一種多功能水質自動采樣器及方法技術

本發明專利技術提供一種多功能水質自動采樣器及方法，多功能水質自動采樣器包括儀器殼體、供電電源、自動控制板卡和多路采樣單元；自動控制板卡包括采樣控制器以及多路水泵子開關；采樣控制器對各路水泵子開關進行獨立通斷控制；每路水泵子開關與對應的一路采樣單元連接。具有以下優點：(1)本發明專利技術可實現定時連續采樣，只需采樣前將儀器固定在河道岸邊，待采樣結束后取出即可，大大降低了人力成本，同時，減少采樣人員接近河岸的次數，提升操作的安全性。(2)本發明專利技術具有體積小、重量輕的優點，可以滿足較長時間的連續采樣任務需求，具有更好的便攜性、更大的采樣容量。(3)本發明專利技術可實現遙控采樣功能，使裝置具有靈活性，適用于多種采樣任務需求。求。求。

【技術實現步驟摘要】
一種多功能水質自動采樣器及方法


[0001]本專利技術屬于水質檢測
，具體涉及一種多功能水質自動采樣器及方法。

技術介紹

[0002]水質自動采樣器根據是否能用于固定源的在線水質采樣，分為在線式水質自動采樣器和便攜式自動采樣器。在線式水質自動采樣器通常用在在線自動監測站房內，與在線分析儀器、工控機、數采儀質控儀和水質質控儀、流量計等系統設備配合使用，多應用于固定的環境監測板房、環境監測站、企業污廢水排放的實時監控等。便攜式自動采樣器采用嵌入式控制技術，采用電池供電和交流供電相結合的方式，具有體積小、易攜帶、使用簡便等特點，主要應用于環保執法單位的現場水樣采集、高校科研單位的水樣采集化驗實驗、各類企業的不定期水樣采集檢驗等。
[0003]現有技術中的便攜式自動采樣器，整體尺寸較大、內部結構復雜，維護難度大，制作成本高，且不能實現定時連續采樣及遠程遙控的功能，具有一定的使用局限性。

