本實(shí)用新型涉及一種采水設(shè)備，具體的說，涉及一種應(yīng)用于海洋或湖泊等領(lǐng)域的深層無氧采水設(shè)備。

背景技術(shù)：

為水樣檢測、水下科考的需求，需要對海洋或湖泊等領(lǐng)域的水進(jìn)行取樣檢測。由于海洋、湖泊的水下深度深，人工取水難度大，需要依靠專用的采水設(shè)備。

現(xiàn)有的深層采水設(shè)備，主要方法是使用簡易取水罐，人工放到水下，到達(dá)一定深度后，提出取水罐。采用這種方法，每次僅可以實(shí)現(xiàn)一個深度水層水樣的采集，且取水罐上升過程中，會受到其他層水質(zhì)的污染，很難精確實(shí)現(xiàn)對指定層水質(zhì)的取樣。

例如中國專利201110264299.8公開了一種無人水樣采樣艇，采樣系統(tǒng)需配合船體共同工作。通過留樣瓶儲存水樣，水樣通過留樣總管進(jìn)入留樣瓶，正常工作時，留樣總管處于傾斜狀態(tài)，才能保證水流的流淌；而留樣總管處于傾斜狀態(tài)，則采樣艇也必然處于傾斜狀態(tài)，影響船體運(yùn)動的問題性。每個留樣瓶具有進(jìn)水口和排氣口，而不具有排水管路，每次采樣是，經(jīng)留樣瓶的進(jìn)水口進(jìn)水，排氣口排出留樣瓶中的氣體，但很難保證每次采樣都降留樣瓶中的氣體排盡，不能做到真正的無氧采集。其靠采樣管處的水泵、三通件、排水閥可排除干擾水和保留水樣，進(jìn)水和出水采用同一條通路，排除的水混合在待抽入的水樣中，造成水樣污染；其通過在采樣管末端安裝配重塊來控制采樣水管的入水方向，配重塊將影響船體運(yùn)動的穩(wěn)定性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可實(shí)現(xiàn)對多深度、水層水樣采集的無氧采水設(shè)備。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：深層無氧采水設(shè)備，包括箱體，箱體內(nèi)設(shè)置有采水系統(tǒng)及控制系統(tǒng)，采水系統(tǒng)包括設(shè)置在箱體內(nèi)的N個采樣水瓶和采樣水管，控制系統(tǒng)包括上位機(jī)、電機(jī)、電磁閥、水泵及盤管器；采樣水管包括進(jìn)水支管、出水支管、進(jìn)水總管和出水總管，進(jìn)水總管分出N路進(jìn)水支管，一路進(jìn)水支管經(jīng)一個電磁閥通入一個采樣水瓶，每個采樣水瓶還均連接一個出水支管，經(jīng)電磁閥由采樣水瓶接出，N路出水支管匯集到出水總管，進(jìn)水總管經(jīng)排廢水電磁閥與出水總管匯集；上位機(jī)控制電機(jī)、電磁閥、排廢水電磁閥及水泵的動作；進(jìn)水總管纏繞在盤管器上，電機(jī)帶動盤管器轉(zhuǎn)動，水泵控制進(jìn)水總管將采樣水抽入采樣水瓶， 并控制出水總管將采樣水瓶中的水抽出；進(jìn)水總管的末端深入水下，其末端安裝有水壓傳感器。

優(yōu)選的是：盤管器包括殼體和安裝在殼體上的轉(zhuǎn)動軸；殼體固定不可旋轉(zhuǎn)；殼體上安裝有導(dǎo)向管，導(dǎo)向管位于的進(jìn)水總管伸入水中的一側(cè)，為一段豎直向管狀結(jié)構(gòu)，進(jìn)水總管纏繞轉(zhuǎn)動軸并經(jīng)由導(dǎo)向管伸出。

優(yōu)選的是：采樣水瓶的進(jìn)水口和出水口位于水瓶頂部；進(jìn)水支管和出水支管分別接到采樣水瓶的進(jìn)水口和出水口處；還包括出水總管，進(jìn)水總管和出水總管均位于箱體底部，N路進(jìn)水支管和N路出水支管分別匯集到進(jìn)水總管和出水總管；出水總管的出口接到箱體上的排水口。

優(yōu)選的是：采樣水瓶呈多排排列，每排采樣水瓶的出水支管匯集到一條出水總管；每條出水總管的出口均接到箱體底部的排水口，經(jīng)排水口排到海洋或湖泊的水表。

本實(shí)用新型的有益效果為：

1、無氧水樣采集系統(tǒng)采用集成化結(jié)構(gòu)，采水系統(tǒng)和控制系統(tǒng)集成在箱體內(nèi)部，箱體可搭載在船舶上使用，使用方便。

2、轉(zhuǎn)動盤管器即可放下進(jìn)水總管。通過安裝在進(jìn)水總管上的水壓傳感器，獲取水深信息；進(jìn)水總管到達(dá)某一深度時，開啟一個或多個采樣水桶上的電磁閥，取水樣；隨后繼續(xù)轉(zhuǎn)動盤管器，改變進(jìn)水總管的水深，開啟其他采樣水桶的電磁閥，取水樣。通過以上的工作方式，可精確控制采樣水深，本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)多樣本、多水深定點(diǎn)水樣的采集。

3、進(jìn)水支管和排水支管連接同一電磁閥，進(jìn)水支管和排水支管同開閉，水樣進(jìn)入采樣水桶時，同時排出采樣桶內(nèi)的氣體；采樣水桶采滿后，電磁閥繼續(xù)打開一段時間，保證采樣水桶內(nèi)的氣體排盡，實(shí)現(xiàn)無氧采集。

