在環境污染的監測和水體污染的調查工作中，要真實地反映水質污染狀況

一、水質自動采樣器概述

在環境污染的監測和水體污染的調查工作中，要真實地反映水質污染狀況。必須采集具有代表性的水樣。特別是當前用立法和經濟手段搞好環境管理的情況下，在水資源保護工作中，如何采集具有代表性水樣的方法及其正確性，就顯得更為重要。

可是，工廠排放的污水的水質、水量往往在短時間內有很大變化，生活污水也隨著人們生活習慣及季節變化而改變，所以總的水體和河流的污染情況是很復雜。而我們以往的取樣工具，一直是比較落后的手工操作。工作量大、準確性差。而污水的流量計量，常使用落后的是流量堰和水位測計或水位自動記錄儀，但由于矩形堰、三角堰及巴歇爾計量槽的流量與水位呈非線性，給流量的積稱帶來很大的困難。

772-1型水質自動采樣器是專為排水工程中常用的四種量水堰配備的流量函數容器和電子儀器，達到采集有代表性的水樣，又能根據水體的體積推算污水排放量的目的。本儀器可供工廠廢水排放口，河流固定水質監測點等處水質采樣使用，是一種*的取樣工具和計量工具。 

二、772-1水質自動采樣器結構原理

    該采樣器安裝在流量堰沿上，利用周期轉動的特殊水勺，按堰為水位高度比例取樣，具體結構裝置如圖一所示。

1、 772-1水質自動采樣器工作過程

受電子控制器（5）控制的可逆電動機（2），通過減速齒輪（3）以每分鐘轉的速度，轉動軸上的水勺（1）和平衡錘（6），水勺從上方的停止位置，順水流的上游進入水面，順水流方向轉動，取水后，出水面，水勺隨轉動逐漸上升，勺中水樣順勺柄中間的管道從街頭（9）的出水引管（7）導入儲水器（8）中，當水勺轉動到近原始位置時，利用齒輪一側的接觸件，觸動微動開關（4），電子控制器使可逆電動機斷電，水勺依靠平衡錘的慣性，使接觸件脫離微動開關位置，水勺停止轉動，與此同時時間繼電器另一組觸點也結合，使電子控制器中的電磁計數器動作一次，到此完成一次采樣。再間隔一段時間后（該時間由人們根據需要確定），電子控制器又再次啟動可逆電動機，重復上述過程。

1、采樣水勺 2、可逆電動機 3、減速齒輪 4、微動開關 5、電子控制器 6、平衡器 7、出水引管 8、儲水器 9、接頭 10、采樣器固定螺栓（M10）

2、 772-1水質自動采樣器工作原理

在排水工程中，常用的幾種堰的水位高度與流量關系式如下（這幾種堰也是我廠根據用戶需要配置儀器的形式）：

（1） 比例流量堰：

式中：Q為流量，計量單位為 /秒，K為流量系數，一般為2.66～2.79，a，b如圖二所示，以米為單位，h為堰內水位高度，以米計。

（2） 三角堰：

Q為流量，計量單位 ；h為堰內水位高度，以米計。

（3） 矩形堰：Q為流量，計量單位為 /秒  ；h為水位高度，計量單位：米；M為堰流量系數，一般為0.409～0.496；B為堰的寬度。見圖四。

（4） 巴歇兒計量槽

Q、h同上，B為堰寬，如圖五所示，計量單位：米。

由上面的關系式所見，三角堰、矩形堰以及巴歇兒計量槽中的Q與h關系都是非線性關系。

由前面的工作過程可知，當堰內的水位處于zui高位置，水勺轉出水面時，水勺與勺柄接近水面，此時水勺的進水面向上，取水量zui大。當堰內水位處于zui低位置，水勺轉出水面時，水勺與勺柄垂直于水平面，取出量較少。但上面只能粗略看出堰內水面高度與取水量間的數量關系，在要求它們呈良好的線性關系時，則一般形狀的水勺是無論如何也不能滿足這一要求的，下面就來找出水勺的合理形狀。

當要求水勺的取水量和堰內水位高度成良好的線性關系，而又要求取水量與流量成正比關系，則我們可以借助圖六的集合關系及流量和水位高度的關系式，經過繁雜的數學計算（計算略）算出了各種不同流水堰內的不同勺柄（l）和不同取水量的多種函數容器，保證了水勺在堰內的取水量與水位高度成簡單的線性關系。

這樣，我們只要記錄一下水樣儲存器中的水量刻線及采樣次數，求得平均取水量，然后從預先標定好的水勺取水量——水勺浸沒深度關系式曲線中查得被采樣水體的平均水位，再根據不同堰的水位高度與流量的關系式，推算出平均流量。

