【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及采样检测，具体为一种水文地质用地下水采样设备。
技术介绍
1、浮子定深采样器是一种利用浮力原理实现定深采样的设备。其核心部件包括浮子、采样容器和深度限制机构，通过调整浮子的浮力和采样容器的设置位置，可使采样器在特定深度保持稳定，采集地下水样。它主要适用于浅层地下水或井径较大的环境中采集稳定的定深水样。
2、在采样器下放过程中，由于水流动的瞬时变化，拉绳容易发生摆动或偏斜。理论上，拉绳应保持垂直状态，以准确反映采样器的实际位置和深度。然而，一旦拉绳倾斜，其长度与实际垂直深度之间会产生偏差，导致深度读数不可靠。这种偏差直接影响采样器的定位精度，可能使浮子采样器偏离预定位置，无法准确到达目标深度。对于分层显著的地下水系统，拉绳倾斜导致的偏移会引发采样层混合或采集到非目标水层的样品，降低了采样的代表性和准确性。此外，拉绳倾斜改变了采样器的受力方向。由于拉绳的张力不再完全垂直作用，采样器可能受到不对称的力矩作用，引发浮子的旋转或晃动。这种动态不稳定性进一步加剧了采样器位置的不确定性，导致深度控制失效。从科学原理来看，拉绳的摆动和倾斜是水流对其施加水平分力的结果。根据力学分析，倾斜角度增加会使拉绳张力的垂直分量减小，同时水平分量增大，这不仅影响拉绳的长度与深度的对应关系，还可能导致采样器偏移。流体力学原理表明，水流速度与浮子采样器表面面积的乘积决定了作用力的大小。一旦这种力偏离对称分布，浮子容易发生旋转或偏移。旋转过程中形成的涡流效应会进一步扰乱采样器的稳定性，最终对采样结果造成负面影响。综上所述，拉绳倾斜及其引发
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种水文地质用地下水采样设备，解决了拉绳在水流作用下发生倾斜会导致采样器定位不准、深度控制失效及样品混层，从而显著影响地下水采样的准确性和代表性的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种水文地质用地下水采样设备，包括机体，用于作为设备的主要结构支撑和承载组件；进液机构，所述进液机构设置在机体的底部，所述机体用于提供稳定的水体输入；平衡机构，所述平衡机构设置在机体的顶部，所述平衡机构用于在水体中对机体进行平衡；连接绳，所述设置在平衡机构的顶部，用于方便下放机体，确保设备在水体中的操作过程更加稳定和便捷，同时为机体的回收提供支持；触发机构，所述触发机构设置在机体上，用于平衡机构使得机体保持竖直后触发取样水体。
5、优选的，所述进液机构包括出液口，所述出液口固定连接在机体的底部，所述出液口的内壁上固定连接有中空圆柱件，所述出液口的内壁上固定连接有顶部固定板，所述顶部固定板的外壁固定连接有弹簧一的一端，所述弹簧一的另一端固定连接有限位盘，所述限位盘的外壁固定连接有定位杆，所述中空圆柱件的内壁转动连接有叶轮，所述叶轮的外壁固定连接有传动杆的一端，所述传动杆的另一端固定连接有清洁件，所述出液口的外壁固定连接有过滤件。
6、优选的，所述中空圆柱件的内壁上开设有中空通过槽，所述定位杆的外壁与顶部固定板的内壁滑动连接。
7、优选的，所述过滤件上开设有通孔，所述清洁件的外壁抵触过滤件。
8、优选的，所述平衡机构包括顶部轻质圆盘块，所述顶部轻质圆盘块的内壁上固定连接有伸缩管一的一端，所述伸缩管一的另一端固定连接有顶部圆盘连接块，所述顶部圆盘连接块的外壁固定连接有连接杆，所述连接杆远离顶部圆盘连接块的一侧固定连接有浮漂，所述顶部轻质圆盘块的底部固定连接有底部连接套，所述底部连接套的内壁活塞连接有底部连接管，所述底部连接套的螺纹连接有螺纹杆件，所述伸缩管一的内壁固定连接有弹簧二，所述伸缩管一的顶部开设有顶部出气口，所述机体的内壁上固定连接有弹簧三的一端，所述弹簧三的另一端固定连接有活塞件，所述活塞件上设置有单向阀。
9、优选的，所述顶部圆盘连接块的外壁与顶部轻质圆盘块的内壁滑动连接，所述连接杆的外壁与顶部轻质圆盘块的内壁活塞连接。
