CN103234779B - 一种多点位水质采样检测工艺及其专用装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多点位水质采样检测专用装置，其特征在于：包括一检测罐、一负压产生单元和一控制单元，所述检测罐的内侧上端部设置一水样检测传感器，所述检测罐的内侧下端部设置一总水管和一支路水管，所述总水管上设置一总阀门，所述总水管连接复数个采样水管，所述复数个采样水管上各自设置一采样阀门，所述支路水管上设置一支路阀门，所述检测罐通过所述支路水管与所述负压产生单元连接。本发明利用负压产生单元在检测罐中形成真空负压，打开对应阀门从而抽取对应养殖区中的水样进行检测，并且还包括一清洗通道实现对水样检测传感器的清洗工作，整个装置结构简单且成本低廉。

Description

一种多点位水质采样检测工艺及其专用装置

技术领域

本发明涉及一种多点位水质采样检测工艺及其专用装置。

背景技术

水产养殖技术中，现有利用传感器进行检测的技术通常需要在每一个养殖区或海域中设置一个水样检测传感器，由于水样检测传感器的造价较高，在大面积的养殖场中势必会增加一大笔额外开支，极大的增加了生产成本。现有技术中，有一种解决方法是利用抽水泵分别采集各个养殖区或海域等一切需较密集检测的水样，然后再在同一个检测装置中进行检测；但该方法还是存在很多不可克服的问题，例如：采用抽水泵抽取的水样，因为其抽取速度过快造成水样参数变化，并不足以代表该养殖区的一般状态，并且由于抽取水样管路长短不一且无法保证是实时水样，因此也可能造成测量精度上的误差。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种多点位水质采样检测工艺。

本发明采用以下方案实现：一种多点位水质采样检测工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1：提供一水样检测传感器设置在一检测罐中，所述检测罐还通过一总水管连接复数个采样水管，且所述复数个采样水管上分别设置有对应的采样阀门，所述复数个采样水管分别连接到各个待检测水域；

S2：提供一负压产生单元对所述检测罐进行抽真空；

S3：当检测罐中的真空程度达到一预定值后，开启其中一个采样水管上对应的采样阀门抽取并检测水样；

S4：待检测完成后，关闭所述采样水管上对应的采样阀门并开启所述负压产生单元，将水样抽出并对所述检测罐再次进行抽真空；

S5：重复步骤S3和S4，分别检测所述复数个采样水管连接的各个待检测水域中的水样。

在本发明一实施例中，还提供一控制单元，连接所述复数个采样水管上对应的采样阀门、水样检测传感器和负压产生单元；所述负压产生单元包括一真空泵和一真空罐，所述真空罐连接所述真空泵。

在本发明一实施例中，还包括一高水位传感器、一低水位传感器和一报警单元分别连接所述控制单元，所述高水位传感器和低水位传感器分别设置在所述检测罐内侧上端部和下端部。

在本发明一实施例中，所述清洗单元包括一用以导送水流的套筒，所述套筒内设有一可活塞式运动的隔板，所述隔板上的一侧连接有贯穿隔板的出水管，所述出水管的出水口伸出套筒上端，所述隔板上的另一侧经一连接杆与毛刷体连接，所述毛刷体位于出水管出水口的喷水路径上；所述毛刷体包括设于连接杆上的转轮，所述转轮的周部上设有用以擦洗水样检测传感器的毛刷。

在本发明一实施例中，所述总水管上还设置一回流阀，所述复数个采样水管末端均设置一过滤器且所述检测罐与所述过滤器具有一预定高度差。

本发明的另一目的是提供一种多点位水质采样检测专用装置。

采用以下方案实现：一种多点位水质采样检测专用装置，其特征在于：包括一检测罐和一负压产生单元，所述检测罐的内侧上端部设置一水样检测传感器，所述检测罐的内侧下端部设置一总水管和一支路水管，所述总水管上设置一阀门（A），所述总水管连接复数个采样水管，所述复数个采样水管上各自设置一采样阀门，所述支路水管上设置一阀门（B），所述检测罐通过所述支路水管与所述负压产生单元连接。

