采集含挥发性物质、氧敏感性物质水样的分体组合式采样瓶制造技术

本发明专利技术涉及一种采集含挥发性物质、氧敏感性物质水样的分体组合式采样瓶，其结构包括瓶体、瓶盖、压板和保护帽；所述瓶体是由上瓶体与下瓶体两部分对合螺纹连接，在连接处设有O形密封圈，在上瓶体和下瓶体上分别设有瓶口。本发明专利技术采样瓶采用上下分体组合结构和上下瓶口结构，可实现“下进水上排气”的特有采样模式，在水样注瓶的过程中，不需出水端管插入采样瓶内，避免了人为因素的干扰，提高了样品的保真度；在水样采集过程中，瓶内水面的上升速度平稳，变化缓慢，同时排出瓶内空气直至水满溢出，封闭压板，多余水样排出，瓶内不会留有多余空间，一次取样成功率高，提高了工作效率。

【技术实现步骤摘要】
采集含挥发性物质、氧敏感性物质水样的分体组合式采样瓶
本专利技术涉及一种水质研究用的采样容器，具体地说是一种含挥发性物质、氧敏感性物质水样的分体组合式采样瓶。
技术介绍
在水质研究过程中所使用的采样瓶通常为玻璃瓶，其形状一般都是细口瓶，即瓶体部分为粗径圆柱状，瓶口部分为细径圆柱状，瓶身与瓶口之间的过渡部分为呈外凸的环弧面状。采样瓶多为玻璃材质制成，其存在的不足之处，一是在搬运和运输过程中易破碎；二是对于盛装了水样的样品瓶，在瓶口密封之后，瓶内呈微承压状态，这就使得样品瓶与样品瓶之间或样品瓶与其它物体之间，稍有碰撞就极易发生瓶体破损的现象。而且，在运输过程中，在盛装水样的样品瓶的外部一般还要用气泡垫等柔性材料进行包装保护，而所用的柔性包装材料容易吸附或粘黏污染物，并随之带入样品保温箱内，从而污染了样品瓶的贮存环境，可能会对瓶内样品产生间接污染，增加了污染样品的几率。按照采集含挥发性物质、氧敏感性物质水样的采样技术规范的要求，在水样入瓶时，水样液面在瓶内应平稳上升，禁止出现水体剧烈变动的情况，即要求液面上升的速度应均匀或缓慢平稳地变化，注水量不能忽快忽慢、忽大忽小，这样才能保证水样及其中所含物质的分子运动的相对平衡，减小扰动现象，避免因水样中所含的挥发性物质从水样中逸出和散失而导致样品保真度降低的问题。而使用现有采样瓶采集含挥发性物质、氧敏感性物质的水样时，在水样注入采样瓶的瓶体段和瓶口段的过程，液面上升速度是比较均匀的，但当液面上升到瓶体段与瓶口段之间的过渡段的过程中，由于容积的非线性变化，导致液面上升的速度呈非线性增加，而且，液面上升的加速度也不是一个定值，越往上，液面上升的加速度就越大，对水样的扰动作用就越强。直到液面通过过渡段与瓶口段的交汇处，液面上升的加速度达到最大值，水样的扰动程度亦达到最大，并且，液面在上升进入到瓶口段之后，液面上升的加速度会从过交汇处的最大值瞬间又复归为零，这样的加速度变化，对样品的扰动程度达到最大，且此处离瓶口很近，增加了水样中挥发性物质的逸出和散失的几率，降低了样品的保真度。现有采样瓶使用的密封盖主要有平顶螺纹盖（类似矿泉水瓶盖）和平底嵌入盖（如磨砂口玻璃塞）两大类。这两种瓶盖与瓶内水样的接触面都是平面结构。当水样装满采样瓶之后，由于水的表面张力的作用，在瓶口处的液面是略高于瓶口并呈微凸起状的弧形面。在用平顶螺纹瓶盖封紧采样瓶瓶口的过程中，在瓶口处的弧面水体与瓶盖内平面相接触的瞬间，瓶口处的凸弧面水体会受到瓶盖内平面的挤压而有少量液体流出采样瓶外，如果用力稍大或瓶盖的旋紧速度稍快，则在凸弧面水体有部分被挤出瓶口的同时，瓶口内的水样也可能会在惯性作用下被带出少量或微量的液体，这样就会在采样瓶的瓶口处留出少许空间，并由空气填充，由此，在瓶盖完全扣紧之后的样品瓶内，就会产生由空气填充的空间，使得样品瓶内留有了空气，从而不能满足含挥发性物质、氧敏感性物质水样采集技术规范的要求，成为了废样。