本發(fā)明涉及地下水采樣設備領域，具體為一種地下水采樣裝置。

背景技術：

1、地下水是水資源的重要組成部分，在全球水循環(huán)、水資源供應、生態(tài)系統(tǒng)維持等方面發(fā)揮著不可替代的作用。它不僅是許多地區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)用水和生活用水的重要水源，而且對維持濕地、河流基流以及地下生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定至關重要。隨著人口增長、經(jīng)濟發(fā)展以及環(huán)境變化，對地下水的研究和管理變得日益重要。準確了解地下水的水位、水質(zhì)、水量等信息，有助于合理開發(fā)利用地下水資源，防范地下水過度開采、污染等問題，保障水資源的可持續(xù)性。

2、傳統(tǒng)的地下水水位測量方法可能存在較大誤差。例如，一些簡易的測量工具只能大致估算水位高度，無法提供精確的數(shù)值。在復雜的地質(zhì)條件或較深的地下水層中，傳統(tǒng)測量手段難以準確判斷水位的真實位置，這對于精確掌握地下水資源的儲量和分布情況帶來了挑戰(zhàn)。

3、許多傳統(tǒng)的地下水采樣設備在采樣時不能連續(xù)抽取地下水，往往需要多次操作才能獲取足夠的樣本量。例如，一些手動抽水設備每次抽取的水量有限，而且在抽水過程中需要頻繁停歇，這不僅延長了采樣時間，還可能影響樣本的代表性，同時對于不同深度的地下水進行分層采樣是深入研究地下水特性的關鍵。然而，傳統(tǒng)的采樣裝置往往缺乏有效的分層采樣機制。一些設備只能采集某一特定深度或者混合深度的地下水樣本，難以獲取不同深度地下水的詳細信息，這對于研究地下水在垂直方向上的水質(zhì)變化、水動力條件等是一個重大阻礙。

4、近年來，雖然有一些新型的地下水采樣技術和設備出現(xiàn)，但仍然存在一定的改進空間。一些自動化程度較高的采樣設備雖然提高了采樣效率，但在分層采樣和精確水位測量方面仍有待提高；還有一些設備在結構設計上較為復雜，導致成本較高、操作不便或者可靠性降低。因此，需要一種既能準確測量地下水水位，又能高效、精準采樣，同時保護采樣環(huán)境的地下水采樣裝置來滿足日益增長的地下水研究和管理需求。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種地下水采樣裝置，解決了現(xiàn)有采樣設備采樣效率低，采樣精準度不高和在復雜的地質(zhì)條件或較深的地下水層中，傳統(tǒng)測量手段難以準確判斷水位的真實位置的問題。

2、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術方案予以實現(xiàn)：一種地下水采樣裝置，包括基座，所述基座的頂部活動安裝有卷輥，所述卷輥的兩側外徑上均纏繞有拉繩，所述卷輥的中部外徑上纏繞有排水管，所述卷輥的末端分別固定連接在探頭的頂端兩側，所述探頭的內(nèi)部上側開設有上腔室，所述上腔室的內(nèi)中部活動安裝有套筒，所述探頭的內(nèi)部靠近上腔室的外側位置處開設有若干個蓄水槽，所述上腔室的內(nèi)部下側活動安裝有轉軸，所述探頭的內(nèi)部下側開設有下腔室，所述下腔室的內(nèi)部固定安裝有第一固定板，所述第一固定板的內(nèi)部開設有三組進水口，所述第一固定板的中部靠近每個進水口的內(nèi)側位置處均設有出水口，所述進水口的內(nèi)部均安裝有第一橡膠閥，所述第一固定板的一側靠近出水口的位置處安裝有第二橡膠閥，所述第一固定板的一側靠近每個進水口的位置處均固定安裝有橡膠活塞。

3、優(yōu)選的，所述基座的內(nèi)底部固定安裝有第一電機，所述第一電機的驅(qū)動端延伸至基座的一側并固定安裝有第一主動輪，所述卷輥的中部通過活動軸延伸至基座的一側并固定安裝有第一從動輪，所述第一主動輪和第一從動輪的外徑之間通過第一同步帶相連。

4、優(yōu)選的，所述基座的前側固定安裝有斜撐架，所述斜撐架的頂部固定安裝有固定軸，所述固定軸的外徑上活動安裝有三個滑輪計米器且拉繩和排水管的中部均貼合在對應側所述滑輪計米器的外徑上。

5、優(yōu)選的，所述套筒的上側外徑固定連接有轉盤，所述轉盤的一側開設有半圓形凹孔，所述蓄水槽的內(nèi)部上側均通過連通孔與上腔室的內(nèi)部相連通，所述連通孔的內(nèi)部均活動安裝有活動桿，所述活動桿的外側端均固定連接有密封塞，所述活動桿的內(nèi)側端均固定連接有圓頭凸塊，所述活動桿的外徑上均固定連接有壓緊彈簧且壓緊彈簧的外側端均固定連接在上腔室的內(nèi)壁上。

6、優(yōu)選的，所述套筒的下側外徑上固定安裝有蝸輪，所述轉軸的中部外徑上固定安裝有蝸桿且蝸桿和蝸輪的內(nèi)側端嚙合相連，所述基座的內(nèi)底部固定安裝有第二電機，所述第二電機的驅(qū)動端固定安裝有主動齒輪，所述轉軸的一側外徑上固定安裝有從動齒輪且從動齒輪和主動齒輪的內(nèi)側端嚙合相連。

7、優(yōu)選的，所述探頭的底部一側開設有直槽孔，所述直槽孔的內(nèi)部活動安裝有配重桿，所述配重桿的底端固定安裝有水浸傳感器，所述直槽孔的內(nèi)頂部固定安裝有接觸傳感器。

