CN109406401A - 一种三腔室流通池浊度测量仪及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种三腔室流通池浊度测量仪，通过对三腔室结构布局改进，既能够保证静置消泡池能够具备尽可能大的横向延展面积，确保较好的静置消泡处理效果，有能够使得仪表表头、浊度传感器、测量缸体、静置消泡池和流动消泡池之间在仪器外壳内的位置布局紧凑，更有利于三腔室流通池浊度测量仪整体实现小型化设计，帮助提升便携性；此外，还通过对其测量控制方法的改进设计，使得在执行水体的多次浊度测量控制过程充分的利用了仪器的三腔室结构优势，在兼顾确保较好的测量准确性的基础上，更好的提升了仪器测量的时效性和便捷性。本发明的三腔室流通池浊度测量仪能够更好的满足体型小型化、测量便利性和测量精度等多方面的产品化需求。

Description

一种三腔室流通池浊度测量仪及其控制方法

技术领域

本发明涉及水质监测技术领域，特别涉及一种三腔室流通池浊度测量仪及其控制方法。

背景技术

浊度是水体光学性质的一种特征参数，它不但是衡量水质良好程度的重要指标之一，也是考核水处理效果的重要依据，因此，对水体浊度的检测具有非常重要的现实意义。

但是，此前的浊度测量仪器普遍存在测量准确性和仪器小型化难以兼顾以及难以适应水压、泡含量、浊度变化较大的测量环境。为了解决这些问题，专利《一种流通池浊度测量仪》（申请号：201820766581.3）公开了一种流通池浊度测量仪，其结构中主要包括浊度传感器和流通池，流通池的结构主要包括依次连通的静置消泡池、流动消泡池和测量缸体所形成的三腔室结构，该专利中介绍了静置消泡池、流动消泡池、测量缸体和浊度传感器之间的构架结构关系，且流通池浊度测量仪的进水口通过进水管道连通至静置消泡池的进水口，测量缸体的排水口通过排水管道连通至三腔室流通池浊度测量仪的排水口，由此构成了一种具有三腔室结构的流通池浊度测量仪，用以更好的进行待测水体的消泡处理和浊度检测。

然而，由于上述专利申请仅给出了其流通池浊度测量仪的大体构架结构，缺少关于产品化结构设计的信息，在依据上述专利申请设计具体的三腔室流通池浊度测量仪器产品时，还需要考虑更多的结构布局因素。例如，仪器产品需要在仪器外壳作为保护结构的内部空间内进行结构布局，但产品结构构成中除了上述三腔室结构和浊度传感器之外，还需要布置测量控制器、显示控制电路、仪表显示屏、电源转换电路、接口电路等电子电路部分，需要考虑电子电路的集成整合设计。又例如，虽然可以依靠目前的电子集成化技术，将测量控制器、显示控制电路、显示屏、电源转换电路、接口电路等电子电路部分集成在一个体积较小的仪表表头内，但如何分布仪表表头与浊度传感器、三腔室结构之间的结构布局，依然需要另行设计。再者，由于待测流体需要流经三腔室结构的消泡、浊度测量过程相对复杂，如果测量控制流程的设计不够优化，容易导致测量的时效性和便利性上与测量精度上难以兼顾的问题，因为消泡处理时间过长则容易导致整体测量流程耗时较长（影响测量的时效性和便利性），而如果为了减少测量流程耗时而缩短消泡处理时间容易导致液体中气泡对浊度测量结果产生影响（影响测量的精度）。

因此，在三腔室流通池浊度测量仪器的产品化设计上，需要依赖于更加具体和细节的结构化、程序化设计方案，以使得仪器产品的综合产品力能够更好的满足体型小型化、测量便利性和测量精度等多方面的需求。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明首要解决的技术问题在于，如何提供一种加以结构改善的三腔室流通池浊度测量仪，以更有利于满足三腔室流通池浊度测量仪产品的体型小型化设计需求。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种三腔室流通池浊度测量仪，包括仪器外壳，以及安装在仪器外壳内的仪表表头、浊度传感器和流通池；所述流通池包括依次连通的静置消泡池、流动消泡池和测量缸体；三腔室流通池浊度测量仪的进水口连通至静置消泡池的进水口，测量缸体的排水口连通至三腔室流通池浊度测量仪的排水口；所述测量缸体紧贴于仪器外壳的背立面设置，且测量缸体的顶面设置有测量开口；所述仪表表头紧挨地固定设置在测量缸体的前侧；所述流动消泡池临近地固定设置在仪表表头的上方，且流动消泡池整体位于测量缸体的测量开口上方空间的前方；所述浊度传感器由测量缸体顶面的测量开口向下插入至测量缸体内，且浊度传感器伸出于测量开口的部分位于仪器外壳的背立面与流动消泡池之间的空间位置处；所述静置消泡池临近地固定设置在流动消泡池和浊度传感器的上方。

