[發明專利]一孔多層井的自動取樣裝置

無效

• 申請號: 201310231050.6
• 申請日: 2013-06-09
• 公開（公告）號: CN103344458A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 逯向明;曹國亮;鄭春苗
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: G01N1/14
• 分類號: G01N1/14
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11360
• 代理人: 賈曉玲

技術領域

本發明涉及一孔多層井自動取樣技術，尤其涉及一種自動取樣裝置。

背景技術

一孔多層井是指在同一位置打下一眼井孔，然后分層在不同地層深度設井。是近二三十年來國際上水文地質行業科研和生產中流行的一種成井技術。該技術既可以節省重復打孔的成本，又能對同一位置不同深度進行監測。每個一孔多層井含有三到七個通道，每個通道的孔徑一般小于2cm。目前，科研和生產過程中利用蠕動泵對一孔多層井進行采樣，蠕動泵采樣的優勢在于可以精確控制流量，但是蠕動泵由于采用真空原理進行抽水取樣，所以當水位距離地面超過10米時，蠕動泵就不可能再取出水樣；同時大量復雜的人工操作還增加了對人力的需求，也會導致取樣不能批量同時進行。現有的蠕動泵動力差以及操作復雜的弊端大大限制了實際工作的效率。

發明內容

為了克服現有的利用蠕動泵實現批量采樣過程中動力不足、效率低下的問題，本發明提供了一種新的取樣裝置，利用該裝置可以實現自動取樣，且取樣速度可以隨工作需要進行調整。

本發明提供一種自動取樣裝置，包括一個電機，電機帶動旋葉轉動，旋葉連接連桿的一端，連桿的另一端則與若干個氣動連接閥連接，連桿在限制門的作用下，實現氣動連接閥上下震動，每個氣動連接閥上插有取樣管，所述取樣管的末端內設一微型球閥泵，微型球閥泵包括兩個空心柱作為上泵基座和下泵基座，在上泵基座的下端設有進水槽，在下泵基座的上端設有阻流凹槽環，上泵基座和下泵基座之間設有作為閥門的剛性球體。

本發明的優點：

采用本發明可以對一孔多層井所有通道同時進行取樣，其自動化的特點使得取樣效率得到大幅的的提升，節省了大量人力，同時取樣速度實現可調。

附圖說明

圖1是本發明專利的振動器的結構示意圖；

圖2是圖1中旋葉、連桿及限制門的結構示意圖；

圖3是本發明取樣管的示意圖。

圖中：1-基座；2-電機；3-電機軸；4-旋葉；5-連桿；6-限制門；7-氣動連接閥基座；8-氣動連接閥；9-取樣管；10-微型球閥泵；11-氣動連接閥軸承；12-上泵基座；13-進水槽；14-鋼球；15-阻流凹槽環；16-下泵基座；17-取樣管的末端口；18-活動軸承。

具體實施方式

下面結合附圖，并通過實施例對本發明作進一步的詳細描述。

在圖1中，將電機2固定在基座1上，電機2通過電機軸3帶動旋葉4轉動，旋葉4連接連桿5的一端，連桿5的另一端連接一氣動連接閥基座7，連桿5在限制門6的限制作用下，使得氣動連接閥基座7實現上下震動，從而帶動多個氣動連接閥8上下震動，每個氣動連接閥8連接的取樣管9的末端內設一微型球閥泵10。氣動連接閥8的上下震動則帶動取樣管9對各個通道的水樣進行抽取，水樣從取樣管上端流出。

圖2所示為圖1結構中的旋葉、連桿及限制門的示意圖。限制門6固定在基座1上，旋葉4與電機軸3固接，旋葉4的另一端與連桿5一端通過活動軸承18連接，連桿5另一端則與氣動連接閥基座的軸承11連接。當電機軸3轉動，則帶動旋葉4轉動，旋葉4的轉動則使得連桿5與基座軸承11相連的一端在限制門6中實現上下震動，從而使得氣動連接閥基座7實現上下震動。

圖3所示為本發明專利取樣管9的結構示意圖。本發明取樣管9的末端內設一微型球閥泵10，該微型球閥泵10包括兩個空心鋼柱作為上泵基座12和下泵基座16，在上泵基座12的下端設有進水槽13，在下泵基座16的上端設有阻流凹槽環15，上泵基座12和下泵基座16之間設有作為閥門的鋼球14。以取樣管采用FEP46管為例，將上泵基座12首先安裝到取樣管9中，然后將鋼球14也放入取樣管9中，之后再將下泵基座16安裝到取樣管的末端口17中。上泵基座12和下泵基座16之間保持合適間距，使得鋼球14在其中運動時有一定的自由程。

以內徑4mm，外徑6mm的FEP46管作為取樣管為例。兩個泵基座全部為不銹鋼材質，泵基座的長度都為6mm，外徑為4mm，內徑為2mm；上泵基座的進水槽13的長度為2mm，寬度為1mm；鋼球14的直徑3mm。取樣管9的內徑范圍可以為4mm至10mm。上泵基座12和下泵基座16之間間距可以為2mm至4mm。

利用進水槽和阻流凹槽的設計，取樣管向下震動，由于水流的沖擊力以及鋼球慣性，使得作為閥門的鋼球14卡在上泵基座12的進水槽13中，水流可以流入；取樣管向上震動，鋼球14卡在下泵基座的阻流凹槽環15處，水樣無法流出，留在取樣管中，可以有效阻擋水樣的流出。此過程循環往復，水樣不斷進入取樣管，直至水樣被取出。

最后需要注意的是，公布實施方式的目的在于幫助進一步理解本發明，但是本領域的技術人員可以理解：在不脫離本發明及所附的權利要求的精神和范圍內，各種替換和修改都是可能的。因此，本發明不應局限于實施例所公開的內容，本發明要求保護的范圍以權利要求書界定的范圍為準。