一种金属矿地质勘探用水质监测设备

1.本发明涉及水质监测设备技术领域，更具体地说，涉及一种金属矿地质勘探用水质监测设备。


背景技术：

[0002]“地质勘探”即是通过各种手段、方法对地质进行勘查、探测，是在对矿产普查中发现有工业意义的矿床，为查明矿产的质和量，以及开采利用的技术条件，提供矿山建设设计所需要的矿产储量和地质资料，对一定地区内的岩石、地层、构造、矿产、水文、地貌等地质情况进行调查研究工作。地质勘探对于水质监测主要指通过采集地下水样品并检测其成分和性质，以评估地下水的水质，在水文勘探中需要对现场不同深度同点位的水质进行取样，现有的现场勘查用水质取样装置，不便于于对不同深度同点位的水质进行连续取样，从而导致其取样效果较差且费时费力，在对同一点位进行连续多次水质取样后，对于每次取样的样品难以单独储存，样品之间容易相互影响，对检测数据造成误差，进而影响工作效率。因此，有必要提供一种金属矿地质勘探用水质监测设备，以解决上述背景技术中提出的问题。


技术实现要素：

[0003]
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种金属矿地质勘探用水质监测设备，包括：
[0004]
引导面，与钻孔内壁相对应，对设备进行支撑，在底部设有引导头；
[0005]
多级取样装置，固定在引导头的顶部，位于引导面的中心，自下向上依次设有第一取样装置、第二取样装置和第三取样装置；
[0006]
外侧密封组件，设置在多级取样装置的外壁上；
[0007]
内部密封组件，固定在每个取样装置的内部；
[0008]
驱动轴体，连接外部驱动装置和多级取样装置。
[0009]
进一步的，作为优选，所述取样装置包括：
[0010]
取样外壳，所述第一取样装置中的取样外壳固定在引导面上，其余各取样外壳相互固定；
[0011]
流动顶盖，固定在取样外壳的顶部；
[0012]
传动轴体，与流动顶盖转动连接，各传动轴体之间可转动连接，且位于第三取样装置中的传动轴体与驱动轴体固定连接。也就是说，在引导面和引导头的带动下，取样装置跟随引导面进入到钻孔内，且在引导面的作用下，使设备与钻孔内壁紧密贴合，保持该设备的稳定性，随着设备深入地下水，水流经取样外壳进入到第一取样装置中，在不断下移中，第一取样装置中的地下水经流动顶盖向上流动，进入到第二取样装置中，依次向上流动，随着不断深入地下水，在水压的作用下，深层地下水进入取样装置，取代取样装置内部初始的地下水，以便于对不同深度进行取样。
[0013]
进一步的，作为优选，所述取样外壳上设有多个环形分布的取样口，且在取样口的上部设有限位环，所述限位环固定在取样外壳的外壁上。在设备下移进入地下水中时，水样经取样外壳外侧的取样口进入到取样装置内，并随着下移，水压的增大，水流持续经取样口涌进取样装置中，不断更新取样装置中水样。
[0014]
进一步的，作为优选，所述流动顶盖上设有环形分布的流动口，所述流动口与内部密封组件相对应。所述流动口，用于取样前，各取样装置之间进行水体交换，保持待取样的取样装置中水体随着深度的增加，不断进行更换，以保证采集的水样为特定深度的地下水，提高检测精确度。
[0015]
进一步的，作为优选，所述外侧密封组件包括：
[0016]
移动密封环，滑动设置在取样外壳的外壁上，位于限位环的下方，且自上向下的各取样装置上的移动密封环与限位环的间距依次变小；
[0017]
移动柱体，与各取样装置相对应，环形分布设有多个，与移动密封环固定连接，与限位环滑动连接，且各移动柱体之间滑动连接；
[0018]