上述的三腔室流通池浊度测量仪中，作为改进方案，所述三腔室流通池浊度测量仪的进水口通过进水管道连通至静置消泡池的进水口，且进水管道上设有进水电控阀；所述静置消泡池的顶部设有排气开口，静置消泡池内的侧壁上位于预设定排水位高度位置处设置有液位传感器，静置消泡池的底部通过第一连接管道和第一排水管道分别连通至流动消泡池的进水口和三腔室流通池浊度测量仪的排水口，且第一连接管道上设有转移电控阀，第一排水管道上设有第一排水电控阀；所述流动消泡池的出水口通过第二连接管道连通至测量缸体；测量缸体的侧壁上位于预设检测液位高度位置处设置有溢水口，测量缸体的溢水口位置处的高度不高于所述流动消泡池的底部最低位置处，且所述第二连接管道与测量缸体相连通位置处位于测量缸体侧壁的底部位置处，测量腔体的底部通过第二排水管道连通至三腔室流通池浊度测量仪的排水口，且第二排水管道上设有第二排水电控阀；所述仪表表头包括测量控制器、显示控制电路和显示屏；所述测量控制器的液位数据采集端和浊度数据采集端分别与液位传感器和浊度传感器的数据输出端进行电信号连接；测量控制器的进水阀控制输出端、转移阀控制输出端、第一排水阀控制输出端和第二排水阀控制输出端分别与进水电控阀、转移电控阀、第一排水电控阀和第二排水电控阀的电控制端进行电信号连接；测量控制器的数据显示输出端与所述显示控制电路的显示信息输入端进行电信号连接，由显示控制电路控制显示屏进行信息显示。

上述的三腔室流通池浊度测量仪中，作为优选方案，所述测量控制器中存储有测量控制程序，用以根据所述测量控制程序对三腔室流通池浊度测量仪的测量工作加以控制；所述测量控制程序的控制流程包括如下步骤：

1）启动测量控制，控制关闭转移电控阀和第一排水电控阀，打开进水电控阀，执行步骤2）；

2）读取液位传感器数据输出端的输出信号，在读取到液位传感器的数据输出端输出液位到位信号时，开始计时并等待预设的进水时间阈值T1的时长后，执行步骤3）；

3）控制关闭进水电控阀，等待预设的静置消泡时间阈值T2的时长后，执行步骤4）；

4）控制打开转移电控阀，且读取液位传感器数据输出端的输出信号，在读取到液位传感器的数据输出端从输出液位到位信号转换为未输出液位到位信号状态时，执行步骤5）；

5）控制关闭转移电控阀，打开第一排水电控阀，并等待预设的液体转移时间阈值T3的时长后，同时执行步骤6）和步骤7）；

6）控制关闭第一排水电控阀，打开进水电控阀，然后返回执行步骤2）；

7）读取浊度传感器的数据输出端输出的浊度测量数据，将读取到的浊度测量数据发送到显示控制电路的显示信息输入端，由显示控制电路控制显示屏对浊度测量数据进行显示，然后控制打开第二排水电控阀，等待预设的排水时间阈值T4的时长后，控制关闭第二排水电控阀。

上述的三腔室流通池浊度测量仪中，作为优选方案，所述进水时间阈值T1、静置消泡时间阈值T2和排水时间阈值T4之间的关系满足T4≤T1+T2。

上述的三腔室流通池浊度测量仪中，作为优选方案，所述测量缸体的溢水口与所述第一排水管道相连通，且测量缸体的溢水口与第一排水管道的连通位置位于第一排水电控阀与三腔室流通池浊度测量仪的排水口之间的第一排水管道段落上。

上述的三腔室流通池浊度测量仪中，作为优选方案，所述静置消泡池底部为漏斗状，其漏斗状底部的最低位置处与第一排水管道相连通。

上述的三腔室流通池浊度测量仪中，作为优选方案，所述静置消泡池整体呈扁平箱体状，且静置消泡池整体的横向长、宽尺寸与仪器外壳的内腔横向长、宽尺寸相匹配。

上述的三腔室流通池浊度测量仪中，作为优选方案，所述流动消泡池的顶部设有排气孔，流动消泡池内沿竖直方向排列布置有多块引流横板；所述引流横板包括左引流横板和右引流横板，左引流横板沿其流入端到流出端向上倾斜布置在脱泡容器左内侧壁上，左引流横板的流出端靠近流动消泡池右内侧壁且留有间隙，右引流横板沿其流入端到流出端向上倾斜布置在脱泡容器右内侧壁上，右引流横板的流出端靠近流动消泡池左内侧壁且留有间隙，且左引流横板和右引流横板各自的流出端均向下弯折倾斜形成导流部，且在导流部上设置有通气孔，所述左引流横板和右引流横板交错布置，位于上方的引流横板的流出端处于位于下方的引流横板的正上方，且每块引流横板的流出端的导流部末端位置高度均低于或等于其下方流横板的流出端的弯折部顶端位置高度，所述左引流横板和右引流横板的两侧均与流动消泡池的内侧壁连接，从而在流动消泡池内形成连续蛇形回绕状的引流腔室；流动消泡池的进水口设置于最上方引流横板的流入端一侧上方位置处的流动消泡池侧壁或顶壁上，流动消泡池的出水口设置于最下方引流横板的流入端一侧下方位置处的流动消泡池侧壁或底壁上；所述流动消泡池的出水口通过第二连接管道连通至测量缸体。

相应的，本发明还提供了上述三腔室流通池浊度测量仪的控制方法；为此，本申请采用了如下的技术方案。

上述三腔室流通池浊度测量仪的控制方法，用于在三腔室流通池浊度测量仪的进水口连接待测水源后，通过测量控制器对三腔室流通池浊度测量仪的测量工作加以控制；所述测量控制器的控制流程包括如下步骤：