10、优选的，所述活塞件的外壁与底部连接管的外壁固定连接，所述活塞件的外壁与机体的内壁活塞连接，所述顶部轻质圆盘块的顶部固定连接有连接绳。
11、优选的，所述触发机构包括第一通过槽，所述第一通过槽设置在顶部轻质圆盘块的内壁上，所述底部连接管的内壁上开设有第二通过槽，所述机体的顶部设置有方型限位槽，所述第二通过槽的内壁上固定连接有通孔方型固定块，所述通孔方型固定块的外壁固定连接有伸缩管二的一端，所述伸缩管二的另一端固定连接有梯形块，所述伸缩管二的内壁上固定连接有弹簧四。
12、(三)有益效果
13、与现有技术相比，本专利技术提供了一种水文地质用地下水采样设备，具备以下有益效果：
14、1、该水文地质用地下水采样设备，利用平衡机构设置，将机体放置到需要检测的毒性水体上，此时四个浮漂在四个方向提供浮力，四个浮漂的浮力通过连接杆、顶部圆盘连接块、伸缩管一以及伸缩管一内壁上的弹簧二将浮力传递给顶部轻质圆盘块，使得顶部轻质圆盘块与水面保持平齐，这一设计的原理在于，通过浮力的平衡，顶部轻质圆盘块顶部存在四个方向的均匀浮力，从而使得机体处于稳定的水平位置，浮力作用是一个垂直向上的力，而当四个浮漂均匀分布并提供相同的浮力时，能够确保顶部轻质圆盘块与水面保持平齐。浮力的均匀分布消除了因浮力不平衡所可能导致的机体倾斜或偏移的风险，避免不均匀的浮力导致设备倾斜或位置偏移，浮漂通过相互作用将力传递到顶部轻质圆盘块，从而对设备的垂直位置进行有效的控制，确保采样过程的准确性和设备在水体中的稳定性。
15、2、该水文地质用地下水采样设备，利用触发机构设置，当四个方向的浮漂均位于水底时，四个浮漂提供的浮力带动连接杆、顶部圆盘连接块向上移动，使得伸缩管一以及伸缩管一内的弹簧二被压缩，由于伸缩管一被压缩，而第一通过槽内的空气数量不变，此时第一通过槽内形成负压，使得第二通过槽内形成负压，第二通过槽的负压通过通孔方型固定块的通孔传递到伸缩管二内，使得伸缩管二被压缩，伸缩管二带动梯形块不再卡接方型限位槽的内壁，底部连接管此时可以相对于方型限位槽、机体向上移动，使得此时弹簧三拉伸的力被释放带动活塞件与底部连接管向上移动，使得机体内形成负压，开始抽水，只有当四个四个方向的浮漂均位于水底提供的浮力才足以使得梯形块缩入，实现了自动抽水，这种抽水过程只有在四个浮漂均位于水底时，提供的浮力才能确保梯形块缩入并触发负压系统。因此，系统保证了只有在浮漂完全下沉时，抽水机制才能启动，确保了准确的水体抽取。
16、3、该水文地质用地下水采样设备，利用进液机构设置，当活塞件向上移动时，活塞件的底部形成负压，使得限位盘在负压的作用下向上移动，使得中空圆柱件的内壁被打开，水体可以通过中空圆柱件进入到机体，进入出液口的水体需要通过过滤件，过滤水体中的大颗粒杂质，此时通过的水体本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水文地质用地下水采样设备，其特征在于：包括
2.根据权利要求1所述的一种水文地质用地下水采样设备，其特征在于：所述进液机构(2)包括出液口(21)，所述出液口(21)固定连接在机体(1)的底部，所述出液口(21)的内壁上固定连接有中空圆柱件(22)，所述出液口(21)的内壁上固定连接有顶部固定板(23)，所述顶部固定板(23)的外壁固定连接有弹簧一(24)的一端。
3.根据权利要求2所述的一种水文地质用地下水采样设备，其特征在于：所述弹簧一(24)的另一端固定连接有限位盘(25)，所述限位盘(25)的外壁固定连接有定位杆(26)，所述中空圆柱件(22)的内壁转动连接有叶轮(27)，所述叶轮(27)的外壁固定连接有传动杆(28)的一端，所述传动杆(28)的另一端固定连接有清洁件(210)，所述出液口(21)的外壁固定连接有过滤件(29)。
4.根据权利要求3所述的一种水文地质用地下水采样设备，其特征在于：所述中空圆柱件(22)的内壁上开设有中空通过槽，所述定位杆(26)的外壁与顶部固定板(23)的内壁滑动连接。
5.根据权利要
