CN112034130A - 液体质量检测系统及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种液体质量检测系统及其使用方法，液体质量检测系统，包括传感器安装管路(10)，所述传感器安装管路(10)能安装一个或多个传感器(30)，检测液体样本能流过所述传感器安装管路(10)并与所述传感器(30)的探头接触，对于至少所述传感器(30)所在的所述传感器安装管路(10)的区段，在所述检测液体样本的流动方向上，越靠近下游，所述传感器安装管路(10)的水平高度越高。根据本发明的液体质量检测系统内的气泡量少、检测精度高。
Description
技术领域
本发明涉及水环境检测领域，更具体地涉及一种液体质量检测系统及其使用方法。
背景技术
对于例如多参数的液体在线检测，不同时间流过检测系统的检测液体样本的质量(以下也简称水质)可能有较大的差异。例如水质条件差的时候，流过检测系统的检测液体样本会在检测系统的内壁产生污染物的沉积，而这部分沉积的污染物会对液体样本产生二次污染，进而导致检测结果数据失真。
可能的检测系统的清理方式例如包括：
(i)刮刷式清理，其主要清理检测用的传感器的探头部分，但难以清理系统内壁；然而对于玻璃制的传感器(例如PH传感器)又因玻璃球泡表面不能产生划痕，因此不适宜采用刮刷式清理。
(ii)引入自来水清理，向检测系统引入自来水可以对系统内壁进行清理，但是单纯依靠水流的冲刷，清理效果较差，效率也较低。
(iii)人工清理，这种清理方式费时费力，成本较高。
此外，液体样本中夹杂的、以及因温度变化而析出的气泡对检测结果具有较大的影响。一种可能的减少气泡的方法是为检测系统设置滤泡装置。
然而，滤泡装置通常只能滤除液体样本中夹杂的气泡，无法应对因温度变化而析出的气泡。
一旦传感器表面有气泡析出吸附，通常只能依靠液体流动而带走。然而为了提高检测精度，液体质量检测过程中要求系统内液体流动匀速而稳定，这种状态的液体在流动过程中很难带走传感器表面吸附的气泡，这些气泡将会给检测结果带来持续影响。
发明内容
本发明的目的在于克服或至少减轻上述现有技术存在的不足，提供一种液体质量检测系统及其使用方法。
根据本发明的第一方面，提供一种液体质量检测系统，其包括传感器安装管路，所述传感器安装管路能安装一个或多个传感器，检测液体样本能流过所述传感器安装管路并与所述传感器的探头接触，其中，
对于至少所述传感器所在的所述传感器安装管路的区段，在所述检测液体样本的流动方向上，越靠近下游，所述传感器安装管路的水平高度越高。
在至少一个实施方式中，所述传感器所在的所述传感器安装管路的区段相对于水平方向的倾斜角度为8°至12°。
在至少一个实施方式中，所述传感器所在的所述传感器安装管路的区段相对于水平方向的倾斜角度为10°。
在至少一个实施方式中，所述传感器安装管路具有一个或多个传感器安装口，所述传感器能安装于所述传感器安装口，所述传感器安装口的开口朝上。
在至少一个实施方式中，所述液体质量检测系统还包括超声波发生器，所述超声波发生器用于向所述传感器安装管路发射超声波。
在至少一个实施方式中，所述超声波发生器发射所述超声波的方向与所述检测液体样本的流动方向相同。
在至少一个实施方式中，所述液体质量检测系统还包括进液管，所述进液管与所述传感器安装管路连通，所述进液管包括并联设置的检测用进液管和清洗用进液管，所述检测用进液管和所述清洗用进液管能够选择性地被导通。
在至少一个实施方式中，所述进液管还包括汇总管，所述检测用进液管和所述清洗用进液管均与所述汇总管的一端相连，所述汇总管的另一端与所述传感器安装管路相连。
根据本发明的第二方面，提供一种液体质量检测系统的使用方法，其中，所述液体质量检测系统为根据本发明的液体质量检测系统，所述方法包括：
在检测液体样本在所述传感器安装管路内流动的情况下，间断地开启所述超声波发生器。
根据本发明的第三方面，提供一种液体质量检测系统的使用方法，其中，所述液体质量检测系统为根据本发明的液体质量检测系统，所述方法包括：