1）启动测量控制，控制关闭转移电控阀和第一排水电控阀，打开进水电控阀，执行步骤2）；

2）读取液位传感器数据输出端的输出信号，在读取到液位传感器的数据输出端输出液位到位信号时，开始计时并等待预设的进水时间阈值T1的时长后，执行步骤3）；

3）控制关闭进水电控阀，等待预设的静置消泡时间阈值T2的时长后，执行步骤4）；

4）控制打开转移电控阀，且读取液位传感器数据输出端的输出信号，在读取到液位传感器的数据输出端从输出液位到位信号转换为未输出液位到位信号状态时，执行步骤5）；

5）控制关闭转移电控阀，打开第一排水电控阀，并等待预设的液体转移时间阈值T3的时长后，同时执行步骤6）和步骤7）；

6）控制关闭第一排水电控阀，打开进水电控阀，然后返回执行步骤2）；

7）读取浊度传感器的数据输出端输出的浊度测量数据，将读取到的浊度测量数据发送到显示控制电路的显示信息输入端，由显示控制电路控制显示屏对浊度测量数据进行显示，然后控制打开第二排水电控阀，等待预设的排水时间阈值T4的时长后，控制关闭第二排水电控阀。

上述三腔室流通池浊度测量仪的控制方法中，作为优选方案，所述进水时间阈值T1、静置消泡时间阈值T2和排水时间阈值T4之间的关系满足T4≤T1+T2。

相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、本发明的三腔室流通池浊度测量仪，通过对三腔室结构布局改进，既能够保证静置消泡池能够具备尽可能大的横向延展面积，确保较好的静置消泡处理效果，有能够使得仪表表头、浊度传感器、测量缸体、静置消泡池和流动消泡池之间在仪器外壳内的位置布局紧凑，有利于充分利用仪器外壳的内部空间，从而更有利于三腔室流通池浊度测量仪整体实现小型化设计，帮助提升三腔室流通池浊度测量仪产品测量使用的便携性。

2、本发明三腔室流通池浊度测量仪中，还通过对其测量控制方法的改进设计，使得在执行水体的多次浊度测量控制过程中，通过对三个腔室工作流程的统筹控制，充分的利用了仪器的三腔室结构优势，在兼顾确保较好的测量准确性的基础上，更好的提升了仪器测量的时效性和便捷性。

3、本发明的三腔室流通池浊度测量仪能够更好的满足体型小型化、测量便利性和测量精度等多方面的产品化需求。

附图说明

图1为本发明三腔室流通池浊度测量仪的侧视透视结构示意图。

图2为本发明三腔室流通池浊度测量仪中流动消泡池的一种具体结构方案的剖视结构示意图。

图3为本发明三腔室流通池浊度测量仪的控制方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明三腔室流通池浊度测量仪进行进一步的说明。

本发明提供了一种结构改进设计的三腔室流通池浊度测量仪，图1示出了本发明三腔室流通池浊度测量仪的侧视透视结构图，图示的右侧为三腔室流通池浊度测量仪的前侧（使用时朝向用户的一侧），图示的左侧为三腔室流通池浊度测量仪的背侧（使用时背向用户的一侧）。如图1所示，本发明的三腔室流通池浊度测量仪，其结构构成依然包括仪器外壳10，以及安装在仪器外壳10内的仪表表头20、浊度传感器30和流通池；其中，流通池作为消泡处理和测量腔体，包括依次连通的静置消泡池40、流动消泡池50和测量缸体60；仪表表头20内集成了包括测量控制器、显示控制电路、显示屏在内的电子电路器件；三腔室流通池浊度测量仪的进水口101连通至静置消泡池40的进水口，测量缸体60的排水口连通至三腔室流通池浊度测量仪的排水口102；而作为特别的结构化布局设计，其中的测量缸体60紧贴于仪器外壳10的背立面设置，且测量缸体60的顶面设置有测量开口；所述仪表表头20紧挨地固定设置在测量缸体60的前侧；所述流动消泡池50临近地固定设置在仪表表头20的上方，且流动消泡池50整体位于测量缸体60的测量开口上方空间的前方；所述浊度传感器30由测量缸体顶面的测量开口向下插入至测量缸体60内，且浊度传感器30伸出于测量开口的部分位于仪器外壳10的背立面与流动消泡池50之间的空间位置处；所述静置消泡池40临近地固定设置在流动消泡池50和浊度传感器30的上方。

在本发明三腔室流通池浊度测量仪的结构设计中，为了保证消泡效果，静置消泡缸体需要具备尽可能大的横向延展面积，因此静置消泡缸体被布置在了仪器外壳的上部空间中，减少其它构件对其横向布置空间的占用；同时，浊度传感器因光路器件及电子器件对空间的占用以及测量精度的要求而无法过度的小型化，而测量缸体则可以采用小型化设计而保证满足一次浊度测量需水量的容量即可，在测量缸体采用小型化设计后，能够腾出横向空间用于布局仪表表头，因此将仪表表头紧挨地固定设置在测量缸体的前侧；而浊度传感器的检测探头向下伸入测量缸体之后，浊度传感器上部的光路器件及电路器件部分则无法完全置于测量缸体内，会占用测量缸体上方的部分空间，相应地，仪表表头上方的空间也就相应空出，从而可以用于布置流动消泡池。由此，使得仪表表头、浊度传感器、测量缸体、静置消泡池和流动消泡池之间在仪器外壳内的位置布局紧凑，有利于充分利用仪器外壳的内部空间，而各个腔体之间的连通、排水等水路管道则布设在仪表表头、浊度传感器、测量缸体、静置消泡池和流动消泡池之间的间隙位置处，从而更有利于三腔室流通池浊度测量仪整体实现小型化设计，帮助提升三腔室流通池浊度测量仪产品测量使用的便携性。