8、優(yōu)選的，所述下腔室的內(nèi)部靠近第一固定板的一側位置處固定連接有第二固定板，所述第二固定板的中部固定連接有排水槽，所述排水管的末端貫穿套筒的內(nèi)部并延伸至排水槽的內(nèi)部，所述第一固定板的另一側靠近每個進水口的位置處均固定連接有進水支管，所述進水支管的末端均固定連接在多通管的一端，所述多通管的另一端通過進水管延伸至探頭的外部。

9、優(yōu)選的，所述橡膠活塞的一側外徑分別固定連接在三頭夾具的外側，所述下腔室的內(nèi)部一側活動安裝有短軸，所述短軸的末端固定安裝有偏心輪組，所述偏心輪組的末端固定連接在三頭夾具的中部。

10、優(yōu)選的，所述轉軸的另一側外徑上固定安裝有第二主動輪，所述短軸的外徑上固定安裝第二從動輪，所述第二主動輪和第二從動輪的外徑之間通過第二同步帶相連。

11、工作原理：將裝置移動至采樣洞口處，將探頭放入洞口內(nèi)，隨后啟動第一電機，通過第一電機驅(qū)動第一主動輪旋轉，利用第一同步帶的傳動，帶動第二主動輪旋轉，從而帶動卷輥旋轉，開始下放拉繩，同時滑輪計米器開始計量下降高度，隨著拉繩的下放，探頭逐漸下降，當探頭底部接觸到地下水時，水浸傳感器會發(fā)出信號，觀察滑輪計米器數(shù)據(jù)，從而測量出地下水水位高度數(shù)據(jù)，同時啟動第二電機，通過第二電機驅(qū)動主動齒輪旋轉，通過主動齒輪與從動齒輪的嚙合傳動，帶動轉軸旋轉，旋轉的轉軸會帶動第二主動輪旋轉，利用第二同步帶的傳動，帶動第二從動輪和短軸旋轉，當短軸旋轉時會帶動偏心輪組旋轉，利用偏心輪組的作用會帶動三頭夾具偏轉，由此帶動三個橡膠活塞交替起伏，當橡膠活塞被壓縮時，腔內(nèi)體積減小，氣壓增大，第一橡膠閥被壓住將進水口封閉，第二橡膠閥被推開，出水口被打開，腔內(nèi)的地下水便排出腔內(nèi)并進入到排水槽內(nèi)，再通過排水管排出，當橡膠活塞復原時，腔內(nèi)體積增大，氣壓減小，外界氣壓會壓住第二橡膠閥將出水口封閉并推開第一橡膠閥，進水口打開，地下水利用大氣壓的作用會通過進水管、多通管和進水支管再次進入到橡膠活塞的腔內(nèi)，循環(huán)往復，利用三個橡膠活塞輪流完成吸水和排水的作用，將地下水連續(xù)不斷的抽出并通過排水管排出，方便進行地下水的采樣工作，同時轉軸在旋轉時，還會帶動蝸桿旋轉，旋轉的蝸桿與蝸輪發(fā)生嚙合傳動，帶動套筒和轉盤旋轉，當轉盤旋轉一定角度時，轉盤上的半圓形凹孔會運動至其中一個圓頭凸塊的正面，利用壓緊彈簧的作用，帶動活動桿移動將圓頭凸塊壓入半圓形凹孔內(nèi)，同時帶動密封塞向內(nèi)移動，從而打開對應的蓄水槽頂部開口，地下水會進入到蓄水槽內(nèi)，當轉盤繼續(xù)旋轉時圓頭凸塊會從半圓形凹孔內(nèi)移出，帶動活動桿和密封塞復位，重新將蓄水槽封閉，隨著探頭的持續(xù)下降和轉盤的持續(xù)轉動，將不同水位的地下水引入不同的蓄水槽內(nèi)，這些蓄水槽內(nèi)的地下水可以用作采樣標本，實現(xiàn)對地下水更細致的采樣工作，當探頭觸碰到地下水的水底時，配重桿會上升且頂部會接觸到接觸傳感器，接觸傳感器發(fā)出信號，由外部控制端接收信息，實現(xiàn)對地下水水位深度的采樣工作。

12、本發(fā)明提供了一種地下水采樣裝置。具備以下有益效果：

13、1、本發(fā)明的裝置中的三個橡膠活塞在第二電機驅(qū)動下，通過一系列傳動結構實現(xiàn)交替起伏，使得橡膠活塞能夠輪流進行吸水和排水操作，從而將地下水連續(xù)不斷地抽出并通過排水管排出，保證了采樣工作的連續(xù)性，提高了采樣效率，且隨著探頭下降，轉盤在轉軸的帶動下旋轉，使得不同水位的地下水能夠分別進入不同的蓄水槽內(nèi)，這種分層采樣的方式可以獲取不同深度的地下水樣本，一方面，通過橡膠活塞的吸水和排水作用，可以將地下水抽出用于常規(guī)采樣，另一方面，蓄水槽能夠收集不同水位的地下水作為采樣標本，實現(xiàn)了多種方式的地下水采樣，滿足了不同的采樣需求。

14、2、本發(fā)明通過滑輪計米器計量拉繩下放的長度，當探頭底部接觸地下水時，結合水浸傳感器發(fā)出的信號，可以精確測量出地下水水位高度數(shù)據(jù)，當探頭觸碰到地下水的水底時，配重桿會上升且頂部會接觸到接觸傳感器，接觸傳感器發(fā)出信號，由外部控制端接收信息，實現(xiàn)對地下水水位深度的采樣工作，為地下水研究提供準確的水位高度和深度信息。