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文档序号:19641799发布日期:2020-01-07 13:11
一种基于梯度取样的饮用水水源地污染物检测装置的制作五星体育

本发明属于水质检测设备技术领域,具体涉及一种基于梯度取样的饮用水水源地污染物检测装置。



背景技术:

水是地球上最常见的物质之一,是包括无机化合、人类在内所有生命生存的重要资源,也是生物体最重要的组成部分,水在生命演化中起到了重要作用,它是一种狭义不可再生,广义可再生资源。

目前地表水与地下水污染形式仍较为严峻,除常规污染物外,以药物残留、个人护理品、内分泌干扰物、消毒副产物等为代表的有毒有害新型污染物不断在饮用水源水体中被检出,给饮用水安全带来严重威胁。而饮用水安全直接关系到每一位居民的切身利益,是确保人民群众健康的头等大事,也是最大的民生问题之一。针对如何衡量水质安全等级的问题,研究人员开发出多种用于检测水中污染物的仪器设备,以及在线监测预警系统等。某些经济发达地区陆续在水源地安装污染物检测设备,部分具备条件的饮用水厂也开始在原水水质监测点加装检测设备,用以检测水中污染物。

而现有的水源地污染物检测装置存在以下缺陷:1)进行水体取样时,只是对水源地表层的水体进行取样,不能对不能深度的水层分别取样检测,使测量结果存在较大偏差,测量结果不精确;2)不具备多组取样和检测过程同步进行,降低工作效率;3)完成检测工作后,装置内不具备烘干元件,使内部电气元件受潮,降低装置使用寿命等。



技术实现要素:

针对上述存在的问题,本发明提供一种取样可靠、检测准确、智能一体化的基于梯度取样的饮用水水源地污染物检测装置。

本发明提供一种基于梯度取样的饮用水水源地污染物检测装置,主要包括检测主体、梯度取样元件、水样盛接元件、水样检测元件、控制器、电源;所述检测主体内壁左右两端分别对称设有滑槽一,检测主体底端一侧设有矩形开口,且检测主体内部底端水平设有滑槽二;

所述梯度取样元件包括安装架、梯度取样头、取样头挤压套,所述安装架设在检测主体的外壁上,且位于矩形开口同侧,安装架底端设有多个分支架,且每个分支架上均设有缠绕盘,且每个所述缠绕盘的中心轴均连接有微型驱动电机一,所述梯度取样头有多个,多个梯度取样头与多个缠绕盘一一对应,梯度取样头包括挤压出水罩、过滤罩、支撑横竖杆、吸水海绵球、推进器,所述挤压出水罩、过滤罩相互扣接形成腔体,挤压出水罩上底面中心通过连接线与缠绕盘连接,挤压出水罩内部上端水平设有弹簧杆,挤压出水罩上均匀设有多个单向出水口,所述支撑竖杆竖直设在腔体内,且两端分别与腔体两端连接,支撑竖杆上套设设有滑动环,过滤罩内壁通过多根滑动支架沿周向与所述滑动环连接,所述吸水海绵球贯穿设在支撑竖杆杆上,且位于滑动环上端,所述推进器有多个,分别设在挤压出水罩外壁,且每个推进器通过微型驱动电机二驱动,所述取样头挤压套设在安装架正下端,且取样头挤压套设有多个挤压环,所述挤压环与多个梯度取样头一一对应,且挤压环的直径大于挤压出水罩上底面直径,小于挤压出水罩下底面直径;

所述水样盛接元件包括滑动安装板、盛接箱、微型驱动电机三,所述滑动安装板底端的滑块在微型电机三的驱动下在所述滑槽二内滑动,所述盛接箱设在滑动安装板上,盛接箱内设有多个盛接皿,盛接箱可通过矩形开口移至检测主体外部;

所述水样检测元件包括升降固定架、水质检测仪、升降电机,所述升降固定架左右两端的滑块可在所述升降电机的驱动下在对应的滑槽一内滑动,所述水质检测仪有多个,多个水质检测仪水平均匀安装升降固定架下端,多个水质检测仪与多个盛接皿一一对应;

所述控制器与微型驱动电机一、微型驱动电机二、微型驱动电机三、水质检测仪、升降电机连接;所述电源为微型驱动电机一、微型驱动电机二、微型驱动电机三、水质检测仪、升降电机提供电源。

