一种生态环境调查用地下水采样装置的制作方法

本发明涉及地下水采样，特别涉及一种生态环境调查用地下水采样装置。

背景技术：

1、地下水，是指赋存于地面以下岩石空隙中的水，狭义上是指地下水面以下饱和含水层中的水。地下水是指埋藏在地表以下各种形式的重力水；国外学者认为地下水的定义有三种：一是指与地表水有显著区别的所有埋藏在地下水的水，特指含水层中饱水带的那部分水；二是向下流动或渗透，使土壤和岩石饱和，并补给泉和井的水；三是在地下的岩石空洞里、在组成地壳物质的空隙中储存的水；地下水是水资源的重要组成部分，由于水量稳定，水质好，是农业灌溉、工矿和城市的重要水源之一。但在一定条件下，地下水的变化也会引起沼泽化、盐渍化、滑坡、地面沉降等不利自然现象。

2、在生态环境调查作业中，地下水采样是至关重要的步骤，对地下水进行采样分析，检测出水中包含的物质元素，对了解采样区域的生态特征起到至关重要的作用；目前对地下水采样时，一般需要进行钻井，然后通过采样设备进行采样，但目前的采样方式以及采样设备只能进行单独取样，即在同一个钻井处，一般只对同一个深度的地下水进行采样，然而地下水可能是分布在地下不同深度，即在同一个钻井处的不同深度，可能存在着多个地下水源，现在的设备不能在同一采样点对不同深度的不同地下水源进行采样，进而并不能提高采样效率以及增加采样数量。

3、公告号为cn217033145u的中国专利公开一种地下水采样装置，包括固定架和收卷机构，还包括设置在水井内的采样机构，采样机构包括固定框、采样组件、连接杆和电动推杆；固定框与收卷机构之间通过绳体连接，采样组件具有多个；采样组件包括横板、采样柱、过滤筒和连接板，横板与固定框固定连接，采样柱的顶部开有向下延伸的采样孔，过滤筒为中空的筒状结构，过滤筒设置在采样孔内、且与采样孔相适应，过滤筒的外壁与采样孔的内壁滑动连接，连接板安装在过滤筒的顶部、且可与采样柱的顶部贴合；连接杆沿纵向设置、且与所有的连接板均固定连接；电动推杆沿纵向设置，电动推杆的第一端与固定框固定连接，电动推杆的第二端与连接杆固定连接。从技术方案上看，该专利是针对同一地下水源进行采样，只是采样深度不同而已，并不是针对分布在地下不同深度的多个不同地下水源进行采样，并不能解决采样多样性的技术问题。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明能对分布在同一钻井处的，且分布在地下不同深度的不同地下水源进行采样，提高采样种类的多样性。

2、本发明所使用技术方案是：一种生态环境调查用地下水采样装置，包括深埋至地下的嵌入筒，以及设置在地面的基板，基板的一端上设置有悬吊部件，基板的另一端上设置有样本收集部件；嵌入筒的轴向方向上设置有至少两个阀门连通部件，阀门连通部件之间的间距根据位于不同深度的地下水的位置进行确定；阀门连通部件包括旋转在嵌入筒内部的啮合齿圈，以及至少三个连通组件；连通组件包括与嵌入筒固定连接的固定通管，固定通管朝向嵌入筒内部的一端上连接有通断管，通断管上滑动安装有两个阀门杆，通过阀门杆的合并与分离，以控制地下水的通断；啮合齿圈用于控制连通组件的通断状态；悬吊部件的一端连接有采样部件，采样部件包括升降滑筒一，升降滑筒一的底端连接有升降滑筒二，升降滑筒一和升降滑筒二均为中空结构，且相互连通；升降滑筒一的顶端与样本收集部件连通；在升降滑筒二的底端圆周上滑动且连通有与连通组件数量相同的径向通管，当径向通管径向运动并与连通组件上的通断管一端对接时，以进行采样；在升降滑筒二上设置有驱动组件，驱动组件包括滑动安装在升降滑筒二上的滑动架，滑动架的一端旋转安装有转架，转架的一端连接有径向啮合齿轮，通过径向啮合齿轮与所述啮合齿圈啮合时，以驱动啮合齿圈转动，进而控制连通组件的通断状态。

