一种智能水资源检测取样装置的制作方法

1.本发明涉及取样技术领域，具体涉及一种智能水资源检测取样装置。


背景技术：

2.水资源是指可利用或有可能被利用的水源，具有足够的数量和合适的质量，能满足某一地方在一段时间内具体利用的需求；水资源的保护是保护生态环境极其重要的一个方面，为确保水资源的质量，需定期抽取水资源样本进行检测，常规的取样装置，通常只能对某一深度的水位进行取样，不能较为准确的代表该流域的水资源的水质问题，因此需对不同深度的水位进行取样，这就需要取样装置进行多次操作，效率较低，且需多次确定取样深度，取样效率不高，因此，需要一种智能水资源检测取样装置，提高取样效率。


技术实现要素：

3.本发明提供一种智能水资源检测取样装置，以解决现有取样装置取样效率不高的问题。
4.本发明的一种智能水资源检测取样装置采用如下技术方案：
5.一种智能水资源检测取样装置，包括滑动轴、外壳、阻力盘、滑套、密封圈和浮力块，滑动轴沿竖直方向延伸至水中，且滑动轴上每间隔一定距离均设置有挡止组件；密封圈、滑套和浮力块均位于外壳内，且从上往下依次套于滑动轴；密封圈和浮力块均与外壳的内壁通过棘齿配合，以允许密封圈和浮力块向下滑动并阻碍其向上滑动；滑套外圆周设置有螺旋槽，外壳外设置有竖直延伸的滑槽，阻力盘的内圈上下滑动地安装于滑槽，并通过旋转环与滑套连接，旋转环外圈与阻力盘的内圈绕竖直轴线转动连接，旋转环内端滑动安装于螺旋槽，旋转环与密封圈之间设置有第二压簧；密封圈与外壳的侧壁和上端面限定出密封腔，密封腔为真空状态，且密封圈与外壳的上端面之间设置有第一压簧；外壳的上端设置有与密封腔连通的单向阀，单向阀允许水流进入外壳内并阻碍水流流出，以在密封圈向下移动时抽取水流至密封腔；浮力块的密度小于水的密度，阻力盘的横截面大于外壳的横截面；外壳、密封圈、滑套和浮力块沿滑动轴加速向下滑动，浮力块在水的浮力作用下通过滑套向上顶推密封圈，阻碍密封圈向下滑动，使第一压簧蓄力；阻力盘在水流阻碍作用下向上滑动，并带动旋转环沿螺旋槽向上滑动并转动，进而使第二压簧蓄力；至外壳在挡止组件的阻碍下停止向下滑动，第二压簧恢复舒张并通过旋转环促使滑套推动浮力块向下移动一定距离，此时密封圈在第二压簧的顶推下静止，后旋转环在第二压簧的推动下相对于滑套继续向下滑动，第一压簧克服第二压簧的弹力推动密封圈向下移动抽取水流，至旋转环滑动至螺旋槽底端，触发挡止组件收回，允许外壳、密封圈、滑套和浮力块继续沿滑动轴加速向下滑动，直至外壳遇到下一挡止组件。
6.可选地，滑动轴内设置有多个竖直延伸的竖滑孔，每个滑孔的上端和下端分别设置有与滑动轴外圈连通的上横孔和下横孔，每个挡止组件均包括定位挡杆和复位弹簧，定位挡杆包括竖杆、上横杆和下横杆，每个挡止组件的竖杆对应安装于一个竖滑孔，上横杆滑
动安装于上横孔，且一端连接竖杆的上端，下横杆滑动安装于下横孔，且一端连接横杆的下端，复位弹簧水平安装于竖滑孔内，且连接竖滑孔内壁和竖杆，以促使定位挡杆的下横杆的另一端伸出下横孔，阻碍外壳进一步向下滑动；螺旋槽的底端与滑套的内圈连通，并在滑套在第二压簧恢复舒张作用下向下移动一定距离时与上横孔连通；旋转环的内圈设置有伸缩杆，伸缩杆插入螺旋槽内并在所旋转环转动至螺旋槽的底端时插入上横孔内推动定位挡杆向内收缩，从而允许外壳继续向下滑动；伸缩杆下侧面为斜面，以在外壳继续向下滑动，并通过上端面向下顶推第一压簧、密封圈、第二压簧、滑套和浮力块同步向下滑动时，滑套带动伸缩杆沿其下侧的斜面从上横孔中脱离，后伸缩杆随旋转环和阻力盘再次沿螺旋槽向上移动。
7.可选地，滑动轴上的竖滑孔的长度从上往下依次递减，对应挡止组件的定位挡杆的竖杆的长度从上往下依次递减。
8.可选地，外壳内壁设置有棘齿，密封圈和浮力块均为柔性件，且外圈设置有与棘齿配合的棘齿槽，密封圈沿棘齿向下移动时外圈始终与棘齿贴合，密封圈的内圈和外壳上端与滑动轴均为滑动密封连接。
9.可选地，滑动轴与滑套通过竖直延伸的花键配合，以允许滑套沿滑动轴上下滑动且阻碍滑套绕滑动轴转动。
10.可选地，外壳外圆周对应密封圈下侧位置处设置有销孔，初始状态下在销孔内插入一销轴阻碍密封圈向下移动，并在浮力块进入水中后抽出销轴，密封圈在浮力块的浮力作用下使密封圈保持在初始位置。
11.可选地，外壳的密度大于水的密度，且具备一定质量，以在水中沿滑动轴加速向下滑动。
