū)拥谋霉芸谝?guī)格分別為 DN150、DN125、DN100、DN80、DN65、DN50、DN40、DN32、DN25 共九個(gè)，采集水樣的最大泵管口規(guī)格擴(kuò)大到DN150，滿足了民間常用水泵泵管口的采樣需要。
[0036]本發(fā)明采樣儀改變了原有有機(jī)物污染水樣采集裝置的組成、結(jié)構(gòu)和工作原理，具有體積小、重量輕、適用范圍廣、便于攜帶、安裝方便、操作簡單、使用安全、避免樣品在采集過程中的污染環(huán)節(jié)等特點(diǎn)，提高了采集樣品的保真度，降低了樣品的采集成本，保證了人員、設(shè)備的安全，提高了采樣儀的普適性?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0037]圖1是本發(fā)明采樣儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖2是錐管的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖3是穩(wěn)流緩沖管與芯管的組合結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]圖4是同心式流量調(diào)節(jié)器實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041]圖5是同心式流量調(diào)節(jié)器實(shí)施例1所用鑰匙的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0042]圖6是同心式流量調(diào)節(jié)器實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]圖7是圖6所示同心式流量調(diào)節(jié)器的A-A向剖視圖。
[0044]圖8是圖6所示同心式流量調(diào)節(jié)器的B-B向剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045]如圖1所示，本發(fā)明采樣儀包括多節(jié)錐管6、多根直筒管5、一根穩(wěn)流緩沖管4、一根芯管10、分流調(diào)壓閥9、壓力表7、采樣軟管I和同心式流量調(diào)節(jié)器等組成部分。其中，錐管6、直筒管5、穩(wěn)流緩沖管4和芯管10等均是用304不銹鋼制成，采樣軟管I是用硅膠制成的耐壓透明軟管。
[0046]錐管6可配置4一6節(jié)，錐度最好控制在6.5°?7°，各節(jié)錐管的錐度相同，并且，五節(jié)錐管可依次連接組成一個(gè)組合錐筒。圖2中，相鄰兩節(jié)錐管6通過端部的承插口相互插接配合，在承插口上開有沿圓周均布的通孔，在通孔中穿接緊固件，以實(shí)現(xiàn)固定連接。在承插口中位于里側(cè)的一節(jié)錐管的內(nèi)側(cè)壁上焊接有螺母14，螺母14的中心孔與通孔相通，這樣就可以僅從外部擰入螺桿13即可固定。螺桿13可選用蝶形螺桿，用手工即可安裝固定。這種錐管連接配合方式，可適用于薄壁錐管，使裝置的總體重量進(jìn)一步減輕。
[0047]對于現(xiàn)場所使用的管徑較小的泵管，可根據(jù)具體情況，從組合錐筒的前端順次除下大規(guī)格的錐管，以便于組合錐筒向泵管中的插入。相鄰錐管之間的螺紋端口上的內(nèi)、外螺紋形式可相互替換；在錐管連接處應(yīng)設(shè)置O形膠圈進(jìn)行密封。另外，錐管6上的螺紋端口既可與錐管的管壁平行，也可制有一定的坡度，后者更便于安裝和拆卸。當(dāng)泵管出水量較小時(shí)，可在組合錐筒的大口端的外側(cè)纏繞一些柔性物，形成對泵管內(nèi)壁縫隙的填堵作用，以使水流盡量全部通過組合錐筒，從而增大后續(xù)芯管的出水壓力。