针对于三腔室流通池浊度测量仪的产品设计，除了考虑产品的小型化结构的设计和便携性之外，还需要考虑其测量控制结构的设计，以及在测量时效性和便利性上与测量精度上的兼顾问题。

针对测量控制结构的设计，在本发明的三腔室流通池浊度测量仪中，三腔室流通池浊度测量仪的进水口101通过进水管道11连通至静置消泡池40的进水口，且在进水管道11上设有进水电控阀12；在静置消泡池40的顶部设有排气开口，静置消泡池40内的侧壁上位于预设定排水位高度位置处设置有液位传感器41，静置消泡池40的底部通过第一连接管道13和第一排水管道14分别连通至流动消泡池50的进水口和三腔室流通池浊度测量仪的排水口102，且第一连接管道13上设有转移电控阀15，第一排水管道14上设有第一排水电控阀16；流动消泡池50的出水口通过第二连接管道17连通至测量缸体60；测量缸体60的侧壁上位于预设检测液位高度位置处设置有溢水口61，测量缸体60的溢水口61位置处的高度不高于所述流动消泡池50的底部最低位置处，且所述第二连接管道17与测量缸体60相连通位置处位于测量缸体侧壁的底部位置处，测量腔体60的底部通过第二排水管道18连通至三腔室流通池浊度测量仪的排水口102，且第二排水管道18上设有第二排水电控阀19；而仪表表头中包括测量控制器、显示控制电路和显示屏等电子器件，当然，还可以设计包括电源转换电路、接口电路等电子电路部分；所述测量控制器的液位数据采集端和浊度数据采集端分别与液位传感器41和浊度传感器30的数据输出端进行电信号连接；测量控制器的进水阀控制输出端、转移阀控制输出端、第一排水阀控制输出端和第二排水阀控制输出端分别与进水电控阀12、转移电控阀15、第一排水电控阀16和第二排水电控阀19的电控制端进行电信号连接；测量控制器的数据显示输出端与所述显示控制电路的显示信息输入端进行电信号连接，由显示控制电路控制显示屏进行信息显示。在具体结构设计时，仪表表头上的显示屏应当布局朝向仪器前侧，且在仪器外壳上对应显示屏的位置应开设有显示窗，以便于使用者观测显示屏上的信息显示。

本发明的三腔室流通池浊度测量仪，采用了具有三个腔室的流通池结构；其中，静置消泡池和流动消泡池用以对待测液体进行两级的消泡处理，以更好的保证消泡效果；消泡后的待测液体再进入测量腔体中通过浊度传感器进行浊度测量，以避免消泡过程中产生的气泡附着于浊度传感器的检测探头上而影响测量精度。

从具体的结构设计而言，静置消泡池的结构设计需求较为简单，可以设计为一个整体呈扁平箱体状，同时为了使其具备尽量大的横向延展面积，可以设计静置消泡池整体的横向长、宽尺寸与仪器外壳的内腔横向长、宽尺寸相匹配。静置消泡池的作用主要是通过水体静置使得待测水体中的气泡和漂浮物上浮后加以隔离处理，减少气泡和漂浮物对待测水体浊度测量的影响，但其主要缺点是静置消泡处理的时间相对较长。连接静置消泡池和流动消泡池的第一连接管道上设有转移电控阀，在转移电控阀打开的状态下，待测水体可通过第一连接管道从静置消泡池进入流动消泡池。

