[其他]無外接動力的水樣連續自動采水器及其方法

在審

• 申請號: 101985000002200
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85102200B
• 公開（公告）日: 1988-04-13
• 發明（設計）人: 胡景星;張志強;于可鈺
• 申請（專利權）人: 內蒙包頭市環境監測站
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于水文環境保護的水質監測方法及其采樣儀器。一種利用水流的動能和水體靜壓差來實現與流量等比例的取樣、測流速的方法，解決了采樣代表性不強的問題。為實現此方法而設計制造了一種利用水流動能來沖動葉輪旋轉。帶動變速機構，控制排氣從而連續自動取水樣的儀器。其主要特征是，不需要外接動力，所取水樣與流量等比例，適用于江河及排污渠道等流動的水體取水樣、測流速。

本發明屬于環境保護和水文水質監測的樣品采集、流速、流量測定的儀器。

在水環境監測中樣品的采集和流量的準確測定是很關鍵的。只有對具有代表性的樣品進行分析測定。才能真實反映水環境質量。而現有技術及操作一般采用人工瞬間取樣或電動采水器取樣，這兩種方法所采樣品的代表性不強。因為，水質和水量經常變化，樣品采集只有連續并與流量等比例才能取得有代表性的樣品，流量測定也必須同步準確測定、同時人工采樣費工、電動采水器耗能，在無電源的情況和野外受到限制。美國專利3，546，945所述采水器，靠水或液體流動來推動葉輪，帶動齒輪驅動器工作的。

本發明的要點在于為解決采樣代表性而構思的“靠水流動能和水體靜壓差來實現連續自動采集水樣”的方法。以及根據此方法專門設計制造的不需外接動力，只靠水流的動能和水體的靜壓差來實現連續自動取水樣，在流動的水體中可按需要時間連續自動取得與流量等比例的水樣。測得流速，獲得較強代表性的樣品和較準確的平均流速。

附圖說明及使用實例：

圖1、采水器主視圖

圖2、采水器俯視圖

圖3、采水器變速器俯視圖

圖4、變速器A-B-C剖面圖

圖5、排氣管與進水管靜壓差示意圖

所說的無外接動力的水樣連續自動采水器，是在貯水容器⑨上裝有兩個不等高的管④⑤當其沒入流動的水中后，兩管受到不同的靜壓產生了壓差。以一組葉輪①接于簡單變速器②上，在水流動能作用下沖擊葉輪①轉動，傳動變速器②帶動軸套⑦旋轉，開閉排氣孔，實現排氣取水，其具體過程如下：

設水體的密度為ρ，采水器進水部分如圖5所示，排氣口⑤距水面高度為h₁，所受水壓為ρh，進水口④距水面的距離為h₂，壓力為ρh₂，兩者高差為h=h₂-h₁，使用時排氣口⑤由密封軸套封著，這時對排氣口⑤的壓力為P，P＞ρh₂，當采水器沒入水中后在ρh₂的壓力下由進水口④壓入進水管，使得貯水容器⑨內氣體壓縮，壓力增高。當增大到ρh₂時，容器內氣壓與水體的靜壓處于平衡狀態。在水流的推動下，葉輪①轉動、傳動變速器②帶動密封軸套⑦旋轉，可使軸套上的小孔⑥與排氣管的排氣口⑤接通。此時容器內的壓力大于排氣口⑤的壓力ρh₁，使容器內的氣體通過軸套上的小孔⑥排出水面，容器內的壓力減小，水由進水管進入貯水容器⑨內。軸套繼續旋轉，軸套上裝有的海綿將排氣口⑤密封，接著進入下一個循環。

進水口處設有可旋轉的球形網罩③以防止水中懸浮物堵塞進水口。記數表⑧記錄葉輪旋轉周次，求得平均流速。

另外，據水質監測的需要，水樣的成分要固定，所以在集水容器中設有懸掛固定劑的裝置，使固定劑逐步加入水樣中。

主要技術指標及適用范圍

1.本儀器的制造材料要采用耐腐蝕材料，潛漁要用塑料紙將鉛塊密封。

2.本采水器適用于流動的水體采樣，流速在0.2米/秒以上，水深大于13cm。

3.水深超過1.5米和在大江大河中取表層和中層水樣時，需要固定在浮標上或橋梁上。

4.水溫不高于70℃。

本發明與原有技術相比的優點和好的效果：

1.不需外接動力，節省能源，對野外及無電源的情況采樣尤為方便。