[0048]直筒管5為等徑的直管，40— 50cm —節(jié)，可配置4一6節(jié)，其一端為外螺紋接口，另一端為內(nèi)螺紋接口，以便于實(shí)現(xiàn)相互之間的連接，并可分別與最小規(guī)格的錐管的小口端以及穩(wěn)流緩沖管4進(jìn)行螺紋連接。直筒管5兩端的螺紋接口最好也有一定的坡度，以便于安裝和拆卸。在直筒管5的螺紋接口處也設(shè)置有O形膠圈進(jìn)行密封。
[0049]圖3中，穩(wěn)流緩沖管4的左端為開口端，連接在直筒管5的末端端口上，右端為封閉端，在靠近封閉端的側(cè)壁上開設(shè)有閥門接口 11，用以連接分流調(diào)壓閥9。調(diào)整分流調(diào)壓閥9的開度，就可以調(diào)節(jié)流經(jīng)穩(wěn)流緩沖管4的污染水樣的水流壓力。分流調(diào)壓閥9可用球閥、蝶閥、截止閥、閘閥等，以球閥為優(yōu)選。在穩(wěn)流緩沖管4上還開有壓力表接口，連接壓力表7。壓力表7用以檢測流經(jīng)穩(wěn)流緩沖管4中的污染水樣的水流壓力，指示分流調(diào)壓閥9的調(diào)整。
[0050]在穩(wěn)流緩沖管4中穿接有芯管10，芯管10的迎水端靠近穩(wěn)流緩沖管4的開口端，并通過三片不銹鋼固定片12固定連接在穩(wěn)流緩沖管4內(nèi)。芯管10的迎水端為斜面開口，開口斷面與水平向的夾角為55°?56°，且斜面開口的朝向與穩(wěn)流緩沖管4上的閥門接口 11的開口方向相悖。三片固定片12沿芯管10的管壁外圓均布，并且以與芯管徑向截面60°的夾角沿管軸線縱向設(shè)置，以盡量減少對水流的影響。芯管10的出水端從穩(wěn)流緩沖管4的封閉端中穿出，并與穩(wěn)流緩沖管4的封閉端固定連接。在芯管10的出水端上接有卡套式接頭8，以可靠穩(wěn)定地連接采樣軟管I。
[0051]采樣軟管I是用硅膠制成的軟管，其一端連接在芯管10的出水端上配接的卡套式接頭8上，另一端穿過同心式流量調(diào)節(jié)器(圖1)，通過同心式流量調(diào)節(jié)器對采集水樣的流量大小進(jìn)行調(diào)節(jié)。采樣軟管I的自由端的伸出長度應(yīng)不少于30cm。
[0052]同心式流量調(diào)節(jié)器是在一根直柄握桿3中開有軸向芯孔，采樣軟管I穿過直柄握桿I的軸向芯孔，在握桿I的上端設(shè)置有轉(zhuǎn)軸緊繩器2，采樣軟管I穿出握桿I后的自由端的伸出長度應(yīng)不少于30cm，以便于插入向采樣瓶中進(jìn)行水樣采集操作。
[0053]圖4是同心式流量調(diào)節(jié)器的第一種具體實(shí)現(xiàn)方式。
[0054]如圖4所示，該同心式流量調(diào)節(jié)器是在一根直柄握桿3中開有軸向芯孔，采樣軟管I穿過握桿3的芯孔，在握桿3的一端設(shè)置有水平轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)軸緊繩器2，在轉(zhuǎn)軸緊繩器2的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上固定有緊固繩20，緊固繩20環(huán)繞采樣軟管I 一圈后嵌接于在握桿3端部開出的定位卡槽301中(參看圖7)。
