【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水体空间原位水样等压同步采集装置及采集方法，属于水体采集。
技术介绍
1、生态环境调水是为补偿区域生态需水量、保障流域经济社会可持续发展而进行的区域性调水工程，具有增加生态用水量、提升水体流动性以及促进水生态修复的优点，已成为水环境综合治理的重要手段。然而，生态调水工程虽然实现了水资源优化配置，但同时也人为地破坏了受水区的水-沉积物平衡系统，在调水期间高强度的水流冲击下沉积物中的污染物再次进入上覆水体，极易造成二次污染，损害环境生态效益。因此，有必要对调水期间受水区域的水质状况进行间隔监测，以此探究底泥中污染物的迁移释放规律。
2、为实现这一目的，如何精准地采集最具有代表性的水样是整个监测工作的重中之重。然而现有采样技术都难以满足要求，传统的人工采样自动化程度低，极易出现提前或推后的情况，无法保证能在预定时间间隔取样。此外，新兴的无人机采样技术成本高昂，如专利号：cn2016100159159的专利技术专利，实现了多次定点采集水样，但一次飞行无法对多个监测点同时采集水样，效率过低。再如专利号：cn2016101367676的专利技术专利，虽实现了多点采样，但未考虑各采水管道内压力不一致的问题，随时间增长各点采集进度差异越专利技术显，多点同步采集失去意义。
3、因此，如何提供一种准确、高效且能自动同步采集多点水样的方法及装置，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种
2、技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术的一种水体空间原位水样等压同步采集装置，主要包括控制器1、真空泵、压力平衡器、采样瓶、采水管、管路自动切换器、流量调节阀和安全阀。所述真空泵两端分别连接控制器和压力平衡器，所述安全阀设置于真空泵与压力平衡器间的连接管路上，所述压力平衡器上设置抽气口、排水口各一个，支气口多个，每个支气口对应连接一个采样点的采水支路，每条采水支路上均设置流量调节阀、管路自动切换器、采水管及多个并联的采样瓶实现多通道连接。
3、进一步的，所述控制器用于时序过程控制，可通过有线或无线的通信方式控制真空泵和管路自动切换器协同工作。
4、进一步的，所述压力平衡器主体结构为一轴对称空心腔体，所述腔体由硬质耐压材料构成，在腔体表面分别设置支气口、抽气口和排水口。
5、进一步的，所述压力平衡器支气口尺寸大小一致，多个支气口设置于垂直腔体对称轴的截面与其表面相交的截线上，各支气口到抽气口的空间距离相等，且距离底部有一定高度，支气口具体使用数量根据采样点个数设置。
6、进一步的，所述压力平衡器抽气口设置于腔体对称轴线与其表面相交的交点上，用于连接真空泵。
7、进一步的，所述压力平衡器排水口设置于腔体底部，用于排除采样结束后回流的液体。
8、进一步的，所述各采样点处并联设置的采样瓶上配备可拆卸密闭瓶塞，瓶塞上预留水路孔和气路孔，采样瓶具体并联数量根据各点采集次数而定。
9、进一步的，所述管路自动切换器上设置一个主通道、多个支通道，主通道用于连接采水支路，一个支通道对应连接一个采样瓶，每当收到控制器的开启信号时管路自动切换器依次打开其中一个通道，关闭其余通道。
10、进一步的，所述安全阀可根据需要的负压值设置阈值，正常情况下处于常闭状态，当管道内部的压力大于阈值时，安全阀自动打开泄压，直至压力降到阈值以下时自动关闭，防止过大的负压损坏装置及采水管路。
11、进一步的，所述连接压力平衡器各个支气口到相应采样瓶气路孔的采水管长度相同。
12、进一步的，所述流量调节阀可设置于水体与采样瓶之间或采样瓶与压力平衡器之间的管路上，根据采样需求统一设置各流量调节阀的大小以控制各支路等流量采集。
13、进一步的，所述连接各个采样瓶水路孔到水体之间的采水管长度相同，该段采水管入水的一端管壁上可设置刻度标记，以标识不同水深。
14、一种利用权利要求1所述同步采集水体的装置的方法，包括以下步骤：
15、步骤1：根据采样需求确定采样点位置、个数及采集频率；
16、步骤2：根据各点的采集次数设置相同数量的采样瓶进行并联，再依次连接控制器与真空泵、真空泵与压力平衡器抽气口、压力平衡器各支气口与采样瓶气路孔、采样瓶水路孔与水体，并按图示安装管路自动切换器等部件及阀门；