另外，在采样现场的实际操作过程中，很难使采样瓶垂直放置。当水样注满采样瓶之后，一旦采样瓶倾斜度稍大时，瓶口处凸弧面的液面水体就会流出瓶口，使封盖后的样品瓶内留有了空气。而在采样瓶倾斜度较小的时候，瓶口处凸弧面的液面水体的表面各质点所受重力沿弧面切线方向的分力在不大于弧面水体的表面张力时，虽然能够保持静态平衡，但凸弧面的水体的重心会向采样瓶的倾斜方向偏移，在与瓶盖顶面相接触的瞬间，因受挤压而更容易流出瓶外，使封盖后样品瓶内留有空气，不能满足含挥发性物质、氧敏感性物质的水样采集的技术规范要求。平底嵌入式采样瓶盖虽然能够满足填满样品瓶的相关技术要求，但不利于搬运和运输。特别是磨砂口玻璃瓶盖不适合采集呈碱性的含挥发性物质和含氧敏感性物质的水样。通过上述分析可知，当采样瓶在注满水样进行瓶盖拧紧操作时，稍有不慎，就会在样品瓶内留下气泡，导致取样失败，只必须重新换瓶取样，浪费了采样时间，降低了工作效率。而且，因留有气泡而倒出水样后的采样瓶，还不能直接再次使用，必须带回实验室经清洗、干燥、包装等操作之后，才能在下次的采样过程中继续使用。按照含挥发性物质、氧敏感性物质水样采集的技术规范要求，使用现有采样瓶进行采样，有两种操作方法。第一种操作方法是把采样器的出水管口伸入采样瓶内，出水管口距离瓶底保持一定距离，注入水样时，随着瓶内液面的上升，出水管也一同缓慢提升。在此过程中，瓶内液面与出水管口之间的距离应保持不变，插入瓶内的出水管应竖直提升并不得抖动，以避免水样中所含挥发性物质的逸出和散失。但在实际操作过程中，由于采样器的出水量很小，注满一瓶水样大约需要至少5分钟的时间，操作人员握持出水管的手都会发生抖动现象，而且出水管的上提操作也很难做到使管口与上升液面的距离保持不变的状态，这就使得水样受到扰动，样品中含有的挥发性物质出现部分的逸出和散失，使所采集样品的保真度下降。而且，在水样注入采样瓶的过程中，由于采样器的出水管口始终处于液面的上方，从管口流出的细小水流始终与空气相接触，在这种采样环境下，水样中含有的氧敏感物质在进入采样瓶的过程中就已经被氧化了，样品失真情况自然也就无法避免。第二种操作方法是把采样器的出水管口伸入到采样瓶内，出水管口距离瓶底保持一定的距离不变，当水样注入到瓶内、液面持续上升到接近瓶口处时，再将出水管口缓慢平稳提升，当出水管口到达瓶口处时，水样正好注满采样瓶。在此操作过程中，液面平稳上升，出水管口对水样的扰动较小，样品中所含挥发性物质不易逸出，所采集的样品的保真度较高。以上两种操作方法的一个共同点是都把采样器的出水管口伸入到采样瓶内，而在采样操作之前如果出现出水管保管不当或清洗不彻底而粘黏污染物的情况，就容易把污染物带入采样瓶内，污染样品，导致样品失真。另外，对于采样操作人员，只有在进行了专门的操作培训和长期的反复训练之后，才有可能掌握采样操作的关键步骤和动作要领。但是，由于都是人工手动操作，因此，操作现场的人为因素的干扰导致采样失败的现象还是非常普遍和难以避免的。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种采集含挥发性物质、氧敏感性物质水样的分体组合式采样瓶，以解决传统采样瓶存在的采集水样保真度低和封瓶操作困难致使采样容易失败的问题。