在本发明一实施例中，还包括一清洗单元，所述清洗单元包括一用以导送水流的套筒，所述套筒内设有一可活塞式运动的隔板，所述隔板上的一侧连接有贯穿隔板的出水管，所述出水管的出水口伸出套筒上端，所述隔板上的另一侧经一连接杆与毛刷体连接，所述毛刷体位于出水管出水口的喷水路径上；所述毛刷体包括设于连接杆上的转轮，所述转轮的周部上设有用以擦洗水样检测传感器的毛刷。

在本发明一实施例中，还包括一控制单元，所述控制单元包括一中央处理单元以及与所述中央处理单元连接的一存储单元、一显示单元、一输入单元和一I/O接口单元，所述I/O接口单元连接所述复数个采样阀门、阀门（A）、阀门（B）和水样检测传感器；所述负压产生单元包括一真空泵和一真空罐，所述真空罐连接所述真空泵和所述支路水管。

在本发明一实施例中，还提供一清洗液桶通过一清洗水管与所述总水管连接，所述清洗水管上设置一清洗阀门。

在本发明一实施例中，所述总水管上还设置一回流阀，所述复数个采样水管末端均设置一过滤器且所述检测罐与所述过滤器具有一预定高度差。

本发明利用负压产生单元在检测罐中形成真空负压，然后打开对应阀门从而抽取对应养殖区中的水样进行检测，并且还包括一清洗通道实现对水样检测传感器的清洗工作，整个装置结构简单且成本低廉；并且本发明只要将水管设置到各个待检测的养殖区水域中即可，实施方便且不存在水样检测传感器长时间浸泡在水中而造成附着物影响检测精度等问题。

附图说明

图1是本发明多点位水质采样检测专用装置的结构示意图。

图2是本发明中清洗单元的结构示意图。

图3是本发明中控制单元的电路框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本发明作进一步详细说明。

本发明提供一种多点位水质采样检测工艺，包括以下步骤：

S1：提供一水样检测传感器设置在一检测罐中，所述检测罐还通过一总水管连接复数个采样水管，且所述复数个采样水管上分别设置有对应的采样阀门，所述复数个采样水管分别连接到各个待检测水域；

S2：提供一负压产生单元对所述检测罐进行抽真空；

S3：当检测罐中的真空程度达到一预定值后，开启其中一个采样水管上对应的采样阀门抽取并检测水样；

S4：待检测完成后，关闭所述采样水管上对应的采样阀门并开启所述负压产生单元，将水样抽出并对所述检测罐再次进行抽真空；

S5：重复步骤S3和S4，分别检测所述复数个采样水管连接的各个待检测水域中的水样。

在本发明一实施例中，还提供一控制单元，连接所述复数个采样水管上对应的采样阀门、水样检测传感器和负压产生单元；还包括一高水位传感器、一低水位传感器和一报警单元分别连接所述控制单元，所述高水位传感器和低水位传感器分别设置在所述检测罐内侧上端部和下端部；还提供一清洗单元，所述清洗单元包括一用以导送水流的套筒，所述套筒内设有一可活塞式运动的隔板，所述隔板上的一侧连接有贯穿隔板的出水管，所述出水管的出水口伸出套筒上端，所述隔板上的另一侧经一连接杆与毛刷体连接，所述毛刷体位于出水管出水口的喷水路径上；所述毛刷体包括设于连接杆上的转轮，所述转轮的周部上设有用以擦洗水样检测传感器的毛刷；还提供一清洗液桶通过一清洗水管与所述总水管连接，所述清洗水管上设置一清洗阀门。

如图1所示，本实施例提供一种多点位水质采样检测专用装置，包括一检测罐11和一负压产生单元12，所述检测罐11的内侧上端部设置一水样检测传感器111，所述检测罐11的内侧下端部设置一总水管112和一支路水管113，所述总水管112上设置一阀门A，所述总水管112连接复数个采样水管（即采样水管N1、采样水管N2……采样水管N16），所述复数个采样水管上各自设置一采样阀门（即采样阀门F1、采样阀门F2……采样阀门F16），所述支路水管113上设置一阀门B，所述检测罐11通过所述支路水管113与所述负压产生单元12连接。

