[发明专利]一种河水同位素自动连续取样器

说明书

技术领域

本发明涉及水文采样工具领域，具体是河水同位素样品采集领域。

背景技术

目前，氢氧同位素粒子示踪在河水径流组成分析中的应用也越来越广泛，而河水取样则对同位素分析结果影响巨大。传统河水取样方法一般是取样人员定期到河道上取水，用某一时刻的水样来代表一个取样周期的河水。但一个时刻的河水对一个取样周期的河水代表性很弱，尤其是在水量来源复杂、变化剧烈的河道上，而缩短取样周期则往往意味着繁重的取样工作。河水自动连续取样则可以在不增加取样人员工作量的前提下大大提高样品对整个取样周期的代表性，显著提高分析结果的可靠性。

河水取样器市场上并不少见，但市售取样器一般通过电力驱动水泵来实现，架设、使用成本高昂，难以在无电地区推广使用。部分取样器通过太阳能电池板提供电力，成本更高，可靠性也较差。

发明内容

本发明河水同位素自动连续取样器，利用漏斗聚集水流自身的能量，水体流动时自动取样，停滞时停止取样，满足同位素取样避免死水的要求。装置不使用市电或太阳能电池，无需水泵，结构简单，成本低廉，可靠耐用，易于推广。取样器主要通过以下方案实现：

1.在顺直河道中迎对水流方向固定漏斗一个；

2.漏斗尾部连接PVC塑料软管一根；

3.通过软管将水样提升到岸上过滤器上方；

4.通过过滤器过滤掉水样中悬浮杂物；

5.过滤器下方连接一次性输液器，通过输液器调节水样的入桶流量；

6.输液器末端刺入水桶顶盖，顶盖上连接开口向下的弯管以保证通气；

7.水桶用顶盖盖紧，水样表面覆盖液体润滑油避免水体蒸发。

附图说明

附图1：河水同位素自动连续取样器图；

附图2：漏斗尺寸图；

附图3：过滤器详图；

附图4：漏斗悬挂方案图。

具体实施方式

1.漏斗尺寸较大，需要订做，宜选择为铜质或有机玻璃（PMMA）或玻璃钢（FRP）等机械强度较高的材料制作；

2.漏斗前表面蒙有铁丝网，孔径2mm，以免水中杂物堵塞漏斗或软管；

3.漏斗固定位置应避开死水区，一般设置在河道中心位置，固定杆应具有一定的弹性，使漏斗可产生一定程度的晃动以免异物蒙蔽铁丝网。大型河道不方便将漏斗固定在河道底部时，可采用附图4所示悬挂方案，但悬架、铁索等应根据河道情况自行设置，漏斗应增加挂耳，材料强度应适当加强，重物质量也应根据河道水流速度及重物材料调整；

4.漏斗末端连接塑料软管内径为10mm，通过强力粘接固定在漏斗尾部；

5.软管末端悬挂在过滤器上方使水流能够流到过滤器上，多余的水可流出过滤器流回河道，软管最高点不高于河道水面2m；

6.过滤器用医用100ml输液瓶改装，去掉瓶底，下部塞满医用脱脂棉，脱脂棉上垫5层滤纸，滤纸上方填充粒径为1-2mm的石英砂，石英砂上方用两层涤纶过滤布覆盖。滤纸直径为150mm，不得破损，外缘伸出瓶外，和涤纶过滤布一起紧紧固定在瓶身外。过滤器可根据需要调整为其他过滤器但应保证能避免堵塞输液器；

7.输液器滴数为20（20滴/ml），瓶塞穿刺器刺入过滤器橡胶塞，静脉针刺入水桶顶盖，调节流速调节器使流速为1滴/min，输液器型号也可根据需要调整；

8.水桶容量应根据取样周期计算设定，每月取一次样时容量不低于3L。水桶材质为高密度线性聚乙烯（HDPE），密封应良好以免异物进入。顶盖上设置弯头向下的连通器，保证桶内气压不高于外界气压；

9.水桶内部倒入2mm厚的液体润滑油覆盖水样以免水样蒸发，顶部高程低于过滤器底部以保证水样顺利流入水桶。