[0055]圖4中，轉(zhuǎn)軸緊繩器2是在握桿3的一端設(shè)置有圓筒座205和立軸座209，圓筒座205與立軸座209上下相對，圓筒座205的上端為敞口端，在圓筒座205的下端面上開有芯孔；在立軸座209中卡接有立軸202，立軸202的上端通過圓筒座下端面上的芯孔伸入圓筒座中。立軸202的軸心線平行于握桿3的軸心線，立軸202可相對立軸座209轉(zhuǎn)動。立軸的設(shè)置方式可以是在立軸202的下部定位端固接有金屬環(huán)套208，在將環(huán)套端插入立軸座209上的孔位之后，再用蓋板207遮擋住環(huán)套208，使立軸202定位在立軸座209中。蓋板207通過緊固件固定在立軸座209上，以蓋住孔位。立軸202的上部自由端位于圓筒座205中，在立軸202的自由端設(shè)有一圈平行于立軸中心線的外齒條。緊固繩20從芯孔內(nèi)側(cè)穿過握桿3上的孔眼后，固定并繞接在立軸202的外露段上。穿接緊固繩的孔眼位于圓筒座與立軸座之間的握桿3上。在立軸202的自由端的端面上開有插接解鎖鑰匙用的四棱柱或六棱柱形的插孔210。在圓筒座205內(nèi)設(shè)置有可軸向滑動的鎖置環(huán)201，在鎖置環(huán)201的側(cè)壁開有槽口 203，利用穿接圓筒座205側(cè)壁的螺釘204與鎖置環(huán)上的槽口 203的配合，即可使鎖置環(huán)201只能在圓筒座205中軸向滑動而不能轉(zhuǎn)動。在鎖置環(huán)201的內(nèi)環(huán)面上設(shè)有一圈可與立軸202上的外齒條相嚙合的內(nèi)齒條。在圓筒座205內(nèi)設(shè)置有彈簧206，使鎖置環(huán)201在常態(tài)下被頂置到與圓筒座205端口相平齊的位置處，以通過鎖置環(huán)上的內(nèi)齒條與立軸202上的外齒條的相互嚙合，而將立軸202鎖止住。
[0056]為避免鎖置環(huán)201在上下移動過程中出現(xiàn)內(nèi)、外齒條的齒端相互別住的情況發(fā)生，可將鎖置環(huán)201中的內(nèi)齒條的上端和立軸202上的外齒條的下端分別制成為三角形等的尖端形狀，以便于內(nèi)、外齒條相互間插接配合。
[0057]對鎖置環(huán)201的解鎖操作，是通過專門設(shè)計(jì)的解鎖鑰匙211 (圖5)進(jìn)行的；對采樣軟管I的流量調(diào)節(jié)，也是通過解鎖鑰匙211進(jìn)行操作的。圖3中，在解鎖鑰匙211上設(shè)置有推壓鎖置環(huán)的外環(huán)圈213和插接立軸的四棱柱或六棱柱形的插桿212。當(dāng)插桿212插接到立軸202上的棱柱形插孔210內(nèi)(插到底)之后，解鎖鑰匙211上的外環(huán)圈213隨即將鎖置環(huán)201推入圓筒座205內(nèi)，鎖置環(huán)上的內(nèi)齒條與立軸202上的外齒條相脫離,此時(shí),通過轉(zhuǎn)動解鎖鑰匙的手柄，即可撥動立軸202順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，使連接在立軸202上的緊固繩20被拉緊或者放松，從而對緊固繩所環(huán)繞的采樣軟管I進(jìn)行同心的收放，使采集水樣的流線束始終保持“圓柱”形，由此減小了揮發(fā)、半揮發(fā)性物質(zhì)析出的幾率。
[0058]圖4中，在握桿3的芯孔內(nèi)壁上可制出一條深度約2mm的環(huán)形槽(與穿接緊固繩的孔眼相對)，以使緊固繩20可嵌入槽內(nèi)，自由地環(huán)向滑動。
[0059]圖6—圖8是同心式流量調(diào)節(jié)器的第二種具體實(shí)現(xiàn)方式。
[0060]如圖6、圖7所示，同心式流量調(diào)節(jié)器是在一根直柄狀的握桿3中開有軸向芯孔，在芯孔中穿接采樣軟管1，在握桿3的桿體上開有與芯孔相通的橫向過繩孔，在握桿3的一端設(shè)置有纏繞緊固繩的轉(zhuǎn)軸緊繩器，從轉(zhuǎn)軸緊繩器中牽引出的緊固繩20在穿過握桿3上的過繩孔并通入芯孔后，其端部固定在握桿3的桿體上。