进一步地,所述矩形开口有两个,分别位于检测主体下端左右两侧,梯度取样元件有两组,且对应的两个安装架分别设在检测主体的外壁左右两侧,水样盛接元件有两组,且对应的两个滑动安装板底端的滑块分别可通过两个矩形开口移动至检测主体外左右两侧,水样检测元件有两组,且两组水样检测元件对应的水质检测仪均水平均匀设在升降固定架下端,通过两组梯度取样元件对不同梯度深度的水源进行采集,并通过两组水质检测仪同时检测,最后取两组检测值的平均值作为检测检测,增加装置检测的准确性。

进一步地,所述检测主体上端设有透气窗口,每组所述水样检测元件均设有吹扫机构,所述吹扫机构包括空压机、弧形吹扫盘,所述弧形吹扫盘有多个,多个弧形吹扫盘与多个水质检测仪一一对应设置,每个弧形吹扫盘上均设有多个吹扫口,通过空压机将外部空气经多个吹扫口吹至每个水质检测仪上,避免水质检测仪使用完后长时间处于潮湿状态,使水质检测仪上的零件生锈导致水质检测仪损坏。

进一步地,所述检测主体内壁两侧对称设有多个烘干灯,通过烘干灯对检测主体内部进行烘干,避免装置内部潮湿造成各个电气元件损坏,降低装置的使用寿命。

进一步地,所述检测主体内设有湿度传感器,所述湿度传感器与控制器连接,当泵装置使用完后,通过湿度传感器检测检测主体内的潮湿度,并发送信号至控制器控制烘干灯的开关,增加装置的智能性。

进一步地,所述挤压出水罩、过滤罩扣接处可拆卸,且吸水海绵球可更换,避免吸水海绵球长时间使用后破损,影响取样效果。

更进一步地,所述盛接箱内部上端设有分液盘,且所述分液盘上设有与盛接皿相同数量的分液嘴,所述分液嘴分别伸入对应盛接皿内,将采集的污染水源通过各个分液嘴分流至多个盛接皿内,使各个盛接皿内的水量均匀,保证每个水质检测仪均能检测到污染水源,降低检测误差。

本发明的工作原理为:利用本发明的装置进行水源地污染物检测时,将本装置移动至需检测的饮用水水源地处,首先,利用梯度取样元件对饮用水水源地的水进行取样,具体过程为:启动每个缠绕盘上对应的微型驱动电机一,使其反转,同时缠绕盘上缠绕的连接线带动线头端的梯度取样头向下移动落至水面后停止微型驱动电机一,启动梯度取样头的微型驱动电机二,微型驱动电机二驱动对应的推进器对梯度取样头产生推动力,从而使梯度取样头进入水源地内,可通过控制器控制每个梯度取样头上不同数量的微型驱动电机二进行工作,使各个梯度取样头上处于工作状态的微型驱动电机二数量呈梯度增加,从而使推进器对各个梯度取样头产生呈梯度增加的推动力,来完成对不同深度水源的取样,水流经过滤罩过滤掉较大固体杂志,进入腔体内,吸水海绵球对进入的水源进行吸附,启动微型驱动电机一正转,使连接线带动梯度取样头向上移动,直至每个梯度取样头通过挤压环,挤压环通过挤压挤压出水罩,使弹簧杆压缩,同时使滑动环在支撑竖杆上向上滑动,使整个梯度取样头沿竖直方向压缩并卡接在对应的挤压环内,使吸水海绵球上的水样被挤压后,经单向出水口、过滤罩流出;其次,将取样的水样放入水样盛接元件内,具体过程为:启动微型驱动电机三,微型驱动电机三带动滑动安装板滑出检测主体,且位于取样头挤压套正下端后,停止微型驱动电机三,将吸水海绵球挤压出的水样滴落至各个盛接皿内,并重新启动微型驱动电机三带动滑动安装板移动至检测主体内,且位于对应水质检测仪正下端;最后,对取样的水样中的污染物进行检测,具体过程为:启动升降电机,升降电机带动升降固定架在滑槽一内向下滑动,直至每个水质检测仪分别插入对应的盛接皿内,停止升降电机,此时,水样检测仪对水样中的污染物进行检测,并发送信号至控制器即可。

与现有技术相比,本发明的有益效果为:本发明提供了一种基于梯度取样的饮用水水源地污染物检测装置,通过控制每个梯度取样头上的不同数量的微型驱动电机二进行工作,使各个梯度取样头上处于工作状态的微型驱动电机二数量呈梯度增加,从而使推进器对各个梯度取样头产生呈梯度增加的推动力,来完成对不同深度水源的取样,使水源取样可靠,具有代表性;通过两组梯度取样元件对不同梯度深度的水源同时进行采集,并通过两组水质检测仪同时检测,最后取两组检测值的平均值作为检测检测,增加检测结果的准确性;通过控制器控制各个电气元件的运行,增加装置运行的可靠性、智能性;通过烘干灯对检测主体内部进行烘干,避免装置内部潮湿造成各个电气元件损坏,降低装置的使用寿命;本发明具有取样可靠、检测准确、智能一体化的优点,适合大量推广。

