CN106441993A - 一种旋转式多试样水质自动采集搅拌设备及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于环保检测技术领域，具体来说，涉及一种旋转式多试样水质自动采集搅拌设备及方法。所述设备包括台架、回转装置、搅拌装置和存储装置四部分；所述回转装置由回转支撑、回转电机和传动机构组成；所述搅拌装置由电动缸、仓盖、搅拌轴、仓桶、出水口、集水器和伺服电机组成；所述存储装置由存储瓶、瓶仓和显示屏组成。本发明结构紧凑、占地面积小、精度好、效率高安全性好，实现了多个试样瓶的自动化采集，大大节约了试验操作时间，降低了操作人员的工作强度，具有很大的推广价值。

Description

一种旋转式多试样水质自动采集搅拌设备及方法
技术领域
本发明属于环保检测技术领域，具体来说，涉及一种旋转式多试样水质自动采集搅拌设备及方法。
背景技术
随着国民经济的高速发展，工农业生产造成的水资源污染事件频繁发生，导致多地出现饮水紧张的局面，并且频发与水污染相关的疾病。高效便捷、科学经济地对水质进行检测，有利于有关部门及时有效地控制水污染，让人们的身体健康得到有效的保障。水质采样是水质检测工作的基础，科学合理、安全高效地获取样品直接决定了水质检测工作的成本、安全性、消耗时间等。
目前常用水质采集设备人机交互性差、采样效率低、实时性及安全性差，难以满足水环境管理日益增长的需求。而且进行现场理化指标分析时，需现场对样品进行充分搅动使其均匀，特别是在溶解氧的测定中，严格规定至少要保证水样有0.3m/s的流速以便保证检测精度。因此，研制结构简易、性能稳定、可用于现场快速检测的多参数水质检测设备具有十分重大的科学意义。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种旋转式多试样水质自动采集搅拌设备及方法。
一种旋转式多试样水质自动采集搅拌设备，包括台架、回转装置、搅拌装置和存储装置四部分，其特征在于，所述回转装置由回转支撑1、回转电机2和传动机构3组成；其中，所述回转电机2通过传动机构3带动回转支撑1旋转运动；
所述存储装置同轴放置于所述回转装置上方，所述存储装置由存储瓶12、瓶仓13和显示屏14组成；其中，所述瓶仓13与所述回转支撑1同轴安装，瓶仓13底部与回转支撑1底盘上表面重合，存储瓶12均匀放置在所述瓶仓13沿圆周分布的仓孔内，显示屏14安装在所述瓶仓13的外表面，所述显示屏14为长方形，用来实时显 示搅拌轴7旋转速度、仓桶8旋转速度、出水口9流量和存储瓶12体积参数；
所述搅拌装置与所述存储装置同心放置，所述搅拌装置由电动缸5、仓盖6、搅拌轴7、仓桶8、出水口9、集水器10和伺服电机11组成；其中，仓桶8同轴放置在所述瓶仓13孔内并由所述回转支撑1带动旋转，所述电动缸5放置在台架4上，所述电动缸5与搅拌轴7同轴连接放置在仓桶8内部，仓盖6通过其上中心孔与所述搅拌轴7同轴安装用来密封所述仓桶8，出水口9设置在所述仓桶8上方，对准所述存储瓶12中心，伺服电机11与所述搅拌轴7同轴安装实现旋转，通过调节所述集水器10长度适应不同工况；集水器10内部有流量和压力传感器，顶部的显示窗口直接反应水质采集深度及流量参数；收集水样时，集水器10带扩口的一端放入预收集水源中，通过中间可调节管段将水样引入集水器10上端，再引入仓桶8中存储。
所述存储瓶12的个数为10个，沿圆周均匀分布；存储瓶12顶部高出瓶仓13上平面12mm。
所述搅拌轴7由轴杆、叶片和底板三部分组成，叶片开有长方形孔洞便于充分搅拌水样，3片叶片均匀排布，底板与仓桶8用密封圈密封。
所述搅拌轴7的提升高度范围为仓桶8自身高度的0-80％，搅拌轴7旋转速度范围为0-0.8m/s，仓桶8的旋转速度范围为0-3rad/s，出水口9流量控制精度为±5ml。
一种多试样水质自动采集搅拌方法，应用上述旋转式多试样水质自动采集搅拌设备，具体操作步骤如下：将集水器10下端放入预收集水源中，调整中间管段长度、水质采集深度及流量，将水样存储在仓桶8中；通过显示屏14设置搅拌轴7旋转速度、仓桶8旋转速度、出水口9流量和存储瓶12体积参数；搅拌轴7充分搅拌水样，仓桶8向存储瓶12注水，达到指定液面停止；旋转仓桶8至下一个存储瓶12瓶口位置开始注水，重复上述动作直至所有存储瓶装满水。