本专利技术是这样实现的：一种采集含挥发性物质、氧敏感性物质水样的分体组合式采样瓶，包括瓶体、瓶盖、压板和保护帽。所述瓶体分为上瓶体和下瓶体两部分，所述上瓶体和所述下瓶体为内部口径相同的圆筒体，二者通过对接部的螺纹对合连接成一个直筒体；在所述上瓶体的上部设有圆锥形的斜肩部，所述上瓶体的斜肩部的斜面与水平面的夹角不小于30°，在所述上瓶体的斜肩部上接有上瓶口，所述上瓶口的中心线与所述上瓶体的轴心线在一条直线上，在所述上瓶口的侧壁上制有连接瓶盖的外螺纹，在所述上瓶体的毗邻斜肩部的外侧壁上制有环绕外壁的外螺纹；在所述下瓶体的下部设有斜肩部，所述下瓶体的斜肩部的斜面与水平面的夹角不小于30°，在所述下瓶体的斜肩部上接有下瓶口，所述下瓶口的中心线与所述下瓶体的轴心线在一条直线上，在所述下瓶口的侧壁上制有外螺纹，在所述下瓶体的毗邻斜肩部的外侧壁上制有环绕外壁的外螺纹；所述瓶盖分别扣盖在所述上瓶体的所述上瓶口上和所述下瓶体的所述下瓶口上。所述瓶盖由盖顶和筒形侧壁组成，在所述瓶盖的筒形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采集含挥发性物质、氧敏感性物质水样的分体组合式采样瓶，其特征是，包括瓶体、瓶盖、压板和保护帽；所述瓶体分为上瓶体和下瓶体两部分，所述上瓶体和所述下瓶体为内部口径相同的圆筒体，二者通过对接部的螺纹对合连接成一个直筒体；在所述上瓶体的上部设有圆锥形的斜肩部，所述上瓶体的斜肩部的斜面与水平面的夹角不小于30°，在所述上瓶体的斜肩部上接有上瓶口，所述上瓶口的中心线与所述上瓶体的轴心线在一条直线上，在所述上瓶口的侧壁上制有连接瓶盖的外螺纹，在所述上瓶体的毗邻斜肩部的外侧壁上制有环绕外壁的外螺纹；在所述下瓶体的下部设有斜肩部，所述下瓶体的斜肩部的斜面与水平面的夹角不小于30°，在所述下瓶体的斜肩部上接有下瓶口，所述下瓶口的中心线与所述下瓶体的轴心线在一条直线上，在所述下瓶口的侧壁上制有外螺纹，在所述下瓶体的毗邻斜肩部的外侧壁上制有环绕外壁的外螺纹；所述瓶盖分别扣盖在所述上瓶体的所述上瓶口上和所述下瓶体的所述下瓶口上；所述瓶盖由盖顶和筒形侧壁组成，在所述瓶盖的筒形侧壁上制有与瓶口连接的内螺纹，在所述瓶盖的盖顶上表面开有平置的有底穿插槽，所述穿插槽的槽口宽度不超过所述瓶盖盖顶直径的1/3，所述穿插槽的中心线通过所述瓶盖盖顶的中心，所述穿插槽的一端为封头端，另一端为开口端，所述穿插槽的开口端开通在所述瓶盖的盖顶侧壁上，所述穿插槽的侧壁顶部为燕尾槽式穿插口，在所述穿插槽的穿插口中可插接用于遮盖所述穿插槽上口的压板，在所述穿插槽中开有贯通所述盖顶的圆形穿接孔，所述穿接孔的圆心位于所述穿插槽的中心线上，所述穿接孔的直径不大于所述穿插槽槽口宽度的0.625倍，所述穿接孔的开设位置靠近所述穿插槽的开口端；在所述瓶盖的内侧衬垫有密封瓶口用的圆形密封垫，在所述密封垫上一体地制有一个直立的柔性穿接管，所述穿接管的下端口开通在所述密封垫上，所述穿接管的外径略小于所述瓶盖上的所述穿接孔的直径，所述穿接管的高度不大于所述瓶盖上的穿接孔靠近瓶盖中心一侧的边缘与所述穿插槽中心线的交点到穿插槽的封头端内壁的距离，所述穿接管的管体无障碍地穿过所述瓶盖上的所述穿接孔并通过所述穿插槽伸到所述瓶盖的外部； 