技術實現思路

[0004]針對現有技術存在的缺陷，本專利技術提供一種多功能水質自動采樣器及方法，可有效解決上述問題。
[0005]本專利技術采用的技術方案如下：
[0006]本專利技術提供一種多功能水質自動采樣器，包括儀器殼體(1)、供電電源(2)、自動控制板卡(3)和多路采樣單元(4)；
[0007]所述供電電源(2)、所述自動控制板卡(3)和多路所述采樣單元(4)，安裝于所述儀器殼體(1)內部；所述供電電源(2)通過電源總開關(5)與所述自動控制板卡(3)的供電端連接；
[0008]所述自動控制板卡(3)包括采樣控制器以及多路水泵子開關；所述采樣控制器分別與各路所述水泵子開關連接，用于對各路所述水泵子開關進行獨立通斷控制；每路所述水泵子開關與對應的一路所述采樣單元(4)連接；
[0009]每路所述采樣單元(4)包括：采樣瓶(4
?
1)、微型泵(4
?
2)、抽水管(4
?
3)、排氣管(4
?
4)和防倒灌閥(4
?
5)；所述排氣管(4
?
4)的一端位于外界環境中，另一端伸入到所述采樣瓶(4
?
1)的內部，在所述排氣管(4
?
4)的排氣通路中安裝所述防倒灌閥(4
?
5)；所述抽水管(4
?
3)的一端位于外界環境中，另一端伸入到所述采樣瓶(4
?
1)的內部，所述抽水管(4
?
3)的抽水管路中安裝所述微型泵(4
?
2)；所述微型泵(4
?
2)與對應的一個所述水泵子開關連接。
[0010]優選的，所述儀器殼體(1)為提供浮力的密封防水殼體。
[0011]優選的，所述供電電源(2)為可充電電池，配置有充電接口(6)。
[0012]優選的，所述自動控制板卡(3)裝配SIM卡(7)；所述SIM卡(7)與所述采樣控制器連接；
[0013]所述采樣控制器具有定時連續采樣模式和遙控模式。
[0014]優選的，所述自動控制板卡(3)裝配GPS定位模塊(8)。
[0015]優選的，所述防倒灌閥(4
?
5)為單向閥。
[0016]優選的，各個所述采樣瓶(4
?
1)按對角旋轉順序接線和排布；所述采樣瓶(4
?
1)為透明或棕色，材料為聚乙烯或玻璃。
[0017]本專利技術還提供一種多功能水質自動采樣器的采樣方法，包括以下步驟：
[0018]步驟1，對所述自動控制板卡(3)的采樣控制器的定時連續采樣參數進行配置；其中，所述定時連續采樣參數包括采樣起始時間t0、單個微型泵(4
?
2)的抽吸時長T、各個微型泵(4
?
2)的采樣間隔Δt；
[0019]步驟2，對多功能水質自動采樣器的各個部位進行裝配接線，對儀器殼體(1)進行密封，得到裝配完成的多功能水質自動采樣器；
[0020]步驟3，通過GPS定位模塊(8)的監測，采用線纜將裝配完成的多功能水質自動采樣器固定于河水內指定位置和指定深度位置；
[0021]步驟4，多功能水質自動采樣器執行定時連續采樣任務，方法具體為：
[0022]步驟4.1，在未達到采樣起始時間t0時，采樣控制器處于休眠狀態；所有水泵子開關均處于斷開狀態；
[0023]步驟4.2，當達到采樣起始時間t0時，喚醒采樣控制器，采樣控制器按順序依次對各路采樣單元(4)進行控制，具體為：
[0024]步驟4.2.1，采樣控制器對第1個采樣單元(4)進行控制：
[0025]達到采樣起始時間t0，采樣控制器閉合第1個水泵子開關，從而啟動第1個采樣單元(4)的微型泵(4
?
2)，該微型泵(4
?
2)執行抽水操作，時間長度為抽吸時長T，將采集的水樣抽送到第1個采樣單元(4)的采樣瓶(4
?
1)內；其中，在前段1/2抽吸時間，用于潤洗第1個采樣單元(4)的采樣瓶(4
?
1)，避免受到前次采樣的水樣干擾；后段1/2抽吸時間，用于向第1個采樣單元(4)的采樣瓶(4
?
1)輸送用于試驗的水樣；在該微型泵(4
?
2)執行抽水操作的同時，第1個采樣單元(4)的排氣管(4
?
4)同步排出采樣瓶(4
?
1)內空氣，保證水樣順利進入到采樣瓶(4
?
1)內部；
[0026]當第1個采樣單元(4)的微型泵(4
?
2)的抽水操作達到抽吸時長T時，采樣控制器斷開第1個水泵子開關，關閉第1個采樣單元(4)的微型泵(4
?
2)，然后使采樣控制器進入休眠狀態；
[0027]步驟4.2.2，采樣控制器對第2個采樣單元(4)進行控制：
[0028]當達到t0+Δt時間時，喚醒采樣控制器，采樣控制器閉合第2個水泵子開關，從而啟動第2個采樣單元(4)的微型泵(4
?
2)，該微型泵(4
?
2)執行時長為抽吸時長T的抽水操作，完成第2個采樣單元(4)的采樣瓶(4
?
1)的采樣，然后，斷開第2個水泵子開關，關閉第2個采樣單元(4)的微型泵(4
?
2)，然后使采樣控制器進入休眠狀態；
[0029]步驟4.2.3，當達到t0+2Δt時間時，采樣控制器對第3個采樣單元(4)進行控制，依此類推，直到完成對所有采樣單元(4)的控制，實現對同一個地點的定時連續采樣。
[0030]優選的，還包括：
[0031]步驟5，多功能水質自動采樣器執行實時遠程遙控采樣任務，方法具體為：
[0032]采樣控制器通過SIM卡(7)實時接收遠程遙控指令；
[0033]如果所述遠程遙控指令為開始采樣指令，該指令中包含：需啟動的指定水泵子開
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【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種多功能水質自動采樣器，其特征在于，包括儀器殼體(1)、供電電源(2)、自動控制板卡(3)和多路采樣單元(4)；所述供電電源(2)、所述自動控制板卡(3)和多路所述采樣單元(4)，安裝于所述儀器殼體(1)內部；所述供電電源(2)通過電源總開關(5)與所述自動控制板卡(3)的供電端連接；所述自動控制板卡(3)包括采樣控制器以及多路水泵子開關；所述采樣控制器分別與各路所述水泵子開關連接，用于對各路所述水泵子開關進行獨立通斷控制；每路所述水泵子開關與對應的一路所述采樣單元(4)連接；每路所述采樣單元(4)包括：采樣瓶(4
?
1)、微型泵(4
?
2)、抽水管(4
?
3)、排氣管(4
?
4)和防倒灌閥(4
?
5)；所述排氣管(4
?
4)的一端位于外界環境中，另一端伸入到所述采樣瓶(4
?
1)的內部，在所述排氣管(4
?
4)的排氣通路中安裝所述防倒灌閥(4
?
5)；所述抽水管(4
?
3)的一端位于外界環境中，另一端伸入到所述采樣瓶(4
?
1)的內部，所述抽水管(4
?
3)的抽水管路中安裝所述微型泵(4
?
2)；所述微型泵(4
?
2)與對應的一個所述水泵子開關連接。2.根據權利要求1所述的多功能水質自動采樣器，其特征在于，所述儀器殼體(1)為提供浮力的密封防水殼體。3.根據權利要求1所述的多功能水質自動采樣器，其特征在于，所述供電電源(2)為可充電電池，配置有充電接口(6)。4.根據權利要求1所述的多功能水質自動采樣器，其特征在于，所述自動控制板卡(3)裝配SIM卡(7)；所述SIM卡(7)與所述采樣控制器連接；所述采樣控制器具有定時連續采樣模式和遙控模式。5.根據權利要求1所述的多功能水質自動采樣器，其特征在于，所述自動控制板卡(3)裝配GPS定位模塊(8)。6.根據權利要求1所述的多功能水質自動采樣器，其特征在于，所述防倒灌閥(4
?
5)為單向閥。7.根據權利要求1所述的多功能水質自動采樣器，其特征在于，各個所述采樣瓶(4
?
1)按對角旋轉順序接線和排布；所述采樣瓶(4
?
1)為透明或棕色，材料為聚乙烯或玻璃。8.一種權利要求1
?
7任一項所述的多功能水質自動采樣器的采樣方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1，對所述自動控制板卡(3)的采樣控制器的定時連續采樣參數進行配置；其中，所述定時連續采樣參數包括采樣起始時間t0、單個微型泵(4
?
2)的抽吸時長T、各個微型泵(4
?
2)的采樣間隔Δt；步驟2，對多功能水質自動采樣器的各個部位進行裝配接線，對儀器殼體(1)進行密封，得到裝配完成的多功能水質自動采樣器；步驟3，通過GPS定位模塊(8)的監測，采用線纜將裝配完成的多功能水質自動采樣器固...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李占杰，王纖陽，張雪雨，魚京善，
申請(專利權)人：北京師范大學，
類型：發明
國別省市：