附图说明

图1是本发明的滑动安装板滑出检测主体的结构示意图;

图2是本发明的滑动安装板滑进检测主体的结构示意图;

图3是本发明的滑槽二的结构示意图;

图4是本发明的缠绕盘与梯度取样头的连接示意图;

图5是本发明的梯度取样头的外部结构示意图;

图6是本发明的梯度取样头的内部结构示意图;

图7是本发明的推进器的内部结构示意图;

图8是本发明的取样头挤压套的俯视图;

图9是本发明的弧形吹扫盘的结构示意图。

其中,1-检测主体、10-滑槽一、11-矩形开口、12-滑槽二、13-透气窗口、14-烘干灯、15-湿度传感器、2-梯度取样元件、20-安装架、200-分支架、201-缠绕盘、202-微型驱动电机一、21-梯度取样头、210-挤压出水罩、2100-弹簧杆、2101-单向出水口、211-过滤罩、2110-滑动支架、212-支撑横竖杆、2120-滑动环、213-吸水海绵球、214-推进器、215-腔体、22-取样头挤压套、220-挤压环、3-水样盛接元件、30-滑动安装板、31-盛接箱、310-盛接皿、311-分液盘、3110-分液嘴、32-微型驱动电机三、4-水样检测元件、40-升降固定架、41-水质检测仪、42-升降电机、43-吹扫机构、430-空压机、431-弧形吹扫盘、4310-吹扫口、5-控制器。

具体实施方式

实施例:如图1、2所示的一种基于梯度取样的饮用水水源地污染物检测装置,主要包括检测主体1、梯度取样元件2、水样盛接元件3、水样检测元件4、控制器5、电源;检测主体1内壁左右两端分别对称设有滑槽一10,检测主体1侧壁左右两侧分别设有矩形开口11,如图3所示,且检测主体1内部底端水平设有滑槽二12,检测主体1上端设有透气窗口13,检测主体1内壁两侧对称设有12个烘干灯14,通过烘干灯14对检测主体1内部进行烘干,避免装置内部潮湿造成各个电气元件损坏,降低装置的使用寿命,检测主体1内设有湿度传感器15,湿度传感器15与控制器5连接,当泵装置使用完后,通过湿度传感器15检测检测主体1内的潮湿度,并发送信号至控制器5控制烘干灯14的开关,增加装置的智能性,湿度传感器15的型号为hm1520lf;

梯度取样元件2有两组,分别包括安装架20、梯度取样头21、取样头挤压套22,安装架20设在检测主体1的外壁左右两端上,且位于矩形开口11同侧,每个安装架20底端设有3个分支架200,如图4所示,且每个分支架200上均设有缠绕盘201,且每个缠绕盘201的中心轴均连接有微型驱动电机一202,梯度取样头21有6个,6个梯度取样头21与6个缠绕盘201一一对应,如图5、6所示,梯度取样头21包括挤压出水罩210、过滤罩211、支撑横竖杆212、吸水海绵球213、推进器214,挤压出水罩210、过滤罩211相互扣接形成腔体215,挤压出水罩210上底面中心通过连接线与缠绕盘201连接,挤压出水罩210内部上端水平设有弹簧杆2100,挤压出水罩210上均匀设有33个单向出水口2101,支撑竖杆212竖直设在腔体215内,且两端分别与腔体215两端连接,支撑竖杆212上套设设有滑动环2120,过滤罩211内壁通过4根滑动支架2110沿周向与滑动环2120连接,吸水海绵球213贯穿设在支撑竖杆杆212上,且位于滑动环2120上端,挤压出水罩210、过滤罩211扣接处可拆卸,且吸水海绵球213可更换,避免吸水海绵球213长时间使用后破损,影响取样效果,如图7所示,推进器214有3个,分别设在挤压出水罩210外壁,且每个推进器214通过微型驱动电机二2140驱动,推进器214型号为wt1-10b,如图8所示,挤压环200与6个梯度取样头21一一对应,且挤压环200的直径大于挤压出水罩210上底面直径,小于挤压出水罩210下底面直径;