与现有技术相比，本发明采用计算机控制水样的采集、搅拌、换瓶和存储等操作，操作便捷、精度高、安全性好；显示屏直接显示试验全过程的采集参数、待测量指标、设备相关参数等数值；利用回转装置实现仓筒的高精度缓慢旋转，实现出水口与仓储瓶的精准定位，水样收集效率高；采用伺服电机带动搅拌轴旋转，其转速可控、搅拌均匀充分，大大提高现场pH和溶解氧指标检测的合理准确性；集水器带有便捷显示窗可直观反应水质采集时深度及流量；根据仓桶液面高度利用电动缸实时调整搅拌轴底板高度，提高出水效率。综上所述，本实用 新型结构紧凑、占地面积小、精度好、效率高安全性好，实现了多个试样瓶的自动化采集，大大节约了试验操作时间，降低了操作人员的工作强度，具有很大的推广价值。
附图说明
图1是本发明实施例中的旋转式多试样水质自动采集搅拌设备的整体结构示意图；
图2是本发明实施例中的旋转式多试样水质自动采集搅拌设备的搅拌轴结构示意图；
其中，回转支撑-1、回转电机-2、传动机构-3、台架-4、电动缸-5、仓盖-6、搅拌轴-7、仓桶-8、出水口-9、集水器-10、伺服电机-11、存储瓶-12、瓶仓-13、显示屏-14；
此外，轴杆7-1、叶片7-2、底板7-3。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明所述的一种旋转式多试样水质自动采集搅拌设备及方法做进一步说明，但是本发明的保护范围并不限于此。
一种旋转式多试样水质自动采集搅拌设备，所述设备包括台架、回转装置、搅拌装置和存储装置四部分。
所述回转装置由回转支撑1、回转电机2和传动机构3组成；其中，所述回转电机2通过传动机构3带动回转支撑1旋转运动。
所述存储装置同轴放置于所述回转装置上方，所述存储装置由存储瓶12、瓶仓13和显示屏14组成，其中，所述瓶仓13与所述回转支撑1同轴安装，瓶仓13底部与回转支撑1底盘上表面重合，存储瓶12均匀放置在所述瓶仓13沿圆周分布的仓孔内，显示屏14安装在所述瓶仓13的外表面，所述显示屏14为长方形，用来设置和实时显示相关参数信息，如搅拌轴7旋转速度、仓桶8旋转速度、出水口9流量和存储瓶12体积等。
所述搅拌装置与所述存储装置同心放置，所述搅拌装置由电动缸5、仓盖6、搅拌轴7、仓桶8、出水口9、集水器10和伺服电机11组成，其中，仓桶8同轴放置 在所述瓶仓13孔内并由所述回转支撑1带动旋转，所述电动缸5放置在台架4上，所述电动缸5与搅拌轴7同轴连接放置在仓桶8内部，仓盖6通过其上中心孔与所述搅拌轴7同轴安装用来密封所述仓桶8，出水口9设置在所述仓桶8上方，对准所述存储瓶12中心，伺服电机11与所述搅拌轴7同轴安装实现旋转。所述集水器10长度可调适用于多种工况；集水器内部有流量和压力传感器，其顶部的显示窗口直接反应水质采集深度及流量；收集水样时，集水器10带扩口的一端放入预收集水源中，通过中间可调节管段将水样引入集水器10上端，再引入仓桶8中存储。为了清楚表达集水器10的结构，图1中单独绘制了集水器10。由于整体结构图1中伺服电机11不可见，也对伺服电机11进行了单独绘制。可选的，集水器10自身内部可包括抽水泵等动力装置抽取水样，或者连接外部水泵提供动力。
所述存储瓶12为10个，沿圆周均匀分布；存储瓶12顶部高出瓶仓13上平面12mm。
所述搅拌轴7由轴杆、叶片和底板三部分组成，叶片开有长方形孔洞便于充分搅拌水样，3片叶片沿轴杆轴线均匀排布，底板与仓桶8用密封圈密封。
所述搅拌轴7的提升高度范围为仓桶8自身高度的0-80％，搅拌轴7旋转速度范围为0-0.8m/s，仓桶8的旋转速度范围为0-3rad/s，出水口9流量控制精度为±5ml。
一种多试样水质自动采集搅拌方法，应用上述旋转式多试样水质自动采集搅拌设备，具体步骤如下：将集水器10下端放入预收集水源中，调整中间管段长度、水质采集深度及流量，将水样存储在仓桶8中；通过显示屏14设置搅拌轴7旋转速度、仓桶8旋转速度、出水口9流量和存储瓶12体积等参数；搅拌轴7充分搅拌水样，仓桶8向存储瓶12注水，达到指定液面停止；旋转仓桶8至下一个存储瓶12瓶口位置开始注水，重复上述动作直至所有存储瓶装满水。