在检测运行模式下，使检测用进液管导通、清洗用进液管关闭，使所述检测液体样本流过所述传感器安装管路；
在清洗模式下，使检测用进液管关闭、清洗用进液管导通，使清洗用液流过所述传感器安装管路。
根据本发明的液体质量检测系统内的气泡量少、检测精度高。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施方式的液体质量检测系统的示意图。
图2是根据本发明的第一实施方式的液体质量检测系统的压帽的示意图。
图3是根据本发明的第二实施方式的液体质量检测系统的示意图。
附图标记说明：
10传感器安装管路；11传感器安装口；12进液口；13出液口；
20进液管；21检测用进液管；22清洗用进液管；23汇总管；20a三通部；
30传感器；40出水管；50超声波发生器；60压帽；
71检测液阀；72清洗液阀。
具体实施方式
下面参照附图描述本发明的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本发明，而不用于穷举本发明的所有可行的方式，也不用于限制本发明的范围。
参照图1至图3介绍根据本发明的液体质量检测系统及其使用方法。
(第一实施方式)
首先，参照图1和图2，介绍根据本发明的第一实施方式的液体质量检测系统及其使用方法。
在本实施方式中，液体质量检测系统包括传感器安装管路10、进液管20、传感器30、出液管40、超声波发生器50和压帽60。
传感器安装管路10具有进液口12和出液口13，进液口12和出液口13分别与进液管20和出液管40相连。检测液体样本和清洗液能从进液管20流入传感器安装管路10，并在流过传感器安装管路10后经出液管40流出。
传感器安装管路10上设有一个或多个(本实施方式中为5个)传感器安装口11，每个传感器安装口11能安装一个传感器30。
传感器30例如通过压帽60被固定于传感器安装口11，传感器30的探头伸入传感器安装管路10的内部、能与流过传感器安装管路10的液体样本接触。
同时参照图2，压帽60具有内螺纹，传感器安装口11的外周具有能与压帽60的内螺纹相螺合的外螺纹。将传感器30伸入传感器安装口11后，将压帽60旋拧到传感器安装口11，压帽60将沿径向朝里地向传感器安装口11施力，使传感器30牢固地固定在传感器安装口11，且传感器安装口11不会发生液体泄漏。
多个传感器30通常是不同的传感器，例如本实施方式中的5个传感器30分别为浊度传感器、电导率传感器、PH传感器、余氯传感器和溶解氧传感器。
应当理解，考虑到不同检测的需要，可以为传感器安装管路10预留较多的传感器安装口11，并根据需要安装不同数量、不同用途的传感器30。当传感器30的数量少于传感器安装口11的数量时，可以使用堵头将空余的传感器安装口11堵住。
在检测液体样本的流动方向上，越靠近下游，传感器安装管路10的水平高度越高。在本实施方式中，传感器30所在的传感器安装管路10为倾斜设置的直管，该直管相对于水平方向的倾斜角度为8°至12°，优选为10°。上述倾斜角度使得气泡不容易吸附在传感器表面、且清洗过程中的杂物容易随液体流动而排出。
由于浮力的影响，检测液体样本内的气泡通常会聚集到液体所在区域的上部。因此，上述倾斜设置的传感器安装管路10内的气泡会在流动过程中聚集到管路内的最高点，即图1中传感器安装管路10的最左端。
于是，安装于传感器安装管路10的较低位置处的传感器30均不容易被气泡附着而受到气泡的影响。
而对于安装于传感器安装管路10的最高位置处的传感器30，例如图1中位于最左侧的传感器30，由于传感器30的探头伸入传感器安装管路10的内部，即探头相比于聚集在该区域的气泡具有更低的水平位置，气泡不容易影响该处的传感器30对液体的测量。
优选地，传感器安装口11朝上设置，以保证伸入传感器安装口11的传感器30的探头能伸入到传感器安装管路10内的水平位置较低的区域，使得探头所在的位置低于气泡聚集的位置。