[0061]緊固繩20的端頭固定方式可有多種，一是可在握桿3的上端面開出一條與芯孔邊沿相切的條縫301，條縫的深度達(dá)到過繩孔的高度，緊固繩20的端頭嵌接并固定在握桿3上的該條縫301中(圖7) ;二是可在握桿3中貫通過繩孔，緊固繩20的端頭穿出過繩孔，固定在握桿3的桿體上。在采樣軟管I穿入握桿的芯孔后，緊固繩20在芯孔中環(huán)繞采樣軟管一圈，構(gòu)成環(huán)圈式緊束調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
[0062]握桿3的芯孔孔徑最好與所穿接的采樣軟管I的外徑相同。由于采樣軟管I自身具有良好的彈性，因此，能夠順利地穿接握桿芯孔。采用相同直徑的設(shè)置方式后，在與過繩孔相同高度的握桿的芯孔內(nèi)壁上就應(yīng)制出一個(gè)環(huán)繞芯孔內(nèi)壁的環(huán)形槽，使緊固繩在槽環(huán)形內(nèi)可自由滑動，以方便緊固繩20的拉伸調(diào)節(jié)，并減少甚至避免對采樣軟管I的非圓環(huán)性的變形影響。
[0063]如圖6所示，所述轉(zhuǎn)軸緊繩器是在握桿3的上端設(shè)有軸向偏出芯孔外側(cè)且上下相對的殼體214和軸座223，在殼體214中裝有直立的轉(zhuǎn)軸222。轉(zhuǎn)軸222的下端穿出殼體底板221后、活動連接在軸座223上。轉(zhuǎn)軸222的上端接有帶上輪沿的圓形輪盤211，在輪盤211的輪沿內(nèi)側(cè)設(shè)有一圈軸向內(nèi)齒，在轉(zhuǎn)軸222上設(shè)有一段帶軸向外齒的齒形段，在殼體214中裝有撥動機(jī)構(gòu)，通過對轉(zhuǎn)軸222上的齒形段的撥動，使轉(zhuǎn)軸222隨之轉(zhuǎn)動。在撥動機(jī)構(gòu)中設(shè)有實(shí)施撥動操作用的按壓柄219，按壓柄219的外側(cè)端從在殼體214的側(cè)壁上開出的撥動窗中伸出。在殼體214的內(nèi)側(cè)頂部設(shè)置有鎖止機(jī)構(gòu)，鎖止機(jī)構(gòu)通過對輪盤211上的內(nèi)齒的卡接，使轉(zhuǎn)軸222止動。緊固繩20連接在轉(zhuǎn)軸222的外露段上，轉(zhuǎn)軸222的外露段位于殼體214與軸座223之間。
[0064]如圖6、圖8所不，所述撥動機(jī)構(gòu)包括筒圈218、按壓柄219和回位彈黃220 ;筒圈218套接在轉(zhuǎn)軸222的中部，按壓柄219安裝在筒圈218中；按壓柄219的一端伸出筒圈218的側(cè)開口，回位彈簧220套接在按壓柄219在筒圈中的內(nèi)置段上。圖3中，按壓柄219的內(nèi)端面為可包覆轉(zhuǎn)軸222的凹弧面，在按壓柄219的內(nèi)端面制有端齒，端齒軸向設(shè)置，布滿按壓柄的內(nèi)端面，且可與轉(zhuǎn)軸222上的齒形段相互嚙合。當(dāng)用手指按下按壓柄219時(shí)，按壓柄219內(nèi)端面上的端齒即與轉(zhuǎn)軸222上的齒形段相互嚙合，此時(shí)即可用手指通過撥動按壓柄219使轉(zhuǎn)軸222隨之轉(zhuǎn)動。松開手指后，回位彈簧220推動按壓柄219回位，按壓柄219上的端齒即與轉(zhuǎn)軸222上的齒形段自行脫離。