与现有技术相比，本发明采用计算机控制水样的采集、搅拌、换瓶和存储等操作，操作便捷、精度高、安全性好；显示屏直接显示试验全过程的采集参数、待测量指标、设备相关参数等数值；利用回转装置实现仓筒的高精度缓慢旋转，实现出水口与仓储瓶的精准定位，水样收集效率高；采用伺服电机带动搅拌轴旋转，其转速可控、搅拌均匀充分，大大提高现场PH和溶解氧指标检测的合理准确性；集水器带有便捷显示窗可直观反应水质采集时深度及流量；根据仓桶液面高度利用电动缸实时调整搅拌轴底板高度，提高出水效率。综上所述，本实用 新型结构紧凑、占地面积小、精度好、效率高安全性好，实现了多个试样瓶的自动化采集，大大节约了试验操作时间，降低了操作人员的工作强度，具有很大的推广价值。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种旋转式多试样水质自动采集搅拌设备，包括台架、回转装置、搅拌装置和存储装置四部分，其特征在于，
所述回转装置由回转支撑(1)、回转电机(2)和传动机构(3)组成；其中，所述回转电机(2)通过传动机构(3)带动回转支撑(1)旋转运动；
所述存储装置同轴放置于所述回转装置上方，所述存储装置由存储瓶(12)、瓶仓(13)和显示屏(14)组成；其中，所述瓶仓(13)与所述回转支撑(1)同轴安装，瓶仓(13)底部与回转支撑(1)底盘上表面重合，存储瓶(12)均匀放置在所述瓶仓(13)沿圆周分布的仓孔内，显示屏(14)安装在所述瓶仓(13)的外表面，所述显示屏(14)为长方形，用来实时显示搅拌轴(7)旋转速度、仓桶(8)旋转速度、出水口(9)流量和存储瓶(12)体积参数；
所述搅拌装置与所述存储装置同心放置，所述搅拌装置由电动缸(5)、仓盖(6)、搅拌轴(7)、仓桶(8)、出水口(9)、集水器(10)和伺服电机(11)组成；其中，仓桶(8)同轴放置在所述瓶仓(13)孔内并由所述回转支撑(1)带动旋转，所述电动缸(5)放置在台架(4)上，所述电动缸(5)与搅拌轴(7)同轴连接放置在仓桶(8)内部，仓盖(6)通过其上中心孔与所述搅拌轴(7)同轴安装用来密封所述仓桶(8)，出水口(9)设置在所述仓桶(8)上方，对准所述存储瓶(12)中心，伺服电机(11)与所述搅拌轴(7)同轴安装实现旋转，通过调节所述集水器(10)长度适应不同工况；集水器(10)内部有流量和压力传感器，顶部的显示窗口直接反应水质采集深度及流量参数；收集水样时，集水器(10)带扩口的一端放入预收集水源中，通过中间可调节管段将水样引入集水器(10)上端，再引入仓桶(8)中存储。
2.根据权利要求1所述的旋转式多试样水质自动采集搅拌设备，其特征在于，所述存储瓶(12)的个数为10个，沿圆周均匀分布；存储瓶(12)顶部高出瓶仓(13)上平面12mm。
3.根据权利要求2所述的旋转式多试样水质自动采集搅拌设备，其特征在于，所述搅拌轴(7)由轴杆(7-1)、叶片(7-2)和底板(7-3)三部分组成，叶片开有长方形孔洞便于充分搅拌水样，3片叶片均匀排布，底板与仓桶(8)用密封圈密封。
4.根据权利要求3所述的旋转式多试样水质自动采集搅拌设备，其特征在于，所述搅拌轴(7)的提升高度范围为仓桶(8)自身高度的0-80％，搅拌轴(7)旋转速度范围为0-0.8m/s，仓桶(8)的旋转速度范围为0-3rad/s，出水口(9)流量控制精度为±5ml。
5.一种多试样水质自动采集搅拌方法，应用权利要求1-4中任意一条所述的旋转式多试样水质自动采集搅拌设备，具体操作步骤如下：将集水器(10)下端放入预收集水源中，调整中间管段长度、水质采集深度及流量，将水样存储在仓桶(8)中；通过显示屏(14)设置搅拌轴(7)旋转速度、仓桶(8)旋转速度、出水口(9)流量和存储瓶(12)体积参数；搅拌轴(7)充分搅拌水样，仓桶(8)向存储瓶(12)注水，达到指定液面停止；旋转仓桶(8)至下一个存储瓶(12)瓶口位置开始注水，重复上述动作直至所有存储瓶装满水。
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