可选地，上述安装于传感器安装管路10的最高位置处的传感器30可以与传感器安装口11之间留有较小的空隙，例如压帽60与该传感器安装口11不完全旋紧，从而气泡可以通过上述空隙排出。
可选地，为保证检测系统的密封性，也可以将所有套设在传感器安装口11外的压帽60都拧紧。并定期地，例如每隔若干小时地，旋松至少位于水平最高位置的压帽60，使该处聚集的气泡排出。
优选地，当传感器30的数量少于传感器安装口11的数量时，将传感器30优先安装在水平位置较低的传感器安装口11，而将水平位置较高的传感器安装口11用例如堵头密封住，以保证气泡不会聚集在传感器30周围。
超声波发生器50安装于传感器安装管路10的靠近进液口12的区域。
优选地，超声波发生器50的安装角度满足，超声波发生器50发射超声波的方向与检测液体样本的流动方向相同。在本实施方式中，超声波发生器50在传感器安装管路10的一端倾斜地安装，使得超声波相对于水平面的发射角度与传感器安装管路10相对于水平面的倾斜角相同。
优选地，超声波发生器50的中心线与传感器安装管路10的中心线重合。
来自超声波发生器50的超声波能使在传感器安装管路10内部流动的液体发生振荡，一方面使得依附在传感器安装管路10的内壁的气泡脱离管壁，另一面方面使得在传感器安装管路10的内壁所沉积的杂质瓦解和掉落，脱离的气泡和杂质能随液体流动而从出液口13流出。
可选地，超声波发生器50具有可调的工作功率。例如，超声波发生器50具有第一功率(或称低功率，例如为30w)工作模式和第二功率(或称高功率，例如为50w)工作模式，第一功率大于第二功率。其中，低功率工作模式主要用于在不影响液体检测的情况下去除气泡；高功率工作模式主要用于在下文中介绍的系统自清洗过程中去除沉积杂质。
接下来介绍进液管20的具体结构。在本实施方式中，进液管20包括检测用进液管21、清洗用进液管22和汇总管23。检测用进液管21用于向系统提供检测液体样本，清洗用进液管22用于向系统提供清洗液。
检测用进液管21和清洗用进液管22并联地设置，检测用进液管21和清洗用进液管22在三通部20a汇合后与汇总管23的一端相连，汇总管23的另一端与进液口12相连。
检测用进液管21和清洗用进液管22能够被选择性地导通。在本实施方式中，检测用进液管21上设有检测液阀71，清洗用进液管22上设有清洗液阀72。检测液阀71和清洗液阀72例如为电磁阀。
接下来，介绍根据本实施方式的液体质量检测系统的使用方法，该使用方法包括检测运行模式和清洗模式。
(i)检测运行模式
在该模式下，检测液阀71打开、清洗液阀72关闭，检测液体样本从检测用进液管21进入传感器安装管路10，传感器30对检测液体样本的各指标进行检测记录。
在该模式下，超声波发生器50间断地开启，特别是根据内置程序而间断地开启，或是由操作者触发地开启。开启间隔例如为，每小时开启一次，每次超声波发生器50工作例如一分钟。超声波发生器50在该模式下的工作功率为低功率，例如为30w，以去除传感器安装管路10内的气泡。
(ii)清洗模式
在该模式下，检测液阀71关闭、清洗液阀72打开，清洗液从清洗用进液管22进入传感器安装管路10，在流经传感器安装管路10后由出液管40排出。清洗液例如为自来水。
在该模式下，超声波发生器50以高功率工作，例如为50w，以去除传感器安装管路10内的杂质。
该模式例如每天运行一次，每次运行例如10分钟至20分钟。与检测运行模式相比，在清洗模式下，超声波发生器50的运行功率更高，运行时间更长。
(第二实施方式)
参照图3介绍根据本发明的第二实施方式的液体质量检测系统。该实施方式是第一实施方式的变型，对于与第一实施方式相同或相似的特征使用同样的附图标记，并省略对部分特征的详细介绍。
该实施方式与第一实施方式的区别主要在于进液管20的设置方式。
在该实施方式中，进液管20中的检测用进液管21在检测液阀71上游的部分具有非常短的长度，检测液阀71安装在紧邻三通部20a的区域，且检测用进液管21的长度远小于汇总管23的长度。