12.本发明的有益效果是：本发明的智能水资源检测取样装置通过在滑动轴上不同位置设置止挡组件，使得外壳每遇到一个止挡组件时密封圈向下移动完成一次抽样，进而在外壳向下依次越过止挡组件时密封腔内抽取不同水位的水样，无需多次操作，提高取样效率。
13.进一步地，外壳在止挡组件的阻碍下停止向下滑动，在阻力盘向下移动使旋转环滑动至螺旋槽底端的过程中允许密封圈在第一压簧的作用下向下移动抽取水样，在旋转环滑动至螺旋槽底端时旋转环内圈的伸缩杆推动定位档杆解除其对外壳的阻碍，允许外壳继续向下滑落，且在外壳下滑时伸缩杆沿其下侧斜面从上横孔脱离，无需人为干涉，即可实现外壳的停止与再次下滑，只需允许外壳沿滑动轴向下滑动即可完成整个取样过程，操作简单，使用方便。
附图说明
14.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1为本发明的智能水资源检测取样装置的实施例整体结构示意图；
16.图2为本发明的智能水资源检测取样装置的实施例整体结构俯视图；
17.图3为图2中a-a向剖视图；
18.图4为本发明的智能水资源检测取样装置的旋转环滑动至螺旋槽上端状态示意图；
19.图5为图4中b处放大示意图；
20.图6为本发明的智能水资源检测取样装置的实施例中旋转环带动滑套向下移动状态示意图；
21.图7为本发明的智能水资源检测取样装置的实施例中密封圈向下移动抽水状态示意图；
22.图8为图7中c处放大示意图；
23.图中：10、滑动轴；101、定位挡杆；11、单向阀；12、外壳；121、滑槽；122、棘齿；13、阻力盘；131、旋转环；132、滑套；133、伸缩杆；14、第一压簧；141、密封圈；15、第二压簧；16、浮力块。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.本发明的一种智能水资源检测取样装置的实施例，如图1至图8所示，包括滑动轴10、外壳12、阻力盘13、滑套132、密封圈141和浮力块16，
26.滑动轴10沿竖直方向延伸至水中，且滑动轴10上每间隔一定距离均设置有挡止组件；
27.密封圈141、滑套132和浮力块16均位于外壳12内，且从上往下依次套于滑动轴10；密封圈141和浮力块16均与外壳12的内壁通过棘齿配合，以允许密封圈141和浮力块16向下滑动并阻碍其向上滑动；
28.滑套132外圆周设置有螺旋槽，外壳12外设置有竖直延伸的滑槽121，阻力盘13的内圈上下滑动地安装于滑槽121，并通过旋转环131与滑套132连接，旋转环131外圈与阻力盘13的内圈绕竖直轴线转动连接，旋转环131内端滑动安装于螺旋槽，旋转环131与密封圈141之间设置有第二压簧15；
29.密封圈141与外壳12的侧壁和上端面限定出密封腔，密封腔为真空状态，且密封圈141与外壳12的上端面之间设置有第一压簧14；外壳12的上端设置有与密封腔连通的单向阀11，单向阀11允许水流进入外壳12内并阻碍水流流出，以在密封圈141向下移动时抽取水流至密封腔；
30.浮力块16的密度小于水的密度，阻力盘13的横截面大于外壳12的横截面；
31.外壳12、密封圈141、滑套132和浮力块16沿滑动轴10加速向下滑动，浮力块16在水的浮力作用下通过滑套132向上顶推密封圈141，阻碍密封圈141向下滑动，使第一压簧14蓄力；阻力盘13在水流阻碍作用下向上滑动，并带动旋转环131沿螺旋槽向上滑动并转动，进而使第二压簧15蓄力；至外壳12在挡止组件的阻碍下停止向下滑动，第二压簧15恢复舒张并通过旋转环131促使滑套132推动浮力块16向下移动一定距离，此时密封圈141在第二压
簧15的顶推下静止，后旋转环131在第二压簧15的推动下相对于滑套132继续向下滑动，第一压簧14克服第二压簧15的弹力推动密封圈141向下移动抽取水流，至旋转环131滑动至螺旋槽底端，触发挡止组件收回，允许外壳12、密封圈141、滑套132和浮力块16继续沿滑动轴10加速向下滑动，直至外壳12遇到下一挡止组件。