移动面板，设置在多级取样装置的顶部，与驱动轴体螺纹连接，与移动柱体固定连接。当驱动轴体带动设备移动到第一取样点时，由外部驱动电机带动驱动轴体逆时针转动，在引导面的作用下，多级取样装置保持固定状态，在驱动轴体的转动下，通过传动轴体带动内部密封组件对第一取样装置的顶部进行密封，同时带动移动面板上移，进而通过移动柱体带动移动密封环上移，与限位环相贴合，对取样口进行密封，此时第一取样装置取样完成并密封，进而由驱动轴体带动多级取样装置下移到第二取样点，再次逆时针转动驱动轴体，此次第二取样装置中内部密封组件进行密封，同时移动面板带动移动柱体上移，由于第一取样装置相对应的移动柱体受限位环限制无法上移，因而由第二取样装置相对应的移动柱体在第一取样装置相对应的移动柱体中滑动上移，带动第二取样装置相对应的移动密封环上移，对侧壁上的取样口进行密封，进而第二取样装置完成密封，第二次取样完成，依次利用第三取样装置可进行第三次取样。
[0019]
进一步的，作为优选，所述内部密封组件包括：
[0020]
直线轨道，环形分布设有多个，固定在流动顶盖的底部，与流动口间隔设置；
[0021]
转动面，位于直线轨道的下方，与传动轴体固定连接；
[0022]
密封块，滑动设置在直线轨道内。
[0023]
进一步的，作为优选，所述转动面上设有与直线轨道相对应的弧形轨道，在弧形轨道上设有移动件，所述移动件滑动设置在直线轨道内，且与密封块固定连接。在对第一取样装置的顶部进行密封时，由驱动轴体带动传动轴体逆时针转动，进而带动转动面逆时针转动，在弧形轨道的作用下，带动移动件和密封块在直线轨道上向外侧移动，当移动件和密封块脱离直线轨道时，转动面通过移动件带动密封块在流动顶盖的底面转动，直至密封块移动到流动口处，对流动口进行密封，在外侧密封组件的配合下，对第一取样装置完成密封，需要注意的是，当移动件的中心移动到有多个流动口的圆心构成的圆形轨迹上时，移动件和密封块完全脱离直线轨道，以便于转动面带动密封块转动时，不受直线轨道限制，进而在第二取样点进行取样后，对第二取样装置进行密封时，由于第一取样装置中的传动轴体被密封块和流动口卡住，进而第二取样装置中的传动轴体在第一取样装置中的传动轴体上转动，进而带动第二取样装置中的内部密封组件进行密封，在外侧密封组件的配合下，完成对
第二取样装置的密封，同理可进行第三次取样。
[0024]
进一步的，作为优选，所述密封块为伸缩结构，伸出端与流动顶盖相对应，当密封块在转动面的带动下移动到流动口处时，密封块的伸出端弹出，对流动口进行封闭，以确保样品的完整性。
[0025]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0026]
本发明中，通过引导面对钻孔内壁的支撑，使设备平稳的进入钻孔内部进行取样，在多级取样装置的作用下，对同点位不同深度的水质进行取样，且在密封组件的作用下，每次取样之后，对水样进行及时密封隔离，以防二次取样时混入，影响检测结果，各级取样装置随着不断地深入依次进行取样密封，极大的提高了工作效率及样品质量。
附图说明
[0027]
图1为一种金属矿地质勘探用水质监测设备的整体结构示意图；
[0028]
图2为一种金属矿地质勘探用水质监测设备的正视图；
[0029]
图3为一种金属矿地质勘探用水质监测设备中外侧密封组件结构示意图；
[0030]
图4为一种金属矿地质勘探用水质监测设备中内部密封组件结构示意图；
[0031]
图5为一种金属矿地质勘探用水质监测设备中内部密封组件仰视图；
[0032]
图中：1、引导面；2、多级取样装置；3、外侧密封组件；4、内部密封组件；5、驱动轴体；11、引导头；21、第一取样装置；22、第二取样装置；23、第三取样装置；31、移动密封环；32、移动柱体；33、移动面板；41、直线轨道；42、转动面；43、密封块；44、移动件；211、取样外壳；212、流动顶盖；213、传动轴体；421、弧形轨道；2111、取样口；2112、限位环；2121、流动口。
具体实施方式
[0033]
请参阅图1～5，本发明实施例中，一种金属矿地质勘探用水质监测设备，包括：
[0034]