所述压板为所述采样瓶在取样前和取样后使用的用于将所述穿接管折压在所述瓶盖上的所述穿插槽中的压制体；所述压板的两端为圆弧边，其一端与所述穿插槽的封口端内弧面的弧度一致，另一端与所述瓶盖外圆面的弧度一致；所述压板的长度与所述瓶盖上的所述穿插槽的长度相同，在所述压板的两个长边上制有外凸的三角形棱沿，两边的三角形棱沿构成与所述穿插槽槽口上的燕尾槽式穿插口形状相合的燕尾榫；所述压板为楔形体，即其内插端的下缘呈弧形，并以平直的斜面过渡到压板长度的1/2处，压板长度方向上剩余的1/2部分为与压板上缘平行的平面；在所述压板的板面上开有方便穿刺法提取样品的取样孔，所述取样孔的直径不大于所述穿接管内径的一半，所述取样孔的圆心位于所述压板的轴线上，在所述压板插入所述穿插槽并完全闭合后，所述取样孔的圆心与所述瓶盖上的所述穿接孔的圆心上下重合；所述压板在插入所述穿插槽并完全闭合后，其顶面高出所述瓶盖上沿2—3mm，其底面距所述穿插槽底面的距离是所述穿接管管壁厚度的1.25—1.6倍，以使所述穿接管因受到所述压板的挤压后可产生挤压变形；所述保护帽为所述采样瓶在取样前和取样后使用的、扣盖在瓶口和瓶盖上的保护体，所述保护帽的外形呈圆柱状，在所述保护帽中设有扣盖瓶盖用的筒形护套，所述护套的上沿连接在所述保护帽的顶部中心，所述护套的内径略大于所述瓶盖的外径，所述护套的高度小于所述瓶盖的高度；在所述保护帽的内腔下端口处制有内螺纹，用以与瓶体外壁上的螺纹部相连接，使所述护套罩接在瓶盖外侧；所述保护帽的内腔总高度不小于瓶盖上的压板上沿至瓶体外壁螺纹部下缘的垂直距离。...

【技术特征摘要】
1.一种采集含挥发性物质、氧敏感性物质水样的分体组合式采样瓶，其特征是，包括瓶体、瓶盖、压板和保护帽；所述瓶体分为上瓶体和下瓶体两部分，所述上瓶体和所述下瓶体为内部口径相同的圆筒体，二者通过对接部的螺纹对合连接成一个直筒体；在所述上瓶体的上部设有圆锥形的斜肩部，所述上瓶体的斜肩部的斜面与水平面的夹角不小于30°，在所述上瓶体的斜肩部上接有上瓶口，所述上瓶口的中心线与所述上瓶体的轴心线在一条直线上，在所述上瓶口的侧壁上制有连接瓶盖的外螺纹，在所述上瓶体的毗邻斜肩部的外侧壁上制有环绕外壁的外螺纹；在所述下瓶体的下部设有斜肩部，所述下瓶体的斜肩部的斜面与水平面的夹角不小于30°，在所述下瓶体的斜肩部上接有下瓶口，所述下瓶口的中心线与所述下瓶体的轴心线在一条直线上，在所述下瓶口的侧壁上制有外螺纹，在所述下瓶体的毗邻斜肩部的外侧壁上制有环绕外壁的外螺纹；所述瓶盖分别扣盖在所述上瓶体的所述上瓶口上和所述下瓶体的所述下瓶口上；所述瓶盖由盖顶和筒形侧壁组成，在所述瓶盖的筒形侧壁上制有与瓶口连接的内螺纹，在所述瓶盖的盖顶上表面开有平置的有底的穿插槽，所述穿插槽的槽口宽度不超过所述瓶盖盖顶直径的1/3，所述穿插槽的中心线通过所述瓶盖盖顶的中心，所述穿插槽的一端为封头端，另一端为开口端，所述穿插槽的开口端开通在所述瓶盖的盖顶侧壁上，所述穿插槽的侧壁顶部为燕尾槽式穿插口，在所述穿插槽的穿插口中可插接用于遮盖所述穿插槽上口的压板，在所述穿插槽中开有贯通所述盖顶的圆形的穿接孔，所述穿接孔的圆心位于所述穿插槽的中心线上，所述穿接孔的直径不大于所述穿插槽槽口宽度的0.625倍，所述穿接孔的开设位置靠近所述穿插槽的开口端；在所述瓶盖的内侧衬垫有密封瓶口用的圆形密封垫，在所述密封垫上一体地制有一个直立的柔性的穿接管，所述穿接管的下端口开通在所述密封垫上，所述穿接管的外径略小于所述瓶...

【专利技术属性】
技术研发人员：温吉利，杨明理，牛洁，颜秀灵，王文斌，
申请(专利权)人：核工业北京化工冶金研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11