CN106770066A - 一种液体透明度装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液体透明度装置，所述装置包括用于检测的标识片（2）、用于采集所述标识片（2）信号的采集装置（3）、检测液体的传感器（4）、冲洗标识片（2）的冲洗装置（5）、用于承载待测液体的测量筒（1）。本发明提供的装置能够实现液体透明度的检测，不受测定人员视力以及外界光线的影响，能够精确的表达出水体透明度量值，提高检测人员的工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及液体检测技术领域，尤其涉及液体透明度检测技术领域。
背景技术
水是液体的代表，水质透明度是指液体的澄清程度，结晶的水是透明的，水中存在悬浮物和胶体时，透明度便降低。透明度与浊度相反，水中悬浮物越多，其透明度就越低。
公开号为CN204789332U的中国专利文献公开了一种新型的水体透明度测量仪，包括透明度盘、同所述透明度盘连接的测量绳和卷线装置，还包括同所述透明度盘活动连接的配重、连接杆，所述配重的数量为1～5个，所述连接杆贯穿所述透明度盘至少同所述一个配重连接，所述配重与配重之间可拆卸连接，所述连接杆顶端设置有连接环，所述测量绳同所述连接环固定连接，所述最底端的配重底面设置有金属套环，所述金属套环可用于连接配重。本专利的水体透明度测量仪可针对不同用户，配置不同配重，使得用户在使用时，可针对不同类型水体，自由增减配重，较好地适应强流海域，保障透明度测量仪垂直沉降，实现水体透明度的准确测量。
公开号为CN2119656中国专利文献公开了一种水质透明度测量仪，它包括探头和信号处理系统，探头可以置于被测液体内，其内部设有光源、光电元件及其它们的固定件，当光源的光透过不同透明度的被测液体到达光电元件上时，光电元件就将其转换成相应的电信号，然后通过信号处理系统将其显示出来。该水质透明度仪能对湖泊、江河或海洋的液体透明度进行静态的或动态的连续测定，提高了数据的收集速度和准确度，同时降低了检测人员的劳动强度。
铅字法说明：
传统手工方法中使用铅字法手工测定液体透明度，铅字法是根据检验人员的视力来观察液体的澄清程度。采用的仪器是透明度计，它是一种长33cm，内径2．5cm的具有刻度的玻璃筒，筒底有一磨光玻璃片作为载体，其上印有标准印刷字符。检验时，检验人员从透明度计的筒口垂直向下观察，当清楚的看到放在透明度计底部的标准印刷符号时，水柱的高度表示水的透明度。
塞氏盘法说明：
塞氏盘法是一种现场测定透明度的方法，利用一个白色圆盘沉入水中后，观察到不能看见它时的深度。
透明度盘（又称赛氏圆盘）：以较厚的白铁片剪成直径200mm的圆板，在板的一面从中心平分成四部分，以黑白漆相间涂布。正中心开小孔，穿一铅丝，下面加一铅锤，上面系小绳。
传统手工方法无法满足现代对液体透明度全自动连续测定的需求，急需先进的液体测定仪器科技支持，为液体分析、评估、预警与防治提供重要的科学技术支持。
手工测定方法缺点：
比较而言，手工方法受到测定人员视力差别、光线差别的影响，不能精确的体现水体透明度量值，且受到夜晚光照影响，无法实现连续测定。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液体透明度装置，其特征在于，所述装置包括位于测量筒（1）外部、顶部或内部的采集装置（3）；以及用于承载待测液体的测量筒（1）；所述测量筒（1）设置有接口（Q）；用于检测的标识图层。所述装置能够实现连续在线自动监测，不受测定人员视力以及外界光线的影响，能够精确的表达出水体透明度量值，提高检测人员的工作效率。
优选的，所述的液体透明度装置，其特征在于，所述装置还包括：