从具体的结构设计而言，流动消泡池的结构设计需求稍复杂一些，其主要作用是通过水体流动而增加水体与空气的接触面积和接触时间，以消除待测水体中因溶解氧而产生的微小气泡，减少微小气泡对待测水体浊度测量的影响。基于此，如图2所示，可设计流动消泡池50的顶部设有排气孔51，流动消泡池50内沿竖直方向排列布置有多块引流横板52；所述引流横板包括左引流横板52a和右引流横板52b，左引流横板52a沿其流入端到流出端向上倾斜布置在脱泡容器左内侧壁上，左引流横板52a的流出端靠近流动消泡池右内侧壁且留有间隙，右引流横板52b沿其流入端到流出端向上倾斜布置在脱泡容器右内侧壁上，右引流横板52b的流出端靠近流动消泡池左内侧壁且留有间隙，且左引流横板52a和右引流横板52b各自的流出端均向下弯折倾斜形成导流部53，且在导流部53上设置有通气孔54，所述左引流横板52a和右引流横板52b交错布置，位于上方的引流横板52的流出端处于位于下方的引流横板52的正上方，且每块引流横板52的流出端的导流部53末端位置高度均低于或等于其下方流横板52的流出端的弯折部顶端位置高度，所述左引流横板52a和右引流横板52b的两侧均与流动消泡池50的内侧壁连接，从而在流动消泡池内形成连续蛇形回绕状的引流腔室；流动消泡池50的进水口55设置于最上方引流横板52的流入端一侧上方位置处的流动消泡池侧壁或顶壁上，流动消泡池50的出水口56设置于最下方引流横板52的流入端一侧下方位置处的流动消泡池侧壁或底壁上；所述流动消泡池的出水口56通过第二连接管道17连通至测量缸体60。这样，在流动消泡池内，流入的水体在重力作用下会往下流动，从引流横板流入端到流出端向上倾斜设置的左引流横板和右引流横板在竖直方向形成连续蛇形回绕状的引流腔室，水体在引流腔室内流动；引流横板向上倾斜设置，目的是为了将流过引流横板的水体铺展开，让水体充分暴露在空气中，进一步消除水体中的气泡；脱泡后的水体从出水口流出脱泡装置，完成水体脱泡。其中，引流横板整体呈矩形板状，包括上板面、下板面和四个侧面，定义沿水流方向流入一侧、流出一侧的两个侧面对应为引流横板的流入端和流出端，另外两个相对的侧面与脱泡容器内侧壁连接，水体在引流横板的上板面流淌。而具体实施中，左引流横板和右引流横板各自与水平面所成倾斜角的角度为2~5度。引流横板向上翘，形成与水平面呈2~5度的倾斜角度，这样可以使被测水样通过引流横板时，将水样尽量摊开在引流板横上，以此增加水样与大气的接触面积，提升消泡效果，但该倾斜角度不宜过大，过大容易在引流横板上积累污垢，影响水样测量。左引流横板和右引流横板各自的流出端均向下弯折倾斜形成导流部，且在导流部上设置有通气孔，而左引流横板和右引流横板交错布置，位于上方的引流横板的流出端处于位于下方的引流横板的正上方，且每块引流横板的流出端的导流部末端位置高度均低于或等于其下方流横板的流出端的弯折部顶端位置高度；这样设计是因为，引流横板的流出端与其下方相邻的引流横板间存在一定高度差，若水体直接垂直流下，存在将空气卷入水体中的情况，所以在引流横板的流出端设计弯折后向下倾斜的导流部，引导水体从上一层引流横板流入下一层引流横板，并且每块引流横板的流出端的导流部末端位置高度均低于或等于其下方流横板的流出端的弯折部顶端位置高度，这样让从上一层引流横板的导流部流入下一层引流横板上的水体液面接触，以避免水体呈自由落体状而卷入空气形成新的气泡，同时导流部上设置有通气孔，可以让水体流动时产生的消泡气体能够及时的向上流动直至从流动消泡池顶部的排气孔排出，避免引流腔室内的空气被封闭，随着从水体中排出的气体增多，流动消泡池气压增大，出现空气又融入水体的情况，从而影响脱泡效果。相对于静置消泡处理而言，流动消泡池内水体流动的消泡处理时间相对较短，流动消泡处理后的待测水体则直接通过第二连接管道进入测量缸体。

水体进入测量缸体后，则通过浊度传感器对水体进行浊度测量，得到测量结果后通过第二排水管道将待测水体排出至三腔室流通池浊度测量仪的排水口，测量结果由仪表表头的测量控制器采集后发送给显示控制电路，由显示控制电路控制显示屏对浊度测量数据进行显示。测量缸体的侧壁上位于预设检测液位高度位置处设置有溢水口，是使得进入测量缸体内达到预设检测液位高度之后的的多余水体可以从溢水口流出，而设计测量缸体的溢水口位置处的高度不高于所述流动消泡池的底部最低位置处，可以使得经过流动消泡池消泡的水体可以在重力作用下通过第二连接管道直接流入测量缸体，且第二连接管道与测量缸体相连通位置处位于测量缸体侧壁的底部位置处，这样设计，一方面是为了避免了水体流入测量缸体后产生新的气泡，另一方面可以使得水体再次流动搅拌，水体中反应其真实浊度的悬浮颗粒不至于沉淀，避免了待测水体中悬浮颗粒静置下沉对浊度测量真实性的不利影响。

通过本发明三腔室流通池浊度测量仪的结构设计可以看到，其浊度检测过程包含了静置消泡处理、流动消泡处理、浊度测量三个处理环节，分别在静置消泡池、流动消泡池和测量缸体三个腔室空间内执行。然而，如果三个处理环节的流程控制安排不够合理，则会导致三个环节流程的处理时间较长，而影响整个浊度测量过程的时效性和便利性。因此，在三腔室流通池浊度测量仪产品的设计中，测量控制的时效性和便利性也是需要考虑的重要因素，并且还需要一定兼顾考虑测量精度上的问题。

针对于此，在本发明三腔室流通池浊度测量仪中，可以通过设计测量控制程序存储在仪表表头的测量控制器中，由此，在三腔室流通池浊度测量仪的进水口连接待测水源后，则可以由测量控制器根据测量控制程序对三腔室流通池浊度测量仪的测量工作流程加以控制。本发明则针对性的设计了该测量控制程序的控制流程，如图3所示，包括如下步骤：