引导面1，与钻孔内壁相对应，对设备进行支撑，在底部设有引导头11；
[0035]
多级取样装置2，固定在引导头11的顶部，位于引导面1的中心，自下向上依次设有第一取样装置21、第二取样装置22和第三取样装置23；
[0036]
外侧密封组件3，设置在多级取样装置2的外壁上；
[0037]
内部密封组件4，固定在每个取样装置的内部；
[0038]
驱动轴体5，连接外部驱动装置和多级取样装置2。
[0039]
本实施例中，所述取样装置包括：
[0040]
取样外壳211，所述第一取样装置21中的取样外壳211固定在引导面1上，其余各取样外壳211相互固定；
[0041]
流动顶盖212，固定在取样外壳211的顶部；
[0042]
传动轴体213，与流动顶盖212转动连接，各传动轴体213之间可转动连接，且位于第三取样装置23中的传动轴体213与驱动轴体5固定连接。也就是说，在引导面1和引导头11的带动下，取样装置跟随引导面1进入到钻孔内，且在引导面1的作用下，使设备与钻孔内壁紧密贴合，保持该设备的稳定性，随着设备深入地下水，水流经取样外壳211进入到第一取样装置21中，在不断下移中，第一取样装置21中的地下水经流动顶盖212向上流动，进入到
第二取样装置22中，依次向上流动，随着不断深入地下水，在水压的作用下，深层地下水进入取样装置，取代取样装置内部初始的地下水，以便于对不同深度进行取样。
[0043]
本实施例中，所述取样外壳211上设有多个环形分布的取样口2111，且在取样口2111的上部设有限位环2112，所述限位环2112固定在取样外壳211的外壁上。在设备下移进入地下水中时，水样经取样外壳211外侧的取样口2111进入到取样装置内，并随着下移，水压的增大，水流持续经取样口2111涌进取样装置中，不断更新取样装置中的水样。
[0044]
本实施例中，所述流动顶盖212上设有环形分布的流动口2121，所述流动口2121与内部密封组件4相对应。所述流动口2121，用于取样前，各取样装置之间进行水体交换，保持待取样的取样装置中水体随着深度的增加，不断进行更换，以保证采集的水样为特定深度的地下水，提高检测精确度。
[0045]
本实施例中，所述外侧密封组件3包括：
[0046]
移动密封环31，滑动设置在取样外壳211的外壁上，位于限位环2112的下方，且自上向下的各取样装置上的移动密封环31与限位环2112的间距依次变小；
[0047]
移动柱体32，与各取样装置相对应，环形分布设有多个，与移动密封环31固定连接，与限位环2112滑动连接，且各移动柱体32之间滑动连接；
[0048]
移动面板33，设置在多级取样装置2的顶部，与驱动轴体5螺纹连接，与移动柱体32固定连接。当驱动轴体5带动设备移动到第一取样点时，由外部驱动电机带动驱动轴体5逆时针转动，在引导面1的作用下，多级取样装置2保持固定状态，在驱动轴体5的转动下，通过传动轴体213带动内部密封组件4对第一取样装置21的顶部进行密封，同时带动移动面板33上移，进而通过移动柱体32带动移动密封环31上移，与限位环2112相贴合，对取样口2111进行密封，此时第一取样装置21取样完成并密封，进而由驱动轴体5带动多级取样装置2下移到第二取样点，再次逆时针转动驱动轴体5，此次第二取样装置22中内部密封组件4进行密封，同时移动面板33带动移动柱体32上移，由于第一取样装置21相对应的移动柱体32受限位环2112限制无法上移，因而由第二取样装置22相对应的移动柱体32在第一取样装置21相对应的移动柱体32中滑动上移，带动第二取样装置22相对应的移动密封环31上移，对侧壁上的取样口2111进行密封，进而第二取样装置22完成密封，第二次取样完成，依次利用第三取样装置23可进行第三次取样。
[0049]
本实施例中，所述内部密封组件4包括：
[0050]