另外，從采樣器過程可見，水勺可取得水體每個分層的混合樣，因此達到了既能取代表性的水樣，又可計算流量的目的。

3、 772-1水質自動采樣器結構說明

（1）由上述工作原理可見，不同的堰，不同的柄長及不同水量常數，則水勺的容器形狀大小相同。為了便于工廠生產，目前我廠暫只提供在比例流量堰內，柄長為0.7米，水量常數為1的水勺和堰口尺寸。若用戶需要，可根據具體情況，設計配備各種水勺。（比例流量堰的尺寸如圖七所示）。

（2）水勺的取水量以毫升計量。

（3）柄長為0.7米，水量常數為1，比例流量堰尺寸如圖七時，水勺平均取水量q及水位高度h曲線如圖八所示。

三、772-1水質自動采樣器電路工作原理：

開機后，220V直接加到時間繼電器上（JS14S－7/220），當采樣選擇開關處于定時狀態時，設置采樣時間，當達到預置時間時，時間繼電器里一組觸點閉合，使可逆電動機轉動，水勺開始采樣，當電動轉動快接近原始位置時，裝在齒輪一側的接觸件觸動微動開關SS，使可逆電動機斷電，雖然電機已停止供電，但由于平衡錘及水勺的慣性，但轉軸仍然轉動一個角度才停止，微動開關又斷開，確保間隔時間的正確性。同時時間繼電器的另一個觸點吸合，使計數器EC計數一次。

當采樣選擇開關處于連續狀態時，閉合，電機可以連續轉動，達到連續采樣的要求。

計時按鈕的作用，使儀器開始*次轉動使作計時用，它確保計時的正確性。

四、772-1水質自動采樣器技術指標：

1.固定時間隔：32S 
2.可調時間隔：1-99min，誤差：≤±5%
3.采樣時間：32S 
4.每次采水量：100ml
5.水勻柄長：0.7m 
6.流量堰形式：比例流量堰
7.外形尺寸：400×210×300mm3
8.重量：15Kg

五、772-1水質自動采樣器安裝使用

為了正確計算流量，水勺一定要在流量堰內取樣（本廠生產的是比例流量堰）儀器安裝在堰的一側，安裝時應注意以下幾點：

1、 水勺轉向：一定要使水勺進入水面后，順著水流方向旋轉。

2、 儀器在堰邊安裝時，要確保水勺頂端與堰底在一水平面上。堰應處于自由流情況下工作。

3、 水勺安裝時，應把軸的銷釘卡在水勺接頭的方形槽內，靜止狀態下，水勺應置于上方，確保采水器停止工作時，水勺內的水全部流光，接好后用螺絲固定好。注意此位置不能讓接觸件處于觸動微動開關的位置處，水勺不可順時針旋轉！

4、 堰邊盡量建一個小房子來安裝采樣器，一方面能防風雨，不讓雨水進入勺中，另一方面可以防盜、防濕、防止曝曬和嚴寒。

5、 水樣儲防器必須低于772—1儀器的出水管，在772－1儀器出水管上套一軟管，以便導引水樣，如圖十所示，水樣儲存器應能提出單獨清洗，器上應有保溫蓋。

6、 為防止微生物及其他污染物集聚水勺，水勺需每天拆下用儀器配用的長柄毛刷清洗一次，清洗時需擰下靠平衡錘一端的緊固螺母，擰下旋塞，即可清洗。

7、 每種量水堰都有水勺，不能互轉，否則便失去比例取樣作用。當堰內水位太深或堰壁太高，勺尖不能與堰底線在一水平面時，必須升降儀器高低，或換用不同柄長的水勺，決不能用短柄勺接長使用。

8、 772-1水質自動采樣器流量推算方法：

（1） 由水樣儲放器上的水量刻線，知道一單位時間內的取水量（V）ml再從計數器中的采樣數（n），可以求得每勺的平均取水量（g）ml。

                  g＝V/n

（2） 由每勺平均取水量，查曲線八，求得堰內在單位時間內的平均水位高度（h）

（3） 由h與流量的關系式求得平均流量。

六、水樣的保存方法：

采樣器取得的樣品必須合理保存，否則受環境溫度和空氣、陽光等因素影響會使水質、水樣的保存期限取決于水樣的性質、測定項目的要求和保存條件，一般采用避光、低溫、密封和投加適量的試劑。穩定被測部分。可供參考的保存方法如表（一）表（二）所示。

表一 多種被測項目在低溫或冷凍儲存情況

表二 幾種分析項目采用加入試劑的方法