17、步骤3：根据采集频率设定控制器时序条件，设置安全阀阈值及流量调节阀大小；
18、步骤4：根据预设的采样位置将采水管入水端固定，并检查装置的密闭性，如排水口及各连接点处等易漏气的地方；
19、步骤5：到达预设的采集时间控制器发出开启信号控制各管路自动切换器同时打开第一通道，接着真空泵启动，装置内逐渐形成负压状态开始同步采集水样至指定的采样瓶中，直至控制器发送关闭信号控制真空泵停止工作，第一次采集完成；
20、步骤6：重复步骤5，在指定的时间内各点采水支路上的各个通道依次打开采集水样，直至所有采集任务完成，打开压力平衡器排水口排除回流的液体；
21、步骤7：收集所有水样，低温保存，及时送检。
22、有益效果：相比于现有技术，本专利技术的优点与积极效果为：
23、（1）本专利技术适用于室内外、多个断面、不同水深的水样采集，使用范围广；
24、（2）本专利技术可控制多个采样支路内同压力、等流量，同步性好，效率高；
25、（3）本专利技术可实现间隔时间段内水样自动采集，人工消耗低；
26、（4）本专利技术可自行控制采集速度，最大限度保证原位水样质量；
27、（5）本专利技术排水口设计巧妙，可及时有效的保护真空泵；
28、（6）本专利技术各部分组合简单，安装方便，单人操作即可，灵活性高；
29、（7）本专利技术成本低廉、结构简明、重复利用率高。
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1.一种水体空间原位水样等压同步采集装置，其特征在于：包括控制器（1）、真空泵（2）、压力平衡器（4）、采样瓶（10）、采水管（15）、管路自动切换器（9）、流量调节阀（8）和安全阀（3），所述真空泵（2）两端分别连接控制器（1）和压力平衡器（4），所述安全阀（3）设置于真空泵（2）与压力平衡器间（4）的连接管路上，所述压力平衡器（4）上设置有抽气口（5）、排水口（7）和多个支气口（6），每个支气口（6）对应连接一个采样点的采水支路，每条采水支路上均设置流量调节阀（8）、管路自动切换器（9）、采水管（15），、管路自动切换器（9）连接多个并联设置的采样瓶（10）。
2.根据权利要求1所述的一种水体空间原位水样等压同步采集装置，其特征在于：所述控制器（1）用于时序过程控制，可通过有线或无线的通信方式控制真空泵（2）和管路自动切换器（9）协同工作。
3.根据权利要求1所述的一种水体空间原位水样等压同步采集装置，其特征在于：所述压力平衡器（4）的主体结构为一轴对称空心腔体，所述腔体由硬质耐压材料构成，在腔体表面分别设置支气口（6）、抽气口（5）和排水口（7）。<...
【技术特征摘要】
1.一种水体空间原位水样等压同步采集装置，其特征在于：包括控制器（1）、真空泵（2）、压力平衡器（4）、采样瓶（10）、采水管（15）、管路自动切换器（9）、流量调节阀（8）和安全阀（3），所述真空泵（2）两端分别连接控制器（1）和压力平衡器（4），所述安全阀（3）设置于真空泵（2）与压力平衡器间（4）的连接管路上，所述压力平衡器（4）上设置有抽气口（5）、排水口（7）和多个支气口（6），每个支气口（6）对应连接一个采样点的采水支路，每条采水支路上均设置流量调节阀（8）、管路自动切换器（9）、采水管（15），、管路自动切换器（9）连接多个并联设置的采样瓶（10）。
2.根据权利要求1所述的一种水体空间原位水样等压同步采集装置，其特征在于：所述控制器（1）用于时序过程控制，可通过有线或无线的通信方式控制真空泵（2）和管路自动切换器（9）协同工作。
3.根据权利要求1所述的一种水体空间原位水样等压同步采集装置，其特征在于：所述压力平衡器（4）的主体结构为一轴对称空心腔体，所述腔体由硬质耐压材料构成，在腔体表面分别设置支气口（6）、抽气口（5）和排水口（7）。
4.根据权利要求1所述的一种水体空间原位水样等压同步采集装置，其特征在于：所述压力平衡器支气口（6）尺寸大小一致，多个支气口（6）设置于垂直腔体对称轴的截面与其表面相交的截线上，各支气口（6）到抽气口（5）的空间距离相等。
5.根据权利要求1所述的一种水体空间原位水样等压...
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