1）启动测量控制，控制关闭转移电控阀和第一排水电控阀，打开进水电控阀，执行步骤2）。

该步骤是启动测量控制后首次测量过程的一个控制环节，通过关闭转移电控阀和第一排水电控阀，打开进水电控阀，使得待测水体通过进水口进入静置消泡池。

2）读取液位传感器数据输出端的输出信号，在读取到液位传感器的数据输出端输出液位到位信号时，开始计时并等待预设的进水时间阈值T1的时长后，执行步骤3）。

液位传感器是位于静置消泡池内预设定排水位高度位置处，预设定的排水位高度是预留作为静置消泡池内水体转移到流动消泡池的最低水位高度，以避免静置消泡处理后静置消泡池内漂浮在水面的气泡和漂浮物进入流动消泡池。而预设的进水时间阈值T1则用以确保继续进入静置消泡池的水量满足一次浊度检测的水量要求，且不会进水过多；因此，在实际应用中，进水时间阈值T1的具体时长可根据一次浊度检测的水量要求以及静置消泡池的实际容量情况，通过实验测试或计算而确定。

3）控制关闭进水电控阀，等待预设的静置消泡时间阈值T2的时长后，执行步骤4）。

该步骤则为等待执行静置消泡处理，在实际应用中，静置消泡时间阈值T2的具体时长则根据消泡时间的需要而确定。

4）控制打开转移电控阀，且读取液位传感器数据输出端的输出信号，在读取到液位传感器的数据输出端从输出液位到位信号转换为未输出液位到位信号状态时，执行步骤5）。

静置消泡处理完成后，则打开转移电控阀，使得水体从静置消泡池转移到流动消泡池，并通过读取液位传感器的数据输出状态判断水体转移量，在读取到液位传感器的数据输出端从输出液位到位信号转换为未输出液位到位信号状态时，则表明已经达到允许静置消泡池内水体转移到流动消泡池的最低水位高度。自从水体进入流动消泡池开始，则开始了对待测水体的流动消泡处理，且流动消泡后的待测水体会直接进入测量缸体。

5）控制关闭转移电控阀，打开第一排水电控阀，并等待预设的液体转移时间阈值T3的时长后，同时执行步骤6）和步骤7）。

该步骤关闭转移电控阀停止水体转移，并打开第一排水电控阀，使得静置消泡池内剩余的水量从第一排水管道排出，避免漂浮在剩余水量表面的气泡和漂浮物进入流动消泡池。预设的液体转移时间阈值T3则用以确保静置消泡池内剩余水量被全部排出，因此，在实际应用中，液体转移时间阈值T3的具体时长可根据静置消泡池内液位传感器所在的预设定排水位高度位置对应的水量情况，以及第一排水管道的排水流量情况，通过实验测试或计算而确定。

此外，在等待静置消泡池内剩余水量被全部排出的过程中，流动消泡池内的水体也同时在执行流动消泡处理，并逐渐转移到测量缸体中；因此在等待预设的液体转移时间阈值T3的时长后，即可开始执行浊度测量环节。另一方面，静置消泡池内剩余水量被全部排出后，静置消泡池实际上已经完全空闲，因此也已经准备好执行下一次测量过程的静置消泡处理。

6）控制关闭第一排水电控阀，打开进水电控阀，然后返回执行步骤2）。

该步骤是关闭第一排水电控阀，打开进水电控阀，并返回步骤2）开始执行下一次测量过程的静置消泡处理流程。

7）读取浊度传感器的数据输出端输出的浊度测量数据，将读取到的浊度测量数据发送到显示控制电路的显示信息输入端，由显示控制电路控制显示屏对浊度测量数据进行显示，然后控制打开第二排水电控阀，等待预设的排水时间阈值T4的时长后，控制关闭第二排水电控阀。

步骤7）是在通过步骤6）开始下一次测量过程的静置消泡处理流程的同时，执行本次测量过程的浊度测量和结果显示控制过程，以及在浊度测量完成后打开第二排水电控阀，将测量缸体内的书体排出的控制过程。预设的排水时间阈值T4用以确保测量缸体内的水体被全部排空，已准备执行下一次浊度测量；因此，在实际应用中，排水时间阈值T4的具体时长，可根据测量缸体内执行一次浊度检测的水量情况，以及第二排水管道排水流量情况，通过实验测试或计算而确定。此外，为了确保在下一次测量过程的浊度检测环节开始之前测量缸体已做好准备，控制过程设计中最好能够兼顾考虑进水时间阈值T1、静置消泡时间阈值T2和排水时间阈值T4之间的关系，使三者能够满足T4≤T1+T2，以确保在启动步骤4）时，测量缸体内的水体被全部排空，且第二排水电控阀已被关闭。

通过上述流程可以看到，在启动后的测量控制过程中，首次测量过程的静置消泡处理、流动消泡处理和浊度测量三个环节是依次进行的，而当进行到没一次测量过程的浊度测量环节以及浊度测量完成后的排水环节中，实际上下一次测量过程的静置消泡环节也已经在同步进行了，这是在第一个时间维度的多环节并行处理；另外，在静置消泡处理完成之后，静置消泡池的余量水体排出处理的同时，在流动消泡池内也在同时进行流动消泡处理环节以及将水体转移到测量缸体的处理环节，这是在第二个时间维度的多环节并行处理；如此往复。通过这两个时间维度的多环节并行处理，使得本发明的三腔室流通池浊度测量仪在执行水体的多次浊度测量控制过程中，通过对三个腔室工作流程的统筹控制，充分的利用了仪器的三腔室结构优势，在兼顾确保较好的测量准确性的基础上，进一步提升了仪器测量的时效性和便捷性。