3、进一步地，所述悬吊部件包括旋转安装在基板上的悬吊筒，以及固定安装在基板上的卷绕电机二，卷绕电机二用于驱动悬吊筒转动，悬吊筒上缠绕有吊索，吊索的自由端与所述采样部件上的升降滑筒一连接；所述基板上设置有支架，支架的顶端设置有导轮，所述升降滑筒一与支架滑动连接。

4、进一步地，所述样本收集部件包括旋转安装在基板上的中转卷筒，以及固定安装在基板上的卷绕电机一，卷绕电机一用于驱动中转卷筒转动，中转卷筒上缠绕有水管，水管的一端与中转卷筒连通，水管的自由端与所述采样部件上的升降滑筒一连通；在中转卷筒的一端连通有中转管。

5、进一步地，所述样本采样部件还包括滑动安装在基板上的滑座，滑座上设置有水泵，水泵与中转管的一端连通；水泵的输出端设置有喷管，在基板上固定安装有丝杆，以及旋转安装有与滑座构成螺旋副的丝杆，丝杆电机驱动丝杆转动；在基板上设置有废水箱和采样收集箱，废水箱用于收集废水，采样收集箱用于收集地下水样本。

6、进一步地，所述采样部件包括旋转安装在升降滑筒二底端的挤压齿圈，挤压齿圈的圆周上设置有弧形挤压块，所述径向通管上设置有挤压轮一，挤压轮一与弧形挤压块为挤压接触关系；弹簧一与升降滑筒二的外圆周之间连接有用于提供复位弹力的弹簧一。

7、进一步地，所述挤压齿圈的外圆周上设置有连接杆，连接杆的一端连接有挤压轮二，挤压轮二与驱动组件上的滑动架为挤压接触关系；升降滑筒二的圆周上设置有挤压驱动电机，挤压驱动电机的输出轴上连接有连接齿轮，连接齿轮与挤压齿圈端面构成齿轮副。

8、进一步地，所述驱动组件包括包括固定安装在升降滑筒二圆周上的驱动电机，驱动电机的输出轴上连接有皮带结构，皮带结构上的一个皮带轮旋转安装在升降滑筒二的圆周上；所述滑动架包括斜板、滑杆和连接板，斜板与连接板之间通过滑杆连接，且滑杆滑动安装在升降滑筒二的圆周上，滑杆上套设有弹簧二，弹簧二的两端分别与连接板和升降滑筒二的圆周连接，挤压轮二与斜板为挤压接触关系。

9、进一步地，所述连接板与所述转架旋转连接，且转架与所述旋转安装在升降滑筒二圆周上的皮带轮滑动连接，当滑动架滑动时，径向啮合齿轮径向运动并与啮合齿圈啮合，再通过驱动电机工作，在皮带传动下，以驱动啮合齿圈转动。

10、进一步地，所述啮合齿圈朝向连通组件的端面上设置有与连通组件数目相同的不完全啮合齿圈，在通断管与升降滑筒二内壁之间旋转安装有转轴，转轴的两端分别连接有通断控制齿轮和挤压杆，通断控制齿轮与不完全啮合齿圈构成齿轮副，挤压杆的两端设置有通断挤压轮，所述阀门杆呈l形，阀门杆的横端滑动安装在通断管的内部，阀门杆的竖端与通断挤压轮为挤压接触关系，且竖端与通断管之间连接有弹簧三。

11、本发明与现有技术相比的有益效果是：(1)本发明能实现对不同深度的地下水的采集工作，且是一次性采集，提高采集效率以及增加了采集多样性；(2)本发明在对地下水采样时，能进行残余清除操作，即将上一次残留在抽取路径中的地下水清除，这样就能保证本次所抽吸的地下水不会掺杂其他位置的地下水，保证后期检测的准确性；(3)本发明通过钻井打孔，将嵌入筒安装至地底，根据探测，确定位于不同深度的地下水的位置，在嵌入筒的轴向方向上设置阀门连通部件，不同阀门连通部件之间的间距根据不同深度地下水的位置进行确定，进而能实现对不同深度的地下水的采集工作。