用于冲洗标识片（2）的冲洗装置（P）；
所述测量筒（1）设置有接口（Q），所述接口（Q）可以有1个或多个，接口（Q）连接测量筒（1）的位置可以是测量筒（1）上部、中部、下部、内部；
和/或，所述装置还包括用于控制所述标识片（2）或采集装置（3）升降的升降设备（S）；
和/或，所述测量筒（1）包括用于感应液体的传感器（4），所述传感器（4）放置于所述测量筒（1）内、测量筒（1）壁上或测量筒（1）外侧；
所述传感器（4）包括，液位传感器，液压传感器，液体传感器；
和/或，所述测量筒（1）包括用于感应液体的压力传感器，所述压力传感器放置于所述测量筒（1）内、测量筒（1）壁上。
优选的，所述的液体透明度装置，其特征在于，所述装置还包括用于检测的标识图层；
所述标识图层位于标识片（2）或位于测量筒（1）底部或位于测量筒（1）外部；
和/或，所述测量筒（1）底部具有用于连接标识片（2）的支架、接口、可以固定标识片（2）的位置；
和/或，所述测量筒（1）底部具有黑白相间圆形或标准印刷字符图形；
和/或，所述测量筒（1）底部有印刷黑白相间圆形或标准印刷字符的物体。
优选的，所述的液体透明度装置，其特征在于，所述装置还设置有光源（5），所述光源（5）位于所述测量筒（1）外部、测量筒（1）壁上或测量筒（1）内部；或所述光源（5）位于所述采集装置（3）的侧面；或所述光源（5）位于所述标识片（2）外、标识片（2）壁上或位于所述标识片（2）内部；
所述光源（5）位于所述标识片（2）内部时，光源（5）连接有线电源，或所述标识片（2）中还设置有充电电源（8B）和/或充电模块(9B)，所述充电模块(9B)通过所述充电电源（8B）与所述光源（5）电连接。
优选的，所述的液体透明度装置，其特征在于，所述装置还包括冲洗装置（P），所述冲洗装置（P）位于测量筒（1）外部、测量筒（1）壁上或测量筒（1）内部；或所述冲洗装置（P）位于所述采集装置（3）的侧面；或位于所述标识片（2）外、标识片（2）壁上或位于所述标识片（2）内部，在工作中清洗液体可直接或间接冲洗到标识片（2）。
优选的，所述的液体透明度装置，其特征在于，所述测量筒（1）的形状为容器。
优选的，所述的液体透明度装置，其特征在于，所述测量筒（1）材质可以包括金属材料、非金属材料；和/或，所述测量筒（1）底部为透明材质。
优选的，所述的液体透明度装置，其特征在于，所述采集装置（3）包括摄像元件、感光元件、感光列阵。
优选的，所述的液体透明度装置，其特征在于，所述装置还包括用于控制所述采集装置（3）和传感器（4）的控制系统；所述控制系统设置有电源、处理器、储存器、触摸屏和通讯设备；或者所述控制系统设置有电源、处理器、储存器、显示器、键盘和通讯设备。
优选的，所述测量筒（1）为容器或池体；所述测量筒（1）内外形状可以是柱状，正方体，长方体，梯形体以及其他可以盛放液体的物体。
本发明还提供一种透明度装置，所述透明度装置包含本发明所提供的液体透明度装置或其中的部件。
本发明还提供一种检测装置，所述检测装置连用使用或连用多个本发明所提供的液体透明度装置或其中的部件。
本发明还提供一种监测系统，所述监测系统包含本发明所提供的液体透明度装置或其中的部件。
本发明还提供一种监测网络，所述监测网络包含多个本发明所提供的液体透明度装置或其中的部件。
相比于传统手工方法，该发明具有以下优点：
1、产品结构简单，性能稳定，造价低廉；
2、使用了照明技术，不受白天光照度影响，提高了测量准确度；
3 、使用信息处理技术，判定液体临界点，不受测定人员视力影响，提高了测量的准确度；
4、使用电子分析技术，提高了测量的准确度。
附图说明
图1是本发明装置一种具体实施方式的结构示意图。
图2是本发明装置一种具体实施方式的结构示意图。