6.根据权利要求3所述的一种水文地质用地下水采样设备，其特征在于：所述平衡机构(3)包括顶部轻质圆盘块(31)，所述顶部轻质圆盘块(31)的内壁上固定连接有伸缩管一(32)的一端，所述伸缩管一(32)的另一端固定连接有顶部圆盘连接块(33)，所述顶部圆盘连接块(33)的外壁固定连接有连接杆(34)，所述连接杆(34)远离顶部圆盘连接块(33)的一侧固定连接有浮漂(35)。
7.根据权利要求3所述的一种水文地质用地下水采样设备，其特征在于：所述顶部轻质圆盘块(31)的底部固定连接有底部连接套(36)，所述底部连接套(36)的内壁活塞连接有底部连接管(37)，所述底部连接套(36)的螺纹连接有螺纹杆件(38)，所述伸缩管一(32)的内壁固定连接有弹簧二(39)，所述伸缩管一(32)的顶部开设有顶部出气口(310)，所述机体(1)的内壁上固定连接有弹簧三(312)的一端，所述弹簧三(312)的另一端固定连接有活塞件(311)，所述活塞件(311)上设置有单向阀(313)。
8.根据权利要求7所述的一种水文地质用地下水采样设备，其特征在于：所述顶部圆盘连接块(33)的外壁与顶部轻质圆盘块(31)的内壁滑动连接，所述连接杆(34)的外壁与顶部轻质圆盘块(31)的内壁活塞连接。
9.根据权利要求8所述的一种水文地质用地下水采样设备，其特征在于：所述活塞件(311)的外壁与底部连接管(37)的外壁固定连接，所述活塞件(311)的外壁与机体(1)的内壁活塞连接，所述顶部轻质圆盘块(31)的顶部固定连接有连接绳(4)。
10.根据权利要求9所述的一种水文地质用地下水采样设备，其特征在于：所述触发机构(5)包括第一通过槽(51)，所述第一通过槽(51)设置在顶部轻质圆盘块(31)的内壁上，所述底部连接管(37)的内壁上开设有第二通过槽(52)，所述机体(1)的顶部设置有方型限位槽(53)，所述第二通过槽(52)的内壁上固定连接有通孔方型固定块(54)，所述通孔方型固定块(54)的外壁固定连接有伸缩管二(55)的一端，所述伸缩管二(55)的另一端固定连接有梯形块(56)，所述伸缩管二(55)的内壁上固定连接有弹簧四(57)。
...【技术特征摘要】
1.一种水文地质用地下水采样设备，其特征在于：包括
2.根据权利要求1所述的一种水文地质用地下水采样设备，其特征在于：所述进液机构(2)包括出液口(21)，所述出液口(21)固定连接在机体(1)的底部，所述出液口(21)的内壁上固定连接有中空圆柱件(22)，所述出液口(21)的内壁上固定连接有顶部固定板(23)，所述顶部固定板(23)的外壁固定连接有弹簧一(24)的一端。
3.根据权利要求2所述的一种水文地质用地下水采样设备，其特征在于：所述弹簧一(24)的另一端固定连接有限位盘(25)，所述限位盘(25)的外壁固定连接有定位杆(26)，所述中空圆柱件(22)的内壁转动连接有叶轮(27)，所述叶轮(27)的外壁固定连接有传动杆(28)的一端，所述传动杆(28)的另一端固定连接有清洁件(210)，所述出液口(21)的外壁固定连接有过滤件(29)。
4.根据权利要求3所述的一种水文地质用地下水采样设备，其特征在于：所述中空圆柱件(22)的内壁上开设有中空通过槽，所述定位杆(26)的外壁与顶部固定板(23)的内壁滑动连接。
5.根据权利要求3所述的一种水文地质用地下水采样设备，其特征在于：所述过滤件(29)上开设有通孔，所述清洁件(210)的外壁抵触过滤件(29)。
6.根据权利要求3所述的一种水文地质用地下水采样设备，其特征在于：所述平衡机构(3)包括顶部轻质圆盘块(31)，所述顶部轻质圆盘块(31)的内壁上固定连接有伸缩管一(32)的一端，所述伸缩管一(32)的另一端固定连接有顶部圆盘连接块(33)，所述顶部圆盘连接块(33)的外壁固定连接有连接杆(34)，所述连接杆(34)远离顶部圆盘连接块(33)的一侧固定连接有浮漂(35)...
【专利技术属性】
技术研发人员：边文英，姚文永，梁仕凯，邢小杰，郜宁，
申请(专利权)人：河北省地质矿产勘查开发局国土资源勘查中心河北省矿山和地质灾害应急救援中心，
类型：发明
国别省市：
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