在本发明三腔室流通池浊度测量仪的结构设计中，还可以通过一些局部结构改进，以使得测量效果进一步优化。例如，可以设计测量缸体的溢水口与所述第一排水管道相连通，且测量缸体的溢水口与第一排水管道的连通位置位于第一排水电控阀与三腔室流通池浊度测量仪的排水口之间的第一排水管道段落上，这样可以避免测量缸体的溢水口单独连接一个排水管道进行排水，有利于减少仪器内管道布置数量，优化空间利用。又例如，静置消泡池底部就可以设计为漏斗状，其漏斗状底部的最低位置处与第一排水管道相连通，这样更有利于静置消泡池内水体和污物顺畅的流出，减少静置消泡池内的污物累积。同样，测量缸体的底部也最好设计为漏斗状，其漏斗状底部的最低位置处与第二排水管道相连通，便于待测液体中的污物顺畅的流出，减少测量缸体内的污物累积。

综上所述，本发明的三腔室流通池浊度测量仪，通过对三腔室结构布局改进，既能够保证静置消泡池能够具备尽可能大的横向延展面积，确保较好的静置消泡处理效果，有能够使得仪表表头、浊度传感器、测量缸体、静置消泡池和流动消泡池之间在仪器外壳内的位置布局紧凑，有利于充分利用仪器外壳的内部空间，从而更有利于三腔室流通池浊度测量仪整体实现小型化设计，帮助提升三腔室流通池浊度测量仪产品测量使用的便携性；此外，还通过对其测量控制方法的改进设计，使得本发明的三腔室流通池浊度测量仪在执行水体的多次浊度测量控制过程中，通过对三个腔室工作流程的统筹控制，充分的利用了仪器的三腔室结构优势，在兼顾确保较好的测量准确性的基础上，更好的提升了仪器测量的时效性和便捷性。由此，使得本发明的三腔室流通池浊度测量仪能够更好的满足体型小型化、测量便利性和测量精度等多方面的产品化需求。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种三腔室流通池浊度测量仪，包括仪器外壳，以及安装在仪器外壳内的仪表表头、浊度传感器和流通池；所述流通池包括依次连通的静置消泡池、流动消泡池和测量缸体；三腔室流通池浊度测量仪的进水口连通至静置消泡池的进水口，测量缸体的排水口连通至三腔室流通池浊度测量仪的排水口；其特征在于：所述测量缸体紧贴于仪器外壳的背立面设置，且测量缸体的顶面设置有测量开口；所述仪表表头紧挨地固定设置在测量缸体的前侧；所述流动消泡池临近地固定设置在仪表表头的上方，且流动消泡池整体位于测量缸体的测量开口上方空间的前方；所述浊度传感器由测量缸体顶面的测量开口向下插入至测量缸体内，且浊度传感器伸出于测量开口的部分位于仪器外壳的背立面与流动消泡池之间的空间位置处；所述静置消泡池临近地固定设置在流动消泡池和浊度传感器的上方。

2.根据权利要求1所述的三腔室流通池浊度测量仪，其特征在于，所述三腔室流通池浊度测量仪的进水口通过进水管道连通至静置消泡池的进水口，且进水管道上设有进水电控阀；

所述静置消泡池的顶部设有排气开口，静置消泡池内的侧壁上位于预设定排水位高度位置处设置有液位传感器，静置消泡池的底部通过第一连接管道和第一排水管道分别连通至流动消泡池的进水口和三腔室流通池浊度测量仪的排水口，且第一连接管道上设有转移电控阀，第一排水管道上设有第一排水电控阀；

所述流动消泡池的出水口通过第二连接管道连通至测量缸体；

测量缸体的侧壁上位于预设检测液位高度位置处设置有溢水口，测量缸体的溢水口位置处的高度不高于所述流动消泡池的底部最低位置处，且所述第二连接管道与测量缸体相连通位置处位于测量缸体侧壁的底部位置处，测量腔体的底部通过第二排水管道连通至三腔室流通池浊度测量仪的排水口，且第二排水管道上设有第二排水电控阀；

所述仪表表头包括测量控制器、显示控制电路和显示屏；所述测量控制器的液位数据采集端和浊度数据采集端分别与液位传感器和浊度传感器的数据输出端进行电信号连接；测量控制器的进水阀控制输出端、转移阀控制输出端、第一排水阀控制输出端和第二排水阀控制输出端分别与进水电控阀、转移电控阀、第一排水电控阀和第二排水电控阀的电控制端进行电信号连接；测量控制器的数据显示输出端与所述显示控制电路的显示信息输入端进行电信号连接，由显示控制电路控制显示屏进行信息显示。

3.根据权利要求2所述的三腔室流通池浊度测量仪，其特征在于，所述测量控制器中存储有测量控制程序，用以根据所述测量控制程序对三腔室流通池浊度测量仪的测量工作加以控制；所述测量控制程序的控制流程包括如下步骤：