图3是本发明装置升降设备一种具体实施方式的结构示意图。
图4是本发明装置升降设备一种具体实施方式的结构示意图。
图5是本发明装置升降设备一种具体实施方式的结构示意图。
图6是本发明装置升降设备一种具体实施方式的结构示意图。
图5是本发明装置升降设备一种具体实施方式的结构示意图。
图6是本发明装置升降设备一种具体实施方式的结构示意图。
图7是本发明装置升降设备一种具体实施方式的结构示意图。
图8是本发明装置清洗装置一种具体实施方式的结构示意图。
图9是本发明装置光源一种具体实施方式的结构示意图。
图10是本发明装置光源一种具体实施方式的结构示意图。
图11是本发明装置光源一种具体实施方式的结构示意图。
图12是本发明装置光源一种具体实施方式的结构示意图。
图13是本发明标识涂层一种具体实施方式的结构示意图。
其中，
| 1 测量筒 | 2标识片 | 3 采集装置 | 4 传感器 |
| 4-1 低位传感器 | 4-2 高位传感器 |
| 5 光源 | P冲洗装置 |
| 6A 水泵 | 7A 阀门 | 8A溢流管 | 9A 排泄阀 |
| 10A 浮块 | P1 冲洗喷头 |
| 6B承载平台 | 7B浮块 | 8B 充电电源 |
| 9B 充电模块 | 10B 支架 |
| S升降设备 | S1 轨道 | S11轨道电机 |
| S21 绳索 | S22绳索电机 |
| S3 绞索 | S31 绞索电机 | S32 滑轮 |
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1所示，本发明提供一种液体透明度装置，所述监测仪器包括所述检测装置包括用于放入测量筒1内的标识片2和位于测量筒1顶部或内部的采集装置3以及用于承载待测液体的测量筒1，测量筒1下部设置有接口Q。本发明能够广泛的应用于地表水液体监测、海水监测、地下水监测、工业废水监测与城市污水监测等领域。在城市内的湖泊、河流中，由于需要通过水体透明度进行水体富营养化的表述，传统方法是使用手工检测，无法满足目前环境保护所需要的24小时监控。因此，在城市内的湖泊、河流中使用液体透明度装置，实现全自动液体透明度连续自动监测是该发明的典型案例。
一种具体实施方式，所述监测仪器还包括用于盛放待测液体的测量筒1，所述标识片2放置于所述测量筒1内的底部；和/或，所述测仪器还包括用于控制所述标识片2或采集装置3升降的升降设备S。即具体来说，本发明的具体实施方式包括图1、图2。
下面将具体说明本发明提供的监测仪器的一种具体实施方式（包括测量筒）。
如图1所示，所述采集装置3位于所述测量筒1的顶部开口处；所述测量筒1中还设置有用于检测测量筒1内部水位的传感器4，所述传感器4可以位于测量筒1外部、壁上或内部，设置为一个或多个。
如图2所示，所述装置还包括用于承载所述采集装置3的浮块10A，所述浮块10A的形状为中间空心的回字形，所述采集装置3能够透过所述浮块10A的中间空心以采集所述标识片2的信号；所述测量筒1中还设置有用于检测测量筒内部水位的传感器4。测量筒1材质可以包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料。采集装置3可以在浮块上上下浮动，浮块由低密度材料组成。
一种具体实施方式，如图3，本发明提供一种液体透明度装置，所述监测仪器包括用于盛放待测液体的测量筒1、位于测量筒1内底部的标识片2以及用于采集所述标识片2信号的采集装置3；所述测量筒1中还设置有低位传感器4-1、高位传感器4-2和升降设备S，所述升降设备S包括绞索S3、以及位于所述测量筒1外部的绞索电机S31和滑轮S32，所述绞索S3的一端位于所述测量筒1中且固定有所述低传感器4-1和高传感器4-2，另一端绕过所述滑轮S32与所述绞索电机S31传动连接，所述低位传感器4-1位于所述高位传感器4-2下方。电机通过收放绞索，使低位液体检测器检测到液体状态，高位液体检测器未检测到液体状态，低位液体检测器和是高位液体检测器的作用为测定视频采集模块在水面的深度，保持其在液面上。
