采集單元中較大的水流阻力，真空抽取單元可利用真空泵來實現(xiàn)，并設(shè)置必要的真空度調(diào)節(jié)裝置。具體地說，每個水樣采集單元的出水端配置一個真空抽取單元，取樣時利用抽拉注射器產(chǎn)生管內(nèi)負壓，形成虹吸；當(dāng)管內(nèi)有水樣流出時，拔下真空抽取單元，把標(biāo)有數(shù)字的取樣管插入相應(yīng)的水樣采集單元內(nèi)使水樣流入水樣采集單元中。
[0031]2、水樣存儲單元可利用實驗室較為常見的且價格較低的50ml PE離心管來實現(xiàn)；而對于實際湖泊水庫采樣時，因水體較深、采樣容量大，水樣存儲單元可利用水桶或錐形瓶來實現(xiàn)；具體地說，水樣存儲單元用于存放某時刻某斷面某深度的水樣；在其上標(biāo)有“5-1-1”的字樣，即表示5分鐘(即表示時間固定)、1號斷面(即表示斷面固定)、1號的水樣(即表示不同深度的水樣，最低層記為I號，每上升規(guī)定高度相應(yīng)記為2號，本裝置規(guī)定高度為5cm)。
[0032]3、取樣器支護架可用實驗室較為常見的且價格較低的雙排八格離心管架來實現(xiàn)；對于河流、湖泊、水庫水質(zhì)污染控制的現(xiàn)場研宄，因采集容量大，可直接把水樣存儲單元放置在地上或檢測船上；并且，在儲樣器支護架上標(biāo)有數(shù)字順序，用于放置相應(yīng)數(shù)字的水樣采集單元。
[0033]4、水樣采集單元利用市場上易得且價格較低的透明軟質(zhì)橡膠管，為了不影響中試裝置內(nèi)水流狀態(tài)，管徑為3mm。如果在實際湖泊、水庫的控制現(xiàn)場，水樣采集單元可換成稍粗稍硬的膠管；具體地說，一段固定在系統(tǒng)固定單元的某一深度，另一端伸出水面外且插有真空抽取單元，相應(yīng)的深度的管上標(biāo)有相應(yīng)的數(shù)字。
[0034]5、系統(tǒng)固定單元可利用日常生活中常見的粗鐵絲來實現(xiàn)，材料易得且價格低廉。具體地說，系統(tǒng)固定單元用于固定取樣管的位置，且必須垂直，保證所有取樣管的管口在同一垂線上，上部設(shè)計成架構(gòu)狀，利于掛在模擬水庫中需要取樣的位置。
[0035]6、系統(tǒng)附件用用材料易得的防水膠帶，其用于固定管口在鐵絲上的位置，防止管口滑動或者取樣管脫落。
[0036]本實用新型的操作原理:標(biāo)有刻度的系統(tǒng)固定單元的相應(yīng)位置固定水樣采集單元的一端，另一端與真空抽取單元相連，通過真空抽取單元使水樣從水樣采集單元中流出然后接到放在儲樣器支護架上相應(yīng)的水樣采集單元中。
[0037]實施例:
[0038]附圖1是本實用新型水下垂向多點同時取樣系統(tǒng)，該取樣系統(tǒng)包括儲樣器支護架1、水樣存儲單元2、真空抽取單元3、水樣采集單元4、系統(tǒng)固定單元5和系統(tǒng)附件6，在取樣前，把連接有取樣系統(tǒng)的固定單元放進待取水樣的分層水體中，待到取樣時，同時抽拉真空抽取單元使采樣管內(nèi)形成“虹吸”，并且由于所取水體液面的高程高于出樣口，所以原管內(nèi)產(chǎn)生的虹吸就能利用高位重力勢能自然流出；即時把流出水樣管口放入相應(yīng)數(shù)字的水樣存儲單元中，在控制水樣出流時間上，因為中試裝置尺寸較小，從抽拉真空到水樣流出只有1-2秒，因此可以認為抽拉真空和出流水樣是瞬時完成的；而在控制水樣的收集時間上，因為采樣容積較小(20ml?35ml左右)、管內(nèi)流量較大，因此該過程可在3?6秒內(nèi)完成，完全不影響即時的采樣水質(zhì)和之后的后續(xù)工作，由于各出水口連接各深度的取樣口，使得水體各層采樣同步，且在本尺寸較小的中試裝置中可以在10秒左右完成。待取樣完畢后，拿出該取樣裝置，原位恢復(fù)各結(jié)構(gòu)單元的位置，以便下一時刻取樣。
[0039]在分層水庫的不同縱向位置，采用實用新型提供的水下垂向多點同時取樣系統(tǒng)，按不同的取樣時間間隔進行取樣，獲取不同位置、不同時間條件下的水樣。
