便携式水质采样器的研制与应用.doc

便携式水质采样器的研制与应用第3O卷第6期2011年12月四川环境SICHUANENRONMENTVoL30,No.6Dcember201l?环境监测?便携式水质采样器的研制与应用朱晨阳,龙湘(常州市环境监测中心,江苏常州213001)摘要:本文阐述了一种新型便携式水质采样器(实用新型专利ZL20082004001.9)的研制过程.介绍了采样器的.T-作原理,结构组成,技术特点,分析了其适用性.该采样器的主要优点是便携性好,使用方便,采样定位准确,所采水样均匀性好,并有效解决了低水位排污口的采样难题.关键词:水质;采样器;便携中图分类号:X853文献标识码:A文章编号:1001-3644(2011)06-0051-02DevelopmentandApplicationofPortableWaterSamplerZHUChen.yang.LONGXiang(Changzhou嘶EnvironmentalMonitoringCenter,Changzhou,Jiangsu213001,China)Abstract:Thispaperdescribestheprocessofdevelopmentofanewtypeportablewatersampler(utilitymodelpatentZL20082004001.9).Thefeaturesofthesamplersuchasmechanism,structurecomponentsandtechnicalcharacteristicsareanalyzed.Thesamplerhasadvantagesofbeingportable,easyoperation,samplingaccuratepositioningandgooduniformityofsampledwater.Additionallyiteffectivelysolvesthesamplingproblematdrainageouflewithlowwaterleve1.Keywords:Water;sampler;portable1问题的提出现有的环境监测水质采样使用的聚乙烯塑料桶,单层采水瓶和有机玻璃采样器,这些采样器在实际使用过程存在采样效率低,采样器具易损坏,特别在低水位污水采样点位误差较大等问题.为此我们设计了一种新型的采样器,该采样器满足以下两个条件:(1)水质采样要提高效率,必须要改变目前的手工方式,自动抽取水样;采样要规范,采样器必须能精确定位采样点位.(2)水质采样器要真正便携及实用,首先是它的供电模式,必须要采用自带的直流电源(可充电电池),使用就不受地点环境的限制;其次,体积及重量要尽量小巧,操作必须简便;第三,必须考虑到各种使用条件下采样器的适用性.经过多次试验,我们选择了一种小型蠕动泵作为抽取水样的动力,为了便于携带到野外采样,我们选择了锂电池作为蠕动泵的电源,采用了高弹性收稿日期:2011-06-24作者简介:朱晨阳(1970一),男,江苏泰兴人,1992年毕业于浙江大学光学仪器专业,工程师.硅胶管作为水管,这种管内表面平滑,能避免细菌的生长,无色无嗅具有憎水性,可降低对流体的吸附,容易清洗;溶出物极低,不会污染流体.为了便于采样点的准确定位,我们设计了一种铝制采样头,采样头可以增加采样管的重量便于沉于水里,同时改变水流方向,将一个垂直方向进口变为4个水平方向进口,使得采得的水样更为均匀.2便携式采样器结构与工作原理2.1便携式采样器结构便携式采样器由蠕动泵总成,连接软管,采样头,箱体,锂电池,积水杯,伸缩延长杆等组成,见下图.2.2工作原理当采样头到达采样点位时,打开电源,蠕动泵开始工作,采集的水样经采样头,连接软管到达样品容器内.当采集人员无法靠近水样采集点时,通过伸缩延长杆将采样头悬挂在杆上,然后放人到需要采集的水样中.当在一些污水排放口没有水位,难以采样时,通过在采样头前安装积水杯,让污水流入积水杯,再进行采样.52四川环境3O卷1.主机;2.采样管;3.采样头;4.积水杯;5.伸缩长杆;6.电池图便携式采样器结构图Fig.Thestructureoftheportablesampler2.3主要技术参数(1)采样方式:连续采样(2)最大吸程:>8m(3)采样速度(ml/s)水头高度(m)422334247(4)工作电源:可充式12VDC3.3Ah(5)伸缩杆长度:l一8m可调(6)主机净重:4kg(7)主机尺寸:29890290(长%宽高)(8)工作环境:工作温度一IOC4O;相对湿度<85%(9)主要附件:软管,采样头,采样积水杯,充电器,电池,伸缩延长杆2.4主要技术特点(1)完全自带直流电源工作,进水口位置定位准确,特制的采样头设计巧妙,能适应复杂工况下的污水采样;整机轻巧,操作方便,真正实现了便携采样.(2)高弹性硅胶管,无色无嗅具有憎水性,容易清洗;不会污染流体【2;易于消毒,卓越的耐温能力,可以在在一70270C温度范围内使用.(3)具备空气反吹功能J,可以手动控制清洗管路.准采样垂线及采样点;当要测污染带且污染带离岸边距离小于8m时,利用本仪器采样可快速定点采样.如果采用吊桶采样,只能采集岸边的水样,因此岸边准确采样是本采样器最大的优点.3.1.2船上采样当在船上进行地表水采样时,用吊桶类采样器只能采集到船舷边的水样,水样有可能失真,利用本仪器采样可以采集到远离船舷的水样,保证水样不受船体的干扰.3.1.3桥上采样本仪器的最大吸程在89m左右,当在其吸程以内进行采样时,本仪器在确定采样点位的准确性以及采样的方便快捷性方面,与其他采样器相比有明显的优势,但当桥离水面的距离超过其吸程时,本仪器就无法采集水样.3.2污水采样(1)当采样工况较好时,与用采样吊桶相比,除方便快捷外,采样点位可更为准确;采样时污水直接装瓶,采样人员不接触污水,有利于自身的劳动安全保护.(2)可以在各种复杂的工况下方便地进行采样:当采集污水管道里的水样时,可以不用打开阴井盖,将采样头从阴井盖的孔伸人管道采样;当采集人无法靠近的水样时,本采样器配上伸缩延长杆将发挥它的独特优势;当采集污水管道有冲力的排放口水样时,或采样流经斜坡且水量较小时,用其他采样器采样非常费力甚至无法完成,而将本仪器的采样头装上采样积水杯,如需要再利用伸缩延长杆,就可轻松完成采样工作.4结论根据地表水和污水监测技术规范(HJ/T912002),我们成功地研制出便携式采样器,经过常州市环境监测中心及常州地区的部分市县环境监测站试用,可以得出以下结论:(1)该采样器采样过程符合地表水和污水监测技术规范的要求.(2)与手工采样器相比,提高了自动化程度,更能适用于各种复杂的采