一种具体实施方式，在图2的基础上，如图3-5所示，本发明提供一种液体透明度装置，所述监测仪器包括用于盛放待测液体的测量筒1、位于测量筒1内底部的标识片2以及用于采集所述标识片2信号的采集装置3；所述装置还设置有升降设备，所述升降设备S包括绞索S3、以及位于所述测量筒1外部的绞索电机S31和滑轮S32，所述绞索的一端位于所述测量筒1中且固定有所述采集装置3或所述标识片2，另一端绕过所述滑轮S32与所述绞索电机S31传动连接。该具体实施方式中，标识片2和采集装置3可以相对运动，例如，绞索连接标识片，先在测量筒中导入液体，然后开启绞索电机拉动标识片向上即采集装置方向移动，直至采集装置采集的信号符合透明度临界值的判定依据。或者，绞索连接采集装置，一直将采集装置固定在测量筒的顶部，接着逐渐在测量筒中逐渐倒入液体，从而使测量筒中液位上升，直至采集装置采集的信号符合透明度临界值的判定依据。
如图2所示，所述装置还可以包括给水系统、清洗系统和排水系统，具体可以包括水泵6A、阀门7A、溢流管8A和排泄阀9A，所述水泵6A的出水口通过阀门7A与所述测量筒1的下部流体连通；所述溢流管与所述测量筒1的上部流体连通；所述水泵6A为蠕动泵、注射器泵、潜水泵或自吸泵。水泵6A可以分为给水泵和清洗泵，给水系统包括给水泵，给水泵体一端连接待测液体，给水泵体另一端链接于给水阀；给水阀连接四通阀和给水泵。清洗系统包括清洗泵，清洗泵一端连接清洗液，另一端连接清洗阀；清洗阀分别连接清洗泵和测量筒的清洗管件。该系统可以直接使用清洗液冲洗标识片。排水系统，由溢流管和排泄阀组成，溢流管连接于测量筒，用于排除溢流液体。排泄阀连接于四通管件，另一端连接排液管。
所述标识片2可以包括标识片基体、位于所述标识片基体上表面的表面标识，所述装置还设置有光源5，所述光源5位于所述采集装置3的侧面外或位于所述标识片基体的外面、壁上或者标识片内。
所述装置还可以包括用于控制电机开闭和转动方向的控制系统；所述控制系统设置有电源、储存器、触摸屏和通讯设备，或者，所述控制系统设置有电源、储存器、键盘和通讯设备。
所述标识片2可以包括罗氏盘和印有标准印刷字符的玻璃片用于标识用。
一种具体实施方式，如图6所示，所述升降设备S包括轨道S1和沿所述轨道运行的轨道电机S11，所述标识片2固定在所述轨道电机S11上。标识片2可以在轨道电机11的带动下在轨道S1上下移动。
一种具体实施方式，如图7所示，所述升降设备S包括绳索S21和和绳索电机S22，所述绳索S21的一端固定所述标识片2，另一端与所述绳索电机S22传动连接，所述绳索S21沿测量筒1设置。标识片2可以沿着绳索S21上下移动。
标识片2用于浸入水中然后缓慢上升或下降，使采集装置获取信号或获取不了信号，所述标识片2可以包括标识片基体、位于所述标识片基体上表面的表面标识，例如可以为塞氏盘和印有标准印刷字符的玻璃片。
为了便于清洗标识片，如图8所示，标识片可与清洗装置（P）的冲洗喷头（P1）连接，使清洗液可以直接冲洗到标识片。
为了防止自然光和时间对仪器测试的影响，所述装置还可以设置有光源5，如图9-12所示，所述光源5可以位于所述采集装置3的侧面、位于所述标识片2的外面或位于所述标识片2壁上或标识片2内部；当所述光源5位于所述标识片2内部时，所述标识片2中还可以设置有充电电源8B和无线充电模块9B，所述无线充电模块9B通过所述充电电源8B与所述光源5电连接。另外，光源5的亮度可调，可以设置感光元件，从而使测定时环境光线亮度稳定。