[0040]根據(jù)泥沙顆粒對光的散射特性，配制不同濃度的泥沙溶液，測定水樣的相應(yīng)濁度，建立水樣泥沙濃度與濁度的關(guān)系曲線，確定水樣的泥沙濃度，圖2為粒徑0.002mm的石英砂溶液的濁度與濃度的關(guān)系曲線圖；應(yīng)用這種基于光電原理的泥沙濃度快速測定系統(tǒng)，分析水庫中不同位置、不同時間條件下的水樣泥沙濃度，獲取分層水庫中異重流的演變過程和特性；圖3為利用泥沙濃度數(shù)據(jù)繪制模型水庫中泥沙濃度隨時間的空間分布圖，圖中入流渾水石英砂濃度為5g/L、入流流速為0.0025m/s，圖3(a)?(f)分別為當(dāng)含入流渾水流入5min、10min、20min、30min、40min及50min后模型水庫泥沙濃度的時空分布圖，根據(jù)圖示泥沙濃度數(shù)據(jù)，可研宄異重流的演變特性，在此條件下，異重流表現(xiàn)為間層流(在-0.15?-0.4m之間)，間層流的位置是-0.225m處，間層流的厚度為0.15m，并且間層流的位置隨時間的推移而下移，厚度增加，速度逐漸減小。
[0041]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的【具體實施方式】僅限于此，對于本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單的推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實用新型由所提交的權(quán)利要求書確定專利保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種水下垂向多點同時取樣系統(tǒng)，其特征在于:包括水樣存儲單元(2)、真空抽取單元(3)、水樣采集單元(4)以及系統(tǒng)固定單元(5);其中，水樣存儲單元(2)設(shè)置有若干入口和對應(yīng)的若干出口，真空抽取單元(3)設(shè)置有若干入口和對應(yīng)的若干出口，水樣采集單元(4)的若干入口從下至上依次設(shè)置在系統(tǒng)固定單元(5)上，水樣采集單元(4)的若干出口與真空抽取單元(3)中對應(yīng)的入口相連，真空抽取單元(3)的出口與水樣存儲單元(2)對應(yīng)的入口相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下垂向多點同時取樣系統(tǒng)，其特征在于:還包括系統(tǒng)附件￠)，水樣采集單元(4)的若干入口通過系統(tǒng)附件(6)從下至上依次設(shè)置在系統(tǒng)固定單元(5)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下垂向多點同時取樣系統(tǒng)，其特征在于:還包括儲樣器支護架(I)，水樣存儲單元(2)固定在儲樣器支護架(I)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種水下垂向多點同時取樣系統(tǒng)，其特征在于:系統(tǒng)固定單元(5)上從下至上刻有標(biāo)示水深的刻度，儲樣器支護架(I)上刻有與系統(tǒng)固定單元(5)上對應(yīng)水深的刻度的標(biāo)識。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下垂向多點同時取樣系統(tǒng)，其特征在于:真空抽取單元(3)為數(shù)字真空抽取單元(3)，用于表示所取水樣的時間和深度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的一種水下垂向多點同時取樣系統(tǒng)，其特征在于:真空抽取單元(3)為真空泵。
【專利摘要】本實用新型公開了一種水下垂向多點同時取樣系統(tǒng)，該取樣系統(tǒng)包括取樣器支護架、水樣存儲單元、真空抽取單元、水樣采集單元以及系統(tǒng)固定單元等；使用時，將水樣采集單元的若干入口從下至上依次設(shè)置在系統(tǒng)固定單元上，再將水樣采集單元的若干出口與真空抽取單元中對應(yīng)的入口相連，并將真空抽取單元的出口與水樣存儲單元對應(yīng)的入口相連，最后將系統(tǒng)固定單元固定在模型水庫內(nèi)；開啟真空抽取單元，在水樣存儲單元中采集到所需的水樣后關(guān)閉。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、便于攜帶、不對所取水樣造成二次污染等優(yōu)點，并且本實用新型取水過程中仍保持了原模擬水庫的水溫分層特性及其中特殊水溫分層條件下的流態(tài)。
【IPC分類】G01N1-16
【公開號】CN204405379
【申請?zhí)枴緾N201420867146
【發(fā)明人】孫昕, 朱麗鵬
【申請人】西安建筑科技大學(xué)
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2014年12月31日