直线轨道41，环形分布设有多个，固定在流动顶盖212的底部，与流动口2121间隔设置；
[0051]
转动面42，位于直线轨道41的下方，与传动轴体213固定连接；
[0052]
密封块43，滑动设置在直线轨道41内。
[0053]
本实施例中，所述转动面42上设有与直线轨道41相对应的弧形轨道421，在弧形轨道421上设有移动件44，所述移动件44滑动设置在直线轨道41内，且与密封块43固定连接。在对第一取样装置21的顶部进行密封时，由驱动轴体5带动传动轴体213逆时针转动，进而带动转动面42逆时针转动，在弧形轨道421的作用下，带动移动件44和密封块43在直线轨道41上向外侧移动，当移动件44和密封块43脱离直线轨道41时，转动面42通过移动件44带动密封块43在流动顶盖212的底面转动，直至密封块43移动到流动口2121处，对流动口2121进行密封，在外侧密封组件3的配合下，对第一取样装置21完成密封，需要注意的是，当移动件
44的中心移动到有多个流动口2121的圆心构成的圆形轨迹上时，移动件44和密封块43完全脱离直线轨道41，以便于转动面42带动密封块43转动时，不受直线轨道41限制，进而在第二取样点进行取样后，对第二取样装置22进行密封时，由于第一取样装置21中的传动轴体213被密封块43和流动口2121卡住，进而第二取样装置22中的传动轴体213在第一取样装置21中的传动轴体213上转动，进而带动第二取样装置22中的内部密封组件4进行密封，在外侧密封组件3的配合下，完成对第二取样装置22的密封，同理可进行第三次取样。
[0054]
本实施例中，所述密封块43为伸缩结构，伸出端与流动顶盖212相对应，当密封块43在转动面42的带动下移动到流动口2121处时，密封块43的伸出端弹出，对流动口2121进行封闭，以确保样品的完整性。
[0055]
具体实施时，首先根据钻孔尺寸，选用引导面1进行安装，安装完成后，由驱动轴体5推动设备向钻孔内部移动，在进入地下水内部时，地下水经第一取样装置21外侧的取样口2111进入到多级取样装置2中，在到达第一取样点时，外部驱动电机带动驱动轴体5逆时针转动，在引导面1与钻孔内壁的贴合作用下，多级取样装置2保持固定状态，在驱动轴体5的转动下，传动轴体213带动转动面42逆时针转动，在弧形轨道421的作用下，带动移动件44和密封块43在直线轨道41上向外侧移动，当移动件44和密封块43脱离直线轨道41时，转动面42通过移动件44带动密封块43在流动顶盖212的底面转动，直至密封块43移动到流动口2121处，密封块43的伸出端弹出对流动口2121进行密封，同时驱动轴体5带动移动面板33上移，进而通过移动柱体32带动移动密封环31上移，与限位环2112相贴合，对取样口2111进行密封，进而对第一取样装置21完成密封，第一次取样完成，由驱动轴体5继续带动多级取样装置2继续下移到达第二取样点，进而二次取样后，对第二取样装置22进行密封时，由于第一取样装置21中的传动轴体213被密封块43和流动口2121卡住，进而第二取样装置22中的传动轴体213在第一取样装置21中的传动轴体213上转动，进而带动第二取样装置22中的内部密封组件4进行密封，同时在驱动轴体5的带动下，移动面板33带动移动柱体32上移，由于第一取样装置21相对应的移动柱体32受限位环2112限制无法上移，因而由第二取样装置22相对应的移动柱体32在第一取样装置21相对应的移动柱体32中滑动上移，带动第二取样装置22相对应的移动密封环31上移，对侧壁上的取样口2111进行密封，进而对第二取样装置22完成密封，第二次取样完成，依次可进行三次取样，或增加取样装置数量，进行多次取样，以到达对同点位不同深度的水质进行连续取样的目的。
[0056]