上述设置方式使得，检测系统的大部分管路均能在清洗模式下被清洗液清洗。
应当理解，在其它可能的实施方式中，为完整清洗检测用进液管21，也可以在汇总管23上靠近三通部20a的区域设置汇总管阀。当需要单独清洗检测用进液管21时，打开检测液阀71和清洗液阀72，并关闭汇总管阀，使清洗液从清洗用进液管22流入、从检测用进液管21流出。
本发明至少具有以下优点中的一个优点：
(i)根据本发明的液体质量检测系统内的气泡量少、且气泡不容易集中在传感器30的附近而影响检测精度。
(ii)传感器安装管路10以大致10°的倾斜角倾斜向上地设置，使得气泡不容易吸附在传感器表面、且清洗过程中的杂物容易随液体流动而排出。
(iii)检测系统内的沉积物容易被去除，检测精度高。
(iv)传感器30的数量和规格能根据需要调整，系统的适用性强、应用范围广。
(v)根据本发明的液体质量检测系统自动化程度高，检测效率高。
当然，本发明不限于上述实施方式，本领域技术人员在本发明的教导下可以对本发明的上述实施方式做出各种变型，而不脱离本发明的范围。
Claims (10)
1.一种液体质量检测系统，其包括传感器安装管路(10)，所述传感器安装管路(10)能安装一个或多个传感器(30)，检测液体样本能流过所述传感器安装管路(10)并与所述传感器(30)的探头接触，其特征在于，
对于至少所述传感器(30)所在的所述传感器安装管路(10)的区段，在所述检测液体样本的流动方向上，越靠近下游，所述传感器安装管路(10)的水平高度越高。
2.根据权利要求1所述的液体质量检测系统，其特征在于，所述传感器(30)所在的所述传感器安装管路(10)的区段相对于水平方向的倾斜角度为8°至12°。
3.根据权利要求1所述的液体质量检测系统，其特征在于，所述传感器(30)所在的所述传感器安装管路(10)的区段相对于水平方向的倾斜角度为10°。
4.根据权利要求1所述的液体质量检测系统，其特征在于，所述传感器安装管路(10)具有一个或多个传感器安装口(11)，所述传感器(30)能安装于所述传感器安装口(11)，所述传感器安装口(11)的开口朝上。
5.根据权利要求1所述的液体质量检测系统，其特征在于，所述液体质量检测系统还包括超声波发生器(50)，所述超声波发生器(50)用于向所述传感器安装管路(10)发射超声波。
6.根据权利要求5所述的液体质量检测系统，其特征在于，所述超声波发生器(50)发射所述超声波的方向与所述检测液体样本的流动方向相同。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的液体质量检测系统，其特征在于，所述液体质量检测系统还包括进液管(20)，所述进液管(20)与所述传感器安装管路(10)连通，所述进液管(20)包括并联设置的检测用进液管(21)和清洗用进液管(22)，所述检测用进液管(21)和所述清洗用进液管(22)能够选择性地被导通。
8.根据权利要求7所述的液体质量检测系统，其特征在于，所述进液管(20)还包括汇总管(23)，所述检测用进液管(21)和所述清洗用进液管(22)均与所述汇总管(23)的一端相连，所述汇总管(23)的另一端与所述传感器安装管路(10)相连。
9.一种液体质量检测系统的使用方法，其特征在于，所述液体质量检测系统为根据权利要求5或6所述的液体质量检测系统，所述方法包括：
在检测液体样本在所述传感器安装管路(10)内流动的情况下，间断地开启所述超声波发生器(50)。
10.一种液体质量检测系统的使用方法，其特征在于，所述液体质量检测系统为根据权利要求7或8所述的液体质量检测系统，所述方法包括：
在检测运行模式下，使检测用进液管(21)导通、清洗用进液管(22)关闭，使所述检测液体样本流过所述传感器安装管路(10)；
在清洗模式下，使检测用进液管(21)关闭、清洗用进液管(22)导通，使清洗用液流过所述传感器安装管路(10)。
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