一种水样采集装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109406213A(43)申请公布日2019.03.01(21)申请号201811539202.8(22)申请日2018.12.17(71)申请人河海大学地址211106江苏省南京市江宁开发区佛城西路8号(72)发明人瞿思敏勾建峰董丰成纪小敏崔彦萍石朋苏治国张文浩陈浩李大辰周慧妍(74)专利代理机构南京纵横知识产权代理有限公司32224代理人严晓彪董建林(51)Int.Cl.G01N1/14(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种水样采集装置及方法(57)摘要本发明公开了一种水样采集装置，包括串接水泵的主管道；主管道设有若干配置闭合装置的出水支口，出水支口的底部设有集水盘，水流通过集水盘上的集水口汇流至采样瓶。可于每次采集河水之前对管路进行冲洗，减少管路残留河水对本次采样河水的同位素成分影响；通过单片机控制多个电磁铁，提高采集的效率；同时，批量的采集水样，可显著提高批次采样时间间隔的精确性，提高试验数据的准确性。进一步，可通过单片机根据水流流速自动的控制采集水样的水量；其结构简单，使用方便，可有效降低研究经费，对于同位素水文学的进步具有很重要的意义，具有很强的实用性和广泛的适用性。CN109406213ACN109406213A权利要求书1/1页1.一种水样采集装置，其特征在于，包括串接水泵的主管道；所述主管道设有若干配置闭合装置的出水支口，出水支口的底部设有集水盘，水流通过集水盘上的集水口汇流至采样瓶。2.根据权利要求1所述的一种水样采集装置，其特征在于，所述闭合装置包括由单片机驱动的电磁阀。3.根据权利要求1所述的一种水样采集装置，其特征在于，所述闭合装置包括一端与推拉式电磁体连接的连杆，连杆的另一端设有匹配出水支口的密封塞，电磁铁由单片机驱动。4.根据权利要求3所述的一种水样采集装置，其特征在于，所述连杆贯通集水盘，并一体设置。5.根据权利要求1所述的一种水样采集装置，其特征在于，所述集水盘的中部呈锥形凸起，外圈为挡水壁，集水口设置在挡水壁的内侧。6.根据权利要求1所述的一种水样采集装置，其特征在于，所述采样瓶内置矿油。7.根据权利要求1所述的一种水样采集装置，其特征在于，所述水泵由单片机驱动。8.根据权利要求1所述的一种水样采集装置，其特征在于，所述主管道的入水口设有滤网。9.根据权利要求1所述的一种水样采集装置，其特征在于，所述集水口配有集水管，其底端悬于采样瓶口。10.适用于权利要求1-9任一所述的一种水样采集装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将内含矿油的采样瓶正对集水口放置；S2、保持闭合装置处于关闭状态，开启水泵冲洗主管路一段时间；S3、开启闭合装置，待采样瓶采集到一定的水样后关闭闭合装置；S4、更换采样瓶，重复步骤S2-S3；S5、保持闭合装置处于关闭状态，关闭水泵。2CN109406213A说明书1/3页一种水样采集装置及方法技术领域[0001]本发明涉及一种水样采集装置，具体涉及一种水样采集装置及方法，属于同位素水文学技术领域。背景技术[0002]随着全球温度的升高，厄尔尼诺与拉尼娜出现的频率越来越高。在2018年7-8月，超强台风的登录使得中国部分地区受到暴雨影响，造成严重的洪涝自然灾害。未来由于二氧化碳的排放，全球温度还可能会持续上升，极端气候变化更加显著。因此，如何应对暴雨和干旱成为水文学的热点问题，而深入探究流域产汇流机理对于我们因地制宜制定预防措施显得尤为关键。[0003]在20世纪40年代末，质谱仪器的发展使得测量水样中的同位素丰度成为可能，随后，越来越多的水文学家开始收集全球各地的降水，河水，湖水，融雪等水样用来进行科学研究。由于稳定同位素18O和2H是水分子的组成结构，因此，可以用来揭示水循环的过程以及地球化学循环的途径。引起河水的同位素丰度的变化的原因主要包括不同水源的混合，以及蒸发分馏，水岩交换作用，同时以不同水源混合为主。传统的水文学在定量分析各水源对出口流量的补给比例时存在明显的主观性和任意性，这阻碍了流域产流机制的研究。基于水量平衡和浓度平衡方程得到的同位素流量过程分割结果，对于探究各水源的补给具有更明确的物理基础。[0004]因此，精确地确定出口断面的河水的同位素组成对于定量确定水源补给，水流路径信息，以及流域蓄水量具有重要的意义。[0005]探究流域水源划分往往需要在下雨时候在野外进行取样，而流域的选择往往要避免人类活动的影响，这样才能更好的揭示流域产汇流信息。同时人工野外采样存在一些缺陷，主要包括以下几点：1、流域大部分位于人迹罕至的山区森林地带，这些地方交通、通信不便，蚊虫肆虐，使得采样人员在采样过程中面临很大的困难；2、大型采样设备需要持续的交流电，但