[0065]設(shè)置在轉(zhuǎn)軸緊繩器2中的鎖止機(jī)構(gòu)的作用是通過對輪盤211的離合操作，使轉(zhuǎn)軸222鎖定或松開。如圖1、圖2所示，鎖止機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)撥叉216和位于兩個(gè)撥叉之間的扇形撥塊215，兩個(gè)撥叉216的一端分別鉸接在開口內(nèi)筒圈212的內(nèi)壁上，開口內(nèi)筒圈212的上沿固定在殼體214的頂板內(nèi)側(cè)，開口內(nèi)筒圈212向下延伸到輪盤211的輪沿內(nèi)側(cè)，在開口內(nèi)筒圈212上設(shè)有一個(gè)圓心角約為120°的開口段。兩個(gè)撥叉216的自由卡接端分別伸出所述開口內(nèi)筒圈212的開口段，并可在撥塊215的撥動下，卡接在輪盤211內(nèi)側(cè)面上的內(nèi)齒上。圖2中，在兩個(gè)撥叉216的外側(cè)面的中部與開口內(nèi)筒圈212的內(nèi)壁之間分別設(shè)有頂簧217，以推動撥叉自動回位。在撥塊215上通過連接軸接有控制離合操作的轉(zhuǎn)柄213，轉(zhuǎn)柄213設(shè)置在殼體214頂板的外側(cè)面。
[0066]使用時(shí)，先扳動轉(zhuǎn)柄213，使撥叉216的自由卡接端脫離輪盤211的內(nèi)沿，輪盤223被松開；再用手指按下?lián)軇訖C(jī)構(gòu)中的按壓柄219，使按壓柄219上的端齒與轉(zhuǎn)軸222上的齒形段嚙合，通過撥動按壓柄219，即可帶動轉(zhuǎn)軸222正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，調(diào)整纏繞在采樣軟管I上的緊固繩20的拉伸度，以對緊固繩所環(huán)繞的采樣軟管I進(jìn)行同心的收放，調(diào)整采樣軟管I拘束處的內(nèi)圓截面的大小，使通過采樣軟管I中的采集水樣的流線束始終保持“圓柱”形，由此實(shí)現(xiàn)對采樣軟管I進(jìn)行同心圓式的流量調(diào)整的目的，減少在采樣過程中污染水樣里的揮發(fā)、半揮發(fā)性物質(zhì)的析出幾率。松開手指后，撥動機(jī)構(gòu)中的回位彈簧220推動按壓柄219回位，按壓柄219上的端齒與轉(zhuǎn)軸222上的齒形段相脫離，則一次調(diào)整結(jié)束。
[0067]本發(fā)明采樣儀的工作原理是:先根據(jù)需要和現(xiàn)場情況，確定所用錐管6的配接數(shù)量和所需直通管5的組合長度；然后將穩(wěn)流緩沖管4前端連接的組合錐筒和直通管全部插入污染水樣輸出泵管中，將穩(wěn)流緩沖管用繩索等捆扎固定在泵管上。輸出泵工作后，泵管口的出水通過組合錐筒和直通管進(jìn)入穩(wěn)流緩沖管4中，調(diào)節(jié)分流調(diào)壓閥9，使壓力表7的讀數(shù)為0.18?0.2MPa ;用手握住同心式流量調(diào)節(jié)器，拉直采樣軟管1，使其出水口朝上，高出穩(wěn)流緩沖管21的頂面800mm并呈直立狀態(tài)；緩慢調(diào)節(jié)同心式流量調(diào)節(jié)器，使采樣軟管I出水口處的水球面高度小于5mm，并確保采樣軟管I內(nèi)部和出水口處的水流中不見氣泡；將采樣軟管I的出水口緩慢插入2000ml的采樣瓶(針對含半揮發(fā)性物質(zhì)的樣品采集)中，直至采樣軟管I的出水端與瓶底距離約為5?8mm,放置不動,待瓶中水面離瓶口距離約50mm時(shí),緩慢提出采樣軟管I。在提管過程中，保證采樣軟管I的出水口與瓶內(nèi)的水面距離不大于5mm，直至采樣瓶裝滿水樣。最后擰緊瓶蓋，倒置微敲，瓶中無氣泡產(chǎn)生，即完成大瓶樣品的采集工作。
[0068]采集含揮發(fā)性物質(zhì)的污染水樣時(shí)，將采樣軟管I緩慢插入采樣瓶(2支40ml)中，隨著瓶中水面的不斷升高，緩慢提升采樣軟管1，提管過程中，保證采樣軟管I的出水口與水面距離不大于5_，直至裝滿水樣，擰緊瓶蓋，倒置微敲，瓶中無氣泡產(chǎn)生，完成樣品采集。
[0069]本發(fā)明采樣儀還可對其它水樣進(jìn)行采集。