当仪器设置有电机时，所述装置还可以包括电机转速计数器，电机计数器可以用于测定标识片的位置。
如图13所示，所述设备标识片表面标识图形，该图形由黑白相间圆形、标准印刷字符组成。
本发明仪器还优选设置为：采集装置还可以设置有视频信号的分辨识别系统，该系统由视频采集模块和控制模块组成，解决了模糊信号识别的问题。电机计数系统加视频采集模块加控制系统，通过多次监测临界点数据统计出相应信号规律，作为临界点判定依据，解决了液体高度临界点的判定问题；中控系统，解决了整体系统的自动控制问题；清洗系统，清洗泵一端连接清洗液，另一端连接清洗喷头；该系统可以直接使用清洗液冲洗标识片。
本发明还提供一种检测装置，所述检测装置连用使用或连用多个本发明所提供的液体透明度装置和/或其中的部件。
本发明还提供一种监测系统，所述监测系统包含本发明所提供的液体透明度装置和/或其中的部件。
本发明还提供一种监测网络，所述监测网络包含本发明所提供的液体透明度装置和/或其中的部件。
上述具体实施方式仅用于说明本发明，但是需要说明的是：
1、测量筒材质可以是多种材质；
2、测量筒给水、排水口、清洗口位置并不唯一。可以上部进水或侧部进水。下部排水即可；
3、测量流程也可以是，先给水，当测量筒满后，缓慢排出，检测到透明度临界值的判定依据后，计算桶内液位高度，即等于透明度数值；
4、标识片可以是多种材质；
5、光源可以单独位于测量筒外部(方案中有光源与标识片结合，或者光源与视频采集模块结合)，光照到测量筒底部的标识片即可；也可以位于标识片的内部；
6、标准铅字印刷符号，可以是多种符号，并不唯一；
7、清洗系统可以连接四通，或者单独位于测量筒底侧，或者清洗口可以在底部也可以在顶部随视频采集模块上下运动。
下面提供本发明的原理来进一步说明本发明，但是本发明并不因此而受到任何限制。
仪器的主要原理为使用采集装置代替传统手工测定时的人眼观察，从而实现透明度的检测。当被测液体在测量筒中达到某一刻度，即使用手工测定透明度时刚好能清楚地辨认出测量筒底部标识片上的图形时的液位刻度，此时使用采集装置替代传统手工方法中的人眼观察，通过图形处理分辨出此时测量筒底部的标识片上的图形数据，作为临界值的判定依据。
测定流程为，被测液体通过给水泵进入测量筒，当被测液体在测量筒中达到某一刻度时，符合透明度临界值的判定依据，此时测量筒中液位高度就是液体的透明度，然后打开排液阀，将测量筒排空，等待下一次测量。
测定流程方案2，被测液体通过给水泵注满测量筒，然后开启排泄阀，当被测液体在测量筒中达到某一刻度，符合透明度临界值的判定依据，此时测量筒中液位高度就是液体的透明度，然后打开排液阀，将测量筒排空，等待下一次测量。
测定流程方案3，被测液体通过给水泵注满测量筒，提升标识片到液面上，然后缓慢放下标识片，当标识片在测量筒中达到某一刻度，符合透明度临界值的判定依据，此时标识片位移距离就是液体的透明度，然后打开排液阀，提升标识片，将测量筒排空，等待下一次测量。
本发明具有如下优点：
1、测量筒加给水系统、排水系统的组合，该组合解决了测量筒自动给水排水的问题；
2、测量筒加清洗系统的组合，该组合解决了测量筒和标识片清洗的问题；
3、测量筒加视频采集模块的组合，该组合解决了采集了测量筒底部视频信号的问题；
4、测量筒加光源加标识片的组合，该组合解决了不同光照环境下影响测量结果的问题；
5、标识片加光源的组合形成自发光标识片，该组合解决了不同光照环境下亮度不同的问题；
6、视频信号的分辨识别系统，该系统由视频采集模块和控制模块组成，解决了模糊信号识别的问题。
7、测量系统加视频采集模块加控制系统，通过多次监测临界点数据统计出相应信号规律，作为临界点判定依据，解决了液体透明度度临界点的判定问题；