32.在本实施例中，滑动轴10内设置有多个竖直延伸的竖滑孔，每个滑孔的上端和下端分别设置有与滑动轴10外圈连通的上横孔和下横孔，每个挡止组件均包括定位挡杆101和复位弹簧，定位挡杆101包括竖杆、上横杆和下横杆，每个挡止组件的竖杆对应安装于一个竖滑孔，上横杆滑动安装于上横孔，且一端连接竖杆的上端，下横杆滑动安装于下横孔，且一端连接横杆的下端，复位弹簧水平安装于竖滑孔内，且连接竖滑孔内壁和竖杆，以促使定位挡杆101的下横杆的另一端伸出下横孔，阻碍外壳12进一步向下滑动。螺旋槽的底端与滑套132的内圈连通，并在滑套132在第二压簧15恢复舒张作用下向下移动一定距离时与上横孔连通；旋转环131的内圈设置有伸缩杆133，伸缩杆133插入螺旋槽内并在所旋转环131转动至螺旋槽的底端时插入上横孔内推动定位挡杆101向内收缩，从而允许外壳12继续向下滑动；伸缩杆133下侧面为斜面，以在外壳12继续向下滑动，并通过上端面向下顶推第一压簧14、密封圈141、第二压簧15、滑套132和浮力块16同步向下滑动时，滑套132带动伸缩杆133沿其下侧的斜面从上横孔中脱离，后伸缩杆133随旋转环131和阻力盘13再次沿螺旋槽向上移动。
33.在本实施例中，滑动轴10上的竖滑孔的长度从上往下依次递减，对应挡止组件的定位挡杆101的竖杆的长度从上往下依次递减，且相邻两个竖滑孔长度递减的量为外壳12经过上一挡止组件时密封圈141向下移动的量。
34.在本实施例中，外壳12内壁设置有棘齿122，密封圈141和浮力块16均为柔性件，且外圈设置有与棘齿122配合的棘齿槽，密封圈141沿棘齿122向下移动时外圈始终与棘齿122贴合，密封圈141的内圈和外壳12上端与滑动轴10均为滑动密封连接。
35.在本实施例中，滑动轴10与滑套132通过竖直延伸的花键配合，具体地，滑套132内圈设置有花键，滑动轴10外圈设置有竖直延伸的花键槽，花键上下滑动地安装于花键槽，以允许滑套132沿滑动轴10上下滑动且阻碍滑套132绕滑动轴10转动。
36.在本实施例中，外壳12外圆周对应密封圈141下侧位置处设置有销孔，初始状态下在销孔内插入一销轴阻碍密封圈141向下移动，并在浮力块16进入水中后抽出销轴，密封圈141在浮力块16的浮力作用下使密封圈141保持在初始位置。
37.在本实施例中，外壳12的密度大于水的密度，且具备一定质量，以在水中沿滑动轴10加速向下滑动。
38.本发明的一种智能水资源检测取样装置在使用时，将滑动轴10竖直安装于待测水源内，允许外壳12沿滑动轴10加速向下滑动，外壳12的上端面向下依次顶推第一压簧14、密封圈141、第二压簧15、滑套132和浮力块16同步向下滑动，至浮力块16完全进入水中，抽出销轴，浮力块16在浮力作用下通过滑套132向上顶推密封圈141，使密封圈141保持在初始位置，如图3所示；随着外壳12加速向下滑动，阻力盘13在水流阻碍作用下相对于外壳12沿滑槽121向上滑动，并带动旋转环131沿螺旋槽向上移动并转动，密封圈141在棘齿122的阻碍下无法向上移动，进而在旋转环131沿螺旋槽向上移动时阻碍滑套132随旋转环131向上滑动，至旋转环131移动至螺旋槽的顶端，阻力盘13随外壳12同步向下移动，此时第二压簧15
处于最大压缩状态，如图4所示；至外壳12下滑至遇到第一个止挡组件的下横杆，外壳12在下横杆的阻碍下停止下滑，阻力盘13失去水流的阻碍在自身重力和第二压簧15的恢复形变作用下向下滑动，并带动旋转环131沿螺旋槽向下滑动，旋转环131在第二压簧15的顶推下带动滑套132同步向下滑动至螺旋槽的底端与上横孔连通，此时第二压簧15的弹力与浮力块16的浮力达到平衡，如图6所示；后旋转环131继续在阻力盘13重力作用下继续沿螺旋槽向下滑动，允许第二压簧15继续舒张，第二压簧15对密封圈141向下的阻力减小，由于浮力块16在棘齿122的阻碍下无法向上移动，至第一压簧14的弹力克服第二压簧15对密封圈141的阻力，使得密封圈141在第一压簧14的弹力下向下移动，从单向阀11抽取该深度的水样，至旋转环131转动至螺旋槽底端，旋转环131内圈的伸缩杆133穿过螺旋槽并插入上横孔顶推上横杆，使定位挡杆101向内收缩，允许外壳12继续加速向下滑动，如图7所示，且外壳12通过上端面向下顶推第一压簧14、密封圈141、第二压簧15、滑套132和浮力块16同步向下滑动时，滑套132带动伸缩杆133沿其下侧的斜面从上横孔中脱离，后伸缩杆133随旋转环131和阻力盘13再次沿螺旋槽向上移动挤压第二压簧15，阻碍密封圈141向下移动，重复图4的状态，至外壳12下滑至遇到下一个止挡组件，重复图6和图7的状态，密封圈141在外壳12每次停止时抽取一定量的水样，从而获得不同深度的水资源样本。
39.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。