【權(quán)利要求】
1.一種管口可變徑插入式采樣儀，其特征是，包括: 若干節(jié)可依次相接且錐度相同的錐管，用于插入污染水樣輸出泵管內(nèi)，對污染水樣進(jìn)行平穩(wěn)輸送；相鄰所述錐管通過端部的承插口相互插接配合，在所述承插口上開有沿圓周均布的若干穿接緊固件的通孔，在所述承插口里側(cè)的所述錐管上焊接有螺母，所述螺母的中心孔與所述通孔相通； 若干根可依次相接且管徑相同的直筒管，連接在開度最小的一節(jié)所述錐管的小口端，用于延伸所述錐管在污染水樣輸出泵管中的插入深度； 穩(wěn)流緩沖管，其一端為開口端，連接在所述直筒管的末端端口上，另一端為封閉端，在靠近封閉端的側(cè)壁上開設(shè)有連接分流調(diào)壓閥的閥門接口； 芯管，穿接在所述穩(wěn)流緩沖管中，其迎水端靠近所述穩(wěn)流緩沖管的開口端，并通過固定片固定連接在所述穩(wěn)流緩沖管內(nèi)，其出水端從所述穩(wěn)流緩沖管的封閉端中穿出，在所述芯管的出水端上接有卡套式接頭； 分流調(diào)壓閥，安裝在所述穩(wěn)流緩沖管的所述閥門接口上，用于調(diào)節(jié)直筒管中污染水樣的水流壓力； 壓力表，安裝在所述穩(wěn)流緩沖管的管壁上，用于檢測穩(wěn)流緩沖管中污染水樣的水流壓力； 采樣軟管，連接在設(shè)置于所述芯管出水端的所述卡套式接頭上，用于從所述芯管中導(dǎo)引出層流狀態(tài)下的污染水樣 以進(jìn)行水樣采集；以及 同心式流量調(diào)節(jié)器，套接在所述采樣軟管上，用于調(diào)節(jié)采集水樣的流量大小； 所述同心式流量調(diào)節(jié)器是在握桿的桿體中開有穿接所述采樣軟管的軸向芯孔和與所述芯孔相通的橫向過繩孔，在所述握桿的一端設(shè)置有纏繞緊固繩的轉(zhuǎn)軸緊繩器，所述過繩孔與所述轉(zhuǎn)軸緊繩器相對，從所述轉(zhuǎn)軸緊繩器中牽引出的緊固繩在穿過所述過繩孔并通入所述芯孔后，其端部固定在所述握桿的桿體上；所述緊固繩在所述芯孔中環(huán)繞所述采樣軟管一圈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管口可變徑插入式采樣儀，其特征是，所述芯管的迎水端為斜面開口，開口斷面與水平向的夾角為55°~56°，且斜面開口的朝向與所述穩(wěn)流緩沖管上的所述閥門接口的開口方向相悖。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管口可變徑插入式采樣儀，其特征是，所述轉(zhuǎn)軸緊繩器是在所述握桿的上端設(shè)有軸向偏出芯孔外側(cè)且上下相對的圓筒座和立軸座，所述圓筒座的頂端為敞口端，在所述圓筒座的底板上開有穿接孔；在所述立軸座中卡接有作為調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的可旋轉(zhuǎn)的立軸，所述立軸的上端穿過所述穿接孔伸入所述圓筒座中，在所述立軸的上端設(shè)有一圈平行于立軸軸心線的外齒條；在所述圓筒座內(nèi)設(shè)置有可軸向滑動的鎖置環(huán)，在所述鎖置環(huán)的內(nèi)環(huán)面上設(shè)有一圈可與所述立軸上的所述外齒條相嚙合的內(nèi)齒條；在所述圓筒座內(nèi)設(shè)置有頂簧，使所述鎖置環(huán)在常態(tài)下被頂置到與所述圓筒座上端口相平齊的位置處，以通過齒條嚙合鎖止所述立軸；在所述握桿的位于所述圓筒座與所述立軸座之間的桿體上開有橫向的孔眼，從所述孔眼中穿出的所述緊固繩固定在所述立軸上；在所述立軸的上端面開有棱柱形的鑰匙插孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的管口可變徑插入式采樣儀，其特征是，所述鑰匙插孔的深度是在鑰匙插到底后，使所述鎖置環(huán)被鑰匙下壓而脫離與所述立軸上的所述外齒條的嚙合。