8、随液升降系统，该系统解决了因观察点到液面距离恒定的问题；
9、测量系统加给水系统、排水系统、清洗系统、视频采集模块以及控制系统的组合，该系统实现了透明度全自动测定的问题。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种液体透明度装置，其特征在于，所述装置包括位于测量筒（1）外部、顶部或内部的采集装置（3）；以及用于承载待测液体的测量筒（1）；所述测量筒（1）设置有接口（Q）；用于检测的标识图层。
2.根据权利要求1所述的液体透明度装置，其特征在于，所述装置还包括：
用于冲洗标识片（2）的冲洗装置（P）；
所述测量筒（1）设置有接口（Q），所述接口（Q）可以有1个或多个，接口（Q）连接测量筒（1）的位置可以是测量筒（1）上部、中部、下部、内部；
和/或，所述装置还包括用于控制所述标识片（2）或采集装置（3）升降的升降设备（S）；
和/或，所述测量筒（1）包括用于感应液体的传感器（4），所述传感器（4）放置于所述测量筒（1）内、测量筒（1）壁上或测量筒（1）外侧；
所述传感器（4）包括，液位传感器，液压传感器，液体传感器，
和/或，所述测量筒（1）包括用于感应液体的压力传感器，所述压力传感器放置于所述测量筒（1）内、测量筒（1）壁上。
3.根据权利要求2所述的液体透明度装置，其特征在于，所述装置还包括用于检测的标识图层；
所述标识图层位于标识片（2），或位于测量筒（1）底部，或位于测量筒（1）外部；
和/或，所述测量筒（1）底部具有用于连接标识片（2）的支架、接口、可以固定标识片（2）的位置；
和/或，所述测量筒（1）底部具有黑白相间圆形或标准印刷字符图形；
和/或，所述测量筒（1）底部有印刷黑白相间圆形或标准印刷字符的物体。
4.根据权利要求3所述的液体透明度装置，其特征在于，所述装置还设置有光源（5），所述光源（5）位于所述测量筒（1）外部、测量筒（1）壁上或测量筒（1）内部；或所述光源（5）位于所述采集装置（3）的侧面；或所述光源（5）位于所述标识片（2）外、标识片（2）壁上或位于所述标识片（2）内部；
所述光源（5）位于所述标识片（2）内部时，光源（5）连接有线电源，或所述标识片（2）中还设置有充电电源（8B）和/或充电模块(9B)，所述充电模块(9B)通过所述充电电源（8B）与所述光源（5）电连接。
5.根据权利要求4所述的液体透明度装置，其特征在于，所述装置还包括冲洗装置（P），所述冲洗装置（P）位于测量筒（1）外部、测量筒（1）壁上或测量筒（1）内部；或所述冲洗装置（P）位于所述采集装置（3）的侧面；或位于所述标识片（2）外、标识片（2）壁上或位于所述标识片（2）内部，在工作中清洗液体可直接或间接冲洗到标识片（2）。
6.根据权利要求5所述的液体透明度装置，其特征在于，所述测量筒（1）的形状为容器。
7.根据权利要求6所述的液体透明度装置，其特征在于，所述测量筒（1）材质可以包括金属材料、非金属材料；和/或，所述测量筒（1）底部为透明材质。
8.根据权利要求7所述的液体透明度装置，其特征在于，所述采集装置（3）包括摄像元件、感光元件、感光列阵。
9.根据权利要求8所述的液体透明度装置，其特征在于，所述装置还包括用于控制所述采集装置（3）和传感器（4）的控制系统；所述控制系统设置有电源、处理器、储存器、触摸屏和通讯设备；或者所述控制系统设置有电源、处理器、储存器、显示器、键盘和通讯设备。
10.根据权利要求9所述的液体透明度装置，其特征在于，所述测量筒（1）为容器或池体；所述测量筒（1）内外形状可以是柱状，正方体，长方体，梯形体以及其他可以盛放液体的物体。
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