4、本實(shí)用新型中的進(jìn)水總管采用硬質(zhì)可彎曲的水管，通過導(dǎo)向管限制進(jìn)水總管的入水方向，使其經(jīng)過導(dǎo)向管后可垂直入水，使水壓傳感器可準(zhǔn)確反映水深。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型左視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實(shí)用新型仰視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為水流流向示意圖。

其中：1-箱體，2-采樣水瓶，3-采樣水管，301-進(jìn)水支管，302-出水支管，303-進(jìn)水總管， 304-出水總管，4-電機(jī)，5-電磁閥，6-盤管器，601-殼體，602-轉(zhuǎn)動軸，603-導(dǎo)向管，7-水壓傳感器，8-排廢水電磁閥，9-控制柜，10-水泵，11-排水口

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行進(jìn)一步的描述。

如圖1所示，深層無氧采水設(shè)備，用于海洋、湖泊、河流等深層水樣的采集。該設(shè)備為集成化結(jié)構(gòu)，所有設(shè)備均集成在箱體1，箱體1可搭載在船舶上，執(zhí)行水樣采集指令。箱體1包括左側(cè)用于防止控制柜9、采水系統(tǒng)的箱體1及右側(cè)用于安裝盤管器6的框架。

采水系統(tǒng)包括設(shè)置在箱體1內(nèi)的N個采樣水瓶2和采樣水管，控制系統(tǒng)包括上位機(jī)、電機(jī)4、電磁閥5、水泵10及盤管器6。本實(shí)施例中，共有10個采樣水瓶2，10個采樣水瓶2呈分兩排排列。

采樣水管3包括進(jìn)水支管301、出水支管302、進(jìn)水總管303和出水總管304。采樣水瓶2的進(jìn)水口和出水口位于采樣水瓶2頂部；進(jìn)水支管301和出水支管302分別接到采樣水瓶2的進(jìn)水口和出水口處。本實(shí)施例中，進(jìn)水總管303分出10路進(jìn)水支管301，一路進(jìn)水支管301經(jīng)一個電磁閥5通入一個采樣水瓶2，每個采樣水瓶2還均連接一個出水支管302，經(jīng)電磁閥5由采樣水瓶2接出。由于10個采樣水瓶2分兩排排列，為了布線方便，進(jìn)水總管303和出水總管304均位于箱體1底部，排列在同一排上的5路出水支管302匯集到一條出水總管304上，如此，就具有兩條出水總管304。兩條出水總管304最終再匯集到一條出水管上。出水總管304的出口最終接到箱體1底部的排水口12，經(jīng)排水口12排到海洋或湖泊的水表。

需要說明的是，作為本實(shí)施例的變形，若采樣水瓶2的數(shù)量較少，則采樣水瓶2不需要排列成多排，僅排列成一排即可，此時，多個采樣水瓶2的出水支管302均匯集到一條出水總管304上。

進(jìn)水總管303經(jīng)排廢水電磁閥8與出水總管304匯集。每次采樣結(jié)束后，進(jìn)水總管303內(nèi)會有廢水殘留，這種結(jié)構(gòu)的作用是在每次進(jìn)水前可先排除進(jìn)水總管303內(nèi)的廢水。

盤管器6包括殼體601和安裝在殼體601上的轉(zhuǎn)動軸602；殼體601固定不可旋轉(zhuǎn)；殼體601上安裝有導(dǎo)向管603，導(dǎo)向管603位于的進(jìn)水總管303伸入水中的一側(cè)，為一段豎直向管狀結(jié)構(gòu)，進(jìn)水總管303纏繞轉(zhuǎn)動軸602并經(jīng)由導(dǎo)向管603伸出。進(jìn)水總管303采用由于導(dǎo)向管603的導(dǎo)向作用，進(jìn)水總管303可保持垂直入水。

上位機(jī)控制電機(jī)4、電磁閥5、排廢水電磁閥8及水泵10的動作；進(jìn)水總管303纏繞在盤管器6上，電機(jī)4帶動盤管器6轉(zhuǎn)動，水泵10控制進(jìn)水總管303將采樣水抽入采樣水瓶2，并控制出水總管304將采樣水瓶2中的水抽出；進(jìn)水總管303的末端深入水下，其末端安裝 有水壓傳感器7。

如圖5所示，具體工作流程如下：控制盤管器6旋轉(zhuǎn)，進(jìn)水總管303入水，上位機(jī)根據(jù)水壓傳感器7反饋的信號判斷水深，當(dāng)進(jìn)水總管303的管頭達(dá)到采水深度時，執(zhí)行采水工作。首先啟動水泵10，開啟排廢水電磁閥8，保持各個采樣水瓶2上的電磁閥5保持關(guān)閉狀態(tài)。將進(jìn)水總管303中的廢水排出，排水時間可通過上位機(jī)設(shè)定。設(shè)定的時間要大于或等于正常情況下，可將進(jìn)水總管303中水量排盡的時間，保證排廢水時間內(nèi)可將進(jìn)水總管303內(nèi)的廢水排盡。待廢水排盡后，關(guān)閉排廢水電磁閥8，開啟該采樣水瓶2進(jìn)水支管301連接的電磁閥5，抽取水樣。通過上位機(jī)控制抽水時間，抽水時間要比將采樣水瓶2裝滿的時間長，以便排盡采樣水瓶2中的氣體。排出的部分采樣水會暫時存留在出水支管302和出水總管304中。

該水層水樣采集結(jié)束后，繼續(xù)轉(zhuǎn)動盤管器6，進(jìn)水總管303上升或下降，重復(fù)執(zhí)行上述采水工作。取水樣試驗(yàn)時，打開某采樣水瓶2上與出水支管302相連的電磁閥5，將采樣水抽出。