水样盛接元件3有两组,分别包括滑动安装板30、盛接箱31、微型驱动电机三32,两个滑动安装板30底端的滑块在微型电机三32的驱动下可通过两个矩形开口11移动至检测主体1外左右两侧,盛接箱31设在滑动安装板30上,每个盛接箱31内设有3个盛接皿310,盛接箱31可通过矩形开口11移至检测主体1外部,盛接箱31内部上端设有分液盘311,且分液盘311上设有与盛接皿310相同数量的分液嘴3110,分液嘴3110分别伸入对应盛接皿310内,将采集的污染水源通过各个分液嘴3110分流至3个盛接皿310内,使各个盛接皿310内的水量均匀,保证每个水质检测仪41均能检测到污染水源,降低检测误差,微型驱动电机一202、微型驱动电机二2140、微型电机三32的均是由深圳市德龙伟业创新科技有限公司生产,型号为dlgm13-n10va;

水样检测元件4有两组,两组水样检测元件4对应的水质检测仪41均水平均匀设在升降固定架40下端,分别包括升降固定架40、水质检测仪41、升降电机42,升降固定架40左右两端的滑块可在升降电机42的驱动下在对应的滑槽一10内滑动,水质检测仪41为德国coliys300插入式在线固体水分仪,水质检测仪41有6个,6个水质检测仪41水平均匀安装升降固定架40下端,6个水质检测仪41均分为两组,每组与3个盛接皿310一一对应,通过两组梯度取样元件2对不同梯度深度的水源进行采集,并通过两组水质检测仪41同时检测,最后取两组检测值的平均值作为检测检测,增加装置检测的准确性,升降电机42的型号为zd122-4-1.5kw,每组水样检测元件4均设有吹扫机构43,吹扫机构43包括空压机430、弧形吹扫盘431,空压机430是由长沙市双思机电科技有限公司生产,型号为bk7.5-8g,弧形吹扫盘431有6个,6个弧形吹扫盘431与6个水质检测仪41一一对应设置,如图9所示,每个弧形吹扫盘431上均设有多个吹扫口4310,通过空压机430将外部空气经30个吹扫口4310吹至每个水质检测仪41上,避免水质检测仪41使用完后长时间处于潮湿状态,使水质检测仪41上的零件生锈导致水质检测仪41损坏;

控制器5与烘干灯14、湿度传感器15、微型驱动电机一202、微型驱动电机二2140、微型驱动电机三32、空压机400、水质检测仪41、升降电机42连接,其中,控制器5由深圳市普乐特电子有限公司生产,型号为ky06s;电源为微型驱动电机一202、微型驱动电机二2140、微型驱动电机三32、水质检测仪41、升降电机42提供电源。

利用本发明的装置进行水源地污染物检测时,将本装置移动至需检测的饮用水水源地处,首先,利用梯度取样元件2对饮用水水源地的水进行取样,具体过程为:启动每个缠绕盘201上对应的微型驱动电机一202,使其反转,同时缠绕盘201上缠绕的连接线带动线头端的梯度取样头21向下移动落至水面后停止微型驱动电机一202,启动梯度取样头21的微型驱动电机二2140,微型驱动电机二2140驱动对应的推进器214对梯度取样头21产生推动力,从而使梯度取样头21进入水源地内,可通过控制器5控制每个梯度取样头21上不同数量的微型驱动电机二2140进行工作,使各个梯度取样头21上处于工作状态的微型驱动电机二2140数量呈梯度增加,从而使推进器214对各个梯度取样头21产生呈梯度增加的推动力,来完成对不同深度水源的取样,水流经过滤罩211过滤掉较大固体杂志,进入腔体215内,吸水海绵球213对进入的水源进行吸附,启动微型驱动电机一202正转,使连接线带动梯度取样头21向上移动,直至每个梯度取样头21通过挤压环200,挤压环200通过挤压挤压出水罩210,使弹簧杆2100压缩,同时使滑动环2120在支撑竖杆212上向上滑动,使整个梯度取样头21沿竖直方向压缩并卡接在对应的挤压环200内,使吸水海绵球213上的水样被挤压后,经单向出水口2101、过滤罩211流出;其次,将取样的水样放入水样盛接元件3内,具体过程为:启动微型驱动电机三32,微型驱动电机三32带动滑动安装板30滑出检测主体1,且位于取样头挤压套22正下端后,停止微型驱动电机三32,将吸水海绵球213挤压出的水样滴落至各个盛接皿310内,并重新启动微型驱动电机三32带动滑动安装板30移动至检测主体1内,且位于对应水质检测仪41正下端;最后,对取样的水样中的污染物进行检测,具体过程为:启动升降电机42,升降电机42带动升降固定架40在滑槽一10内向下滑动,直至每个水质检测仪41分别插入对应的盛接皿310内,停止升降电机42,此时,水样检测仪41对水样中的污染物进行检测,并发送信号至控制器5即可。

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