如图3所示，还包括一控制单元13，所述控制单元13包括一中央处理单元131以及与所述中央处理单元131连接的一存储单元132、一显示单元133、一输入单元134和一I/O接口单元135，所述I/O接口单元135连接所述复数个采样阀门（即采样阀门F1、采样阀门F2……采样阀门F16）、阀门A、阀门B和水样检测传感器111，所述中央处理单元、存储单元和I/O接口单元可以用一PLC等效替换，所述PLC还可以连接一PC机；还包括一高水位传感器、一低水位传感器和一报警单元分别连接所述控制单元（图2中未示出），所述高水位传感器和低水位传感器分别设置在所述检测罐内侧上端部和下端部。

请继续参照图1和图2，还包括一清洗单元14，所述清洗单元14包括一用以导送水流的套筒141，所述套筒141内设有一可活塞式运动的隔板142，所述隔板142上的一侧连接有贯穿隔板的出水管143，所述出水管143的出水口143-1伸出套筒141上端，所述隔板142上的另一侧经一连接杆144与毛刷体145连接，所述毛刷体145位于出水管143出水口的喷水路径上；所述毛刷体145包括设于连接杆上的转轮145-1，所述转轮145-1的周部上设有用以擦洗水样检测传感器的毛刷145-2；所述套筒141的上端内周壁上设于防止隔板过渡跑出的阻隔环141-1。所述套筒141用于与所述总水管112配合连接；还提供一清洗液桶15通过一清洗水管N0与所述总水管112连接，所述清洗水管N0上设置一清洗阀门F0。所述总水管上还设置一回流阀C，所述复数个采样水管（如图1中的采样水管N1、采样水管N2……采样水管N16）末端均设置一过滤器（如图1中的过滤器G1、过滤器G2……过滤器G16）且所述检测罐与所述过滤器具有一预定高度差（较佳的，该预定高度差为2-5m）；在每次循环完毕到下一轮循环检测之间的一段时间，打开回流阀C及采样阀门F1、采样阀门F2……采样阀门F16，利用落差来放空各管路中的水，为下一轮检测抽取实时水样做准备，并利用倒流的重力作用来反冲洗管道和取水口的过滤器。

优选的，所述负压产生单元包括一真空泵和一真空罐，所述真空罐连接真空泵和支路水管，真空罐用于存储真空泵产生的真空能量，避免真空泵处于长时间工作状态，节约能耗。至于何时对真空罐进行充能，可以根据实际情况设定一充能周期或增加一真空检测模块用于触发真空泵工作等方式，本发明对此不进行限制。

为了让本领域一般技术人员更好的理解本发明的硬件结构及其原来，以下结合本发明图1和图2，说明本发明的工作流程。

开启真空泵对真空罐进行抽真空，以在真空罐内存储真空负压能量，系统启动时，关闭阀门A、清洗阀门N0和复数个采样阀门（如图中的采样阀门F1、采样阀门F2……采样阀门F16）打开阀门B，利用真空罐内的真空负压对检测罐进行抽真空，当检测罐内的真空程度达到一预定值后关闭阀门B，打开阀门A和采样阀门F1，此时，由于检测罐内存在真空负压，采样水管N1连接的待检测水域中的水样被抽入检测罐中，当检测罐内的高水位传感器检测到水位后（或者预设一开启时间），关闭采样阀门F1和阀门A对水样进行水质检测，当检测结束后，打开回流阀C及采样阀门F1，利用落差来放空各管路中的水，为下一轮检测抽取实时水样做准备，并利用倒流的重力作用来反冲洗管道和取水口的过滤器，然后关闭回流阀C及采样阀门F1，打开阀门A和阀门B，将检测罐中的水样以及总水管中残留的水样抽出并使检测罐内重新形成真空负压后关闭阀门A和阀门B；以此类推，分别检测采样水管N1、采样水管N2……采样水管N16连接的各个待检测水域中的水样。

在检测罐存在真空负压并将待检测水域中的水样抽入检测罐的过程中，水样从总水管流入到套筒内，由于套筒内设有隔板，并且隔板可以沿着套筒壁进行活塞式运动，可通过具有一定压力的水流推动隔板移动，进而带动经连接杆与隔板固连在一起的毛刷体同时向上移动，并逐渐接触到传感器探头部；同时，由于隔板上贯穿设置有出水管，水流也将沿着出水管从其出水口喷出，而喷出的水流路径上刚好设置有毛刷体的毛刷，从而通过喷出水流带动毛刷旋转，进而擦洗传感器探头；通过设置出水口的朝向、水管的口径以及负压的真空度，可使喷出水流具有不同的动力，从而调节擦洗的强度，当水压差消失时内水管因自重而降落以利于水样的精确检测。另外，在系统停止抽样检测的时间内（或隔一段时间），可以通过开启清洗液桶对应的清洗阀门F0，同样利用检测罐中的真空负压用清洗液对水样检测传感器进行清洗。