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种金属矿地质勘探用水质监测设备，其特征在于：包括：引导面(1)，与钻孔内壁相对应，对设备进行支撑，在底部设有引导头(11)；多级取样装置(2)，固定在引导头(11)的顶部，位于引导面(1)的中心，自下向上依次设有第一取样装置(21)、第二取样装置(22)和第三取样装置(23)；外侧密封组件(3)，设置在多级取样装置(2)的外壁上；内部密封组件(4)，固定在每个取样装置的内部；驱动轴体(5)，连接外部驱动装置和多级取样装置(2)。2.根据权利要求1所述的一种金属矿地质勘探用水质监测设备，其特征在于：所述取样装置包括：取样外壳(211)，所述第一取样装置(21)中的取样外壳(211)固定在引导面(1)上，其余各取样外壳(211)相互固定；流动顶盖(212)，固定在取样外壳(211)的顶部；传动轴体(213)，与流动顶盖(212)转动连接，各传动轴体(213)之间可转动连接，且位于第三取样装置(23)中的传动轴体(213)与驱动轴体(5)固定连接。3.根据权利要求2所述的一种金属矿地质勘探用水质监测设备，其特征在于：所述取样外壳(211)上设有多个环形分布的取样口(2111)，且在取样口(2111)的上部设有限位环(2112)，所述限位环(2112)固定在取样外壳(211)的外壁上。4.根据权利要求2所述的一种金属矿地质勘探用水质监测设备，其特征在于：所述流动顶盖(212)上设有环形分布的流动口(2121)，所述流动口(2121)与内部密封组件(4)相对应。5.根据权利要求1所述的一种金属矿地质勘探用水质监测设备，其特征在于：所述外侧密封组件(3)包括：移动密封环(31)，滑动设置在取样外壳(211)的外壁上，位于限位环(2112)的下方，且自上向下的各取样装置上的移动密封环(31)与限位环(2112)的间距依次变小；移动柱体(32)，与各取样装置相对应，环形分布设有多个，与移动密封环(31)固定连接，与限位环(2112)滑动连接，且各移动柱体(32)之间滑动连接；移动面板(33)，设置在多级取样装置(2)的顶部，与驱动轴体(5)螺纹连接，与移动柱体(32)固定连接。6.根据权利要求1所述的一种金属矿地质勘探用水质监测设备，其特征在于：所述内部密封组件(4)包括：直线轨道(41)，环形分布设有多个，固定在流动顶盖(212)的底部，与流动口(2121)间隔设置；转动面(42)，位于直线轨道(41)的下方，与传动轴体(213)固定连接；密封块(43)，滑动设置在直线轨道(41)内。7.根据权利要求6所述的一种金属矿地质勘探用水质监测设备，其特征在于：所述转动面(42)上设有与直线轨道(41)相对应的弧形轨道(421)，在弧形轨道(421)上设有移动件(44)，所述移动件(44)滑动设置在直线轨道(41)内，且与密封块(43)固定连接。8.根据权利要求6所述的一种金属矿地质勘探用水质监测设备，其特征在于：所述密封块(43)为伸缩结构，伸出端与流动顶盖(212)相对应。

技术总结
本发明公开了一种金属矿地质勘探用水质监测设备，包括：引导面、多级取样装置、外侧密封组件、内部密封组件、驱动轴，所述引导面与钻孔内壁相对应，对设备进行支撑，在底部设有引导头；所述多级取样装置固定在引导头的顶部，位于引导面的中心，自下向上依次设有第一取样装置、第二取样装置和第三取样装置；所述外侧密封组件设置在多级取样装置的外壁上；所述内部密封组件固定在每个取样装置的内部；所述驱动轴连接外部驱动装置和多级取样装置。与现有技术相比，本发明可对同点位不同深度的水质进行取样，且在取样过程中保持设备平稳，各级取样装置随着不断地深入依次进行取样密封，极大的提高了工作效率及样品质量。的提高了工作效率及样品质量。的提高了工作效率及样品质量。


技术研发人员：张莎莎 姜海明 刘毅 刘欢 张会凌
受保护的技术使用者：河南理工大学
技术研发日：2023.08.15
技术公布日：2023/10/15