1）启动测量控制，控制关闭转移电控阀和第一排水电控阀，打开进水电控阀，执行步骤2）；

2）读取液位传感器数据输出端的输出信号，在读取到液位传感器的数据输出端输出液位到位信号时，开始计时并等待预设的进水时间阈值T1的时长后，执行步骤3）；

3）控制关闭进水电控阀，等待预设的静置消泡时间阈值T2的时长后，执行步骤4）；

4）控制打开转移电控阀，且读取液位传感器数据输出端的输出信号，在读取到液位传感器的数据输出端从输出液位到位信号转换为未输出液位到位信号状态时，执行步骤5）；

5）控制关闭转移电控阀，打开第一排水电控阀，并等待预设的液体转移时间阈值T3的时长后，同时执行步骤6）和步骤7）；

6）控制关闭第一排水电控阀，打开进水电控阀，然后返回执行步骤2）；

7）读取浊度传感器的数据输出端输出的浊度测量数据，将读取到的浊度测量数据发送到显示控制电路的显示信息输入端，由显示控制电路控制显示屏对浊度测量数据进行显示，然后控制打开第二排水电控阀，等待预设的排水时间阈值T4的时长后，控制关闭第二排水电控阀。

4.根据权利要求2所述的三腔室流通池浊度测量仪，其特征在于，所述进水时间阈值T1、静置消泡时间阈值T2和排水时间阈值T4之间的关系满足T4≤T1+T2。

5.根据权利要求2所述的三腔室流通池浊度测量仪，其特征在于，所述测量缸体的溢水口与所述第一排水管道相连通，且测量缸体的溢水口与第一排水管道的连通位置位于第一排水电控阀与三腔室流通池浊度测量仪的排水口之间的第一排水管道段落上。

6.根据权利要求2所述的三腔室流通池浊度测量仪，其特征在于，所述静置消泡池底部为漏斗状，其漏斗状底部的最低位置处与第一排水管道相连通。

7.根据权利要求1所述的三腔室流通池浊度测量仪，其特征在于，所述静置消泡池整体呈扁平箱体状，且静置消泡池整体的横向长、宽尺寸与仪器外壳的内腔横向长、宽尺寸相匹配。

8.根据权利要求1所述的三腔室流通池浊度测量仪，其特征在于，所述流动消泡池的顶部设有排气孔，流动消泡池内沿竖直方向排列布置有多块引流横板；所述引流横板包括左引流横板和右引流横板，左引流横板沿其流入端到流出端向上倾斜布置在脱泡容器左内侧壁上，左引流横板的流出端靠近流动消泡池右内侧壁且留有间隙，右引流横板沿其流入端到流出端向上倾斜布置在脱泡容器右内侧壁上，右引流横板的流出端靠近流动消泡池左内侧壁且留有间隙，且左引流横板和右引流横板各自的流出端均向下弯折倾斜形成导流部，且在导流部上设置有通气孔，所述左引流横板和右引流横板交错布置，位于上方的引流横板的流出端处于位于下方的引流横板的正上方，且每块引流横板的流出端的导流部末端位置高度均低于或等于其下方流横板的流出端的弯折部顶端位置高度，所述左引流横板和右引流横板的两侧均与流动消泡池的内侧壁连接，从而在流动消泡池内形成连续蛇形回绕状的引流腔室；流动消泡池的进水口设置于最上方引流横板的流入端一侧上方位置处的流动消泡池侧壁或顶壁上，流动消泡池的出水口设置于最下方引流横板的流入端一侧下方位置处的流动消泡池侧壁或底壁上；所述流动消泡池的出水口通过第二连接管道连通至测量缸体。

9.一种如权利要求2所述三腔室流通池浊度测量仪的控制方法，其特征在于，用于在三腔室流通池浊度测量仪的进水口连接待测水源后，通过测量控制器对三腔室流通池浊度测量仪的测量工作加以控制；所述测量控制器的控制流程包括如下步骤：

1）启动测量控制，控制关闭转移电控阀和第一排水电控阀，打开进水电控阀，执行步骤2）；

2）读取液位传感器数据输出端的输出信号，在读取到液位传感器的数据输出端输出液位到位信号时，开始计时并等待预设的进水时间阈值T1的时长后，执行步骤3）；

3）控制关闭进水电控阀，等待预设的静置消泡时间阈值T2的时长后，执行步骤4）；

4）控制打开转移电控阀，且读取液位传感器数据输出端的输出信号，在读取到液位传感器的数据输出端从输出液位到位信号转换为未输出液位到位信号状态时，执行步骤5）；

5）控制关闭转移电控阀，打开第一排水电控阀，并等待预设的液体转移时间阈值T3的时长后，同时执行步骤6）和步骤7）；

6）控制关闭第一排水电控阀，打开进水电控阀，然后返回执行步骤2）；

7）读取浊度传感器的数据输出端输出的浊度测量数据，将读取到的浊度测量数据发送到显示控制电路的显示信息输入端，由显示控制电路控制显示屏对浊度测量数据进行显示，然后控制打开第二排水电控阀，等待预设的排水时间阈值T4的时长后，控制关闭第二排水电控阀。

10.根据权利要求9所述三腔室流通池浊度测量仪的控制方法，其特征在于，所述进水时间阈值T1、静置消泡时间阈值T2和排水时间阈值T4之间的关系满足T4≤T1+T2。