上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多点位水质采样检测工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1：提供一水样检测传感器设置在一检测罐中，所述检测罐还通过一总水管连接复数个采样水管，且所述复数个采样水管上分别设置有对应的采样阀门，所述复数个采样水管分别连接到各个待检测水域；

S2：提供一负压产生单元对所述检测罐进行抽真空；

S3：当检测罐中的真空程度达到一预定值后，开启其中一个采样水管上对应的采样阀门抽取并检测水样；

S4：待检测完成后，关闭所述采样水管上对应的采样阀门并开启所述负压产生单元，将水样抽出并对所述检测罐再次进行抽真空；

S5：重复步骤S3和S4，分别检测所述复数个采样水管连接的各个待检测水域中的水样。

S6：还提供一清洗单元，所述清洗单元包括一用以导送水流的套筒，所述套筒内设有一可活塞式运动的隔板，所述隔板上的一侧连接有贯穿隔板的出水管，所述出水管的出水口伸出套筒上端，所述隔板上的另一侧经一连接杆与毛刷体连接，所述毛刷体位于出水管出水口的喷水路径上；所述毛刷体包括设于连接杆上的转轮，所述转轮的周部上设有用以擦洗水样检测传感器的毛刷。

2.根据权利要求1所述的一种多点位水质采样检测工艺，其特征在于：还提供一控制单元，连接所述复数个采样水管上对应的采样阀门、水样检测传感器和负压产生单元；所述负压产生单元包括一真空泵和一真空罐，所述真空罐连接所述真空泵。

3.根据权利要求2所述的一种多点位水质采样检测工艺，其特征在于：还包括一高水位传感器、一低水位传感器和一报警单元分别连接所述控制单元，所述高水位传感器和低水位传感器分别设置在所述检测罐内侧上端部和下端部。

4.根据权利要求1所述的一种多点位水质采样检测工艺，其特征在于：所述总水管上还设置一回流阀，所述复数个采样水管末端均设置一过滤器且所述检测罐与所述过滤器具有一预定高度差。

5.一种多点位水质采样检测专用装置，其特征在于：包括一检测罐和一负压产生单元，所述检测罐的内侧上端部设置一水样检测传感器，所述检测罐的内侧下端部设置一总水管和一支路水管，所述总水管上设置第一阀门(A)，所述总水管连接复数个采样水管，所述复数个采样水管上各自设置一采样阀门，所述支路水管上设置第二阀门(B)，所述检测罐通过所述支路水管与所述负压产生单元连接；还包括一清洗单元，所述清洗单元包括一用以导送水流的套筒，所述套筒内设有一可活塞式运动的隔板，所述隔板上的一侧连接有贯穿隔板的出水管，所述出水管的出水口伸出套筒上端，所述隔板上的另一侧经一连接杆与毛刷体连接，所述毛刷体位于出水管出水口的喷水路径上；所述毛刷体包括设于连接杆上的转轮，所述转轮的周部上设有用以擦洗水样检测传感器的毛刷。

6.根据权利要求5所述的一种多点位水质采样检测专用装置，其特征在于：还包括一控制单元，所述控制单元包括一中央处理单元以及与所述中央处理单元连接的一存储单元、一显示单元、一输入单元和一I/O接口单元，所述I/O接口单元连接所述复数个采样阀门、第一阀门(A)、第二阀门(B)和水样检测传感器；所述负压产生单元包括一真空泵和一真空罐，所述真空罐连接所述真空泵和所述支路水管。

7.根据权利要求5所述的一种多点位水质采样检测专用装置，其特征在于：还提供一清洗液桶通过一清洗水管与所述总水管连接，所述清洗水管上设置一清洗阀门。

8.根据权利要求5所述的一种多点位水质采样检测专用装置，其特征在于：所述总水管上还设置一回流阀，所述复数个采样水管末端均设置一过滤器且所述检测罐与所述过滤器具有一预定高度差。