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的管口可變徑插入式采樣儀，其特征是，所述鎖置環(huán)中的所述內(nèi)齒條的上端和所述立軸上的所述外齒條的下端分別為便于相互間插接配合的尖端形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的管口可變徑插入式采樣儀，其特征是，所述鎖置環(huán)中的所述內(nèi)齒條和所述立軸上的所述外齒條的齒形分別為三角形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管口可變徑插入式采樣儀，其特征是，所述轉(zhuǎn)軸緊繩器是在所述握桿的上端設(shè)有軸向偏出芯孔外側(cè)且上下相對的殼體和軸座，在所述殼體中裝有直立的轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸的下端穿出所述殼體活動連接在所述軸座上，所述轉(zhuǎn)軸的上端接有帶上輪沿的輪盤，在所述輪盤的輪沿內(nèi)側(cè)設(shè)有一圈軸向內(nèi)齒，在所述轉(zhuǎn)軸上設(shè)有一段帶軸向外齒的齒形段，在所述殼體中裝有通過撥動所述齒形段使所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的撥動機(jī)構(gòu)，所述撥動機(jī)構(gòu)的按壓柄從所述殼體側(cè)壁上開出的撥動窗中伸出；在所述殼體頂部設(shè)置有通過卡接所述輪盤上的內(nèi)齒使轉(zhuǎn)軸止動的鎖止機(jī)構(gòu)；所述緊固繩連接在所述轉(zhuǎn)軸的外露段上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的管口可變徑插入式采樣儀，其特征是，所述撥動機(jī)構(gòu)是在套接所述轉(zhuǎn)軸的筒圈中裝有按壓柄，所述按壓柄的一端伸出所述筒圈的側(cè)開口，所述按壓柄的內(nèi)置段套接有回位彈簧，所述按壓柄的內(nèi)端面為凹弧面，在所述按壓柄的內(nèi)端面制有可與所述轉(zhuǎn)軸上的齒形段相嚙合的端齒。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的管口可變徑插入式采樣儀，其特征是，所述鎖止機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)撥叉和位于兩個(gè)所述撥叉之間的扇形撥塊，兩個(gè)所述撥叉的一端分別鉸接在從所述殼體頂板下伸到所述輪盤的輪沿內(nèi)側(cè)的一個(gè)開口內(nèi)筒圈的內(nèi)壁上，兩個(gè)所述撥叉的自由卡接端分別伸出所述開口內(nèi)筒圈的開口段，并在所述撥塊的撥動下，卡接在所述輪盤內(nèi)側(cè)面上的所述內(nèi)齒上；在兩個(gè)所述撥叉的外側(cè)面的中部與所述開口內(nèi)筒圈的內(nèi)壁之間分別設(shè)有推動所述撥叉回 位的頂簧；在所述撥塊上通過連接軸接有轉(zhuǎn)柄，所述轉(zhuǎn)柄設(shè)置在所述殼體頂板的外側(cè)面。
【文檔編號】G01N1/14GK103759970SQ201410040595
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月28日
【發(fā)明者】溫吉利, 孫繼朝, 王金翠 申請人:中國地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所