CN112077083A

CN112077083A - 一种水质在线监测分析仪采样管路用除藻装置

Info

Publication number: CN112077083A
Application number: CN202010904177.XA
Authority: CN
Inventors: 竺建章; 倪中权; 巩章琦
Original assignee: Zhejiang Xinhuanke Environmental Protection Technology Co ltd
Current assignee: Zhejiang Xinhuanke Environmental Protection Technology Co ltd
Priority date: 2020-09-01
Filing date: 2020-09-01
Publication date: 2020-12-15

Abstract

本发明公开了一种水质在线监测分析仪采样管路用除藻装置，包括截面呈梯形的防水机体外壳，所述防水机体外壳的一端固定安装有用于线缆收卷的收卷机构，所述防水机体外壳的另一端安装有用于藻类进行收集的收集机构，所述防水机体外壳的顶部安装有用于喷洒除藻药剂的喷药机构，所述防水机体外壳的两侧及底部通过调节机构安装有三个用于驱动行走的行走机构，本发明的有益效果是：通过设有的调节机构，利用第一减速电机配合丝杠驱动丝杠螺母带动连接杆进行滑动，改变阻尼伸缩杆的角度和伸缩长度，继而实现对三个行走机构之间距离调节，由于三个行走机构在防水机体外壳的外部呈三角等距分布，继而实现除藻装置可以适配同直径采样管的除藻作业。

Description

一种水质在线监测分析仪采样管路用除藻装置

技术领域

本发明涉及一种除藻装置，特别涉及一种水质在线监测分析仪采样管路用除藻装置，属于水质监测技术领域。

背景技术

水质在线监测系统，通过建立无人值守实时监控的水质自动监测站，可以及时获得连续在线的水质监测数据（常规五参数、COD、氨氮、重金属、生物毒性等），利用现代信息技术进行数据采集并将有关水质数据传送至环保信息中心，实现环保信息中心对自动监测站的远程监控，有利于全面、科学、真实地反映各监测点的水质情况，及时、准确地掌握水质状况和动态变化趋势。

现有的水质自动监测站在对水质进行检测时，一般需要利用外接的采样管路将采样地的水与水质自动检测站进行连通供水，若管路铺设较长或长时间浸在水下，若不对管路进行及时清理，则水中的藻类植物便会依附在管道内壁，对水质的监测准确性会造成一定的影响，目前，对水管进行除藻一般通过管道反冲洗或人工对管道进行手动清理，但是清理的效果均差强人意，因此提供一款可以在采样管道内行走并可以对管道高效除藻的装置是存在一定必要性的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水质在线监测分析仪采样管路用除藻装置，以解决上述背景技术中提出的对水管进行除藻一般通过管道反冲洗或人工对管道进行手动清理，但是清理的效果较差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水质在线监测分析仪采样管路用除藻装置，包括截面呈梯形的防水机体外壳，所述防水机体外壳的一端固定安装有用于线缆收卷的收卷机构，所述防水机体外壳的另一端安装有用于藻类进行收集的收集机构，所述防水机体外壳的顶部安装有用于喷洒除藻药剂的喷药机构，所述防水机体外壳的两侧及底部通过调节机构安装有三个用于驱动行走的行走机构。

作为本发明的一种优选技术方案，所述收卷机构包括与防水机体外壳一端固定安装的线盒，所述线盒的内部安装有电动绕线辊，所述线缆与电动绕线辊缠绕连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述喷药机构包括固定安装于防水机体外壳顶部的储药盒，所述储药盒的顶部固定安装有水质传感器，所述储药盒的内部安装有微型泵，所述微型泵的出液端通过导管与储药盒端头安装的喷嘴连通，所述储药盒的顶部还螺纹连接有用于添加药剂的盖体。

作为本发明的一种优选技术方案，所述收集机构包括与防水机体外壳同轴设置的管体，所述管体的外侧等距固定安装有多个安装盒，所述安装盒的内部安装有超声波传感器，所述超声波传感器的感应端的感应端置于安装盒的外部，所述安装盒的一端还固定安装有防水针孔摄像头，所述管体的内部末端开设有用于安装滤网的滤网安装卡口，所述滤网安装卡口的一侧设有通过安装架安装于管体内部的驱动电机，所述驱动电机的输出轴传动连接有螺旋桨片。

作为本发明的一种优选技术方案，所述管体的末端边缘还等距开设有多个卡口，所述卡口与固定安装于防水机体外壳外部对应的卡扣卡合连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述防水机体外壳的内部通过固定安装有的隔板将其分割为两个安装腔室，其中一个腔室的内部固定安装有第一减速电机，所述第一减速电机的输出端转动连接有丝杠，所述丝杠的外部螺纹连接有丝杠螺母，所述丝杠的一端与隔板内部嵌设的轴承转动连接，另外一个安装腔室内部安装有控制盒。

作为本发明的一种优选技术方案，所述调节机构包括通过两个铰接座与防水机体外壳对应壳壁转动连接的第一阻尼伸缩杆和第二阻尼伸缩杆，所述第一阻尼伸缩杆与第二阻尼伸缩杆平行设置，所述第二阻尼伸缩杆的一侧通过安装的铰接座还转动安装有连接杆，所述连接杆的一端穿过防水机体外壳开有的开孔并配合铰接座与丝杠螺母转动连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述行走机构包括通过两个铰接座分别与第一阻尼伸缩杆一端和第二阻尼伸缩杆一端转动连接的壳体，所述壳体的两侧通过安装的轮轴均安装有两个驱动轮，位于同侧的两个驱动轮通过套设的橡胶材质履带传动连接，所述壳体的内部还固定安装有第二减速电机，所述第二减速电机的输出轴传动连接有主动锥齿，所述主动锥齿与其中一根轮轴中部安装的从动锥齿传动连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述控制盒的内部固定安装有蓄电池和单片机，所述超声波传感器和线缆均与单片机电性连接，所述单片机与防水针孔摄像头、第一减速电机、微型泵、电动绕线辊、第二减速电机和驱动电机电性连接，所述水质传感器还通过线缆与外界水质监测仪电性连接，所述蓄电池与单片机电性连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1）通过设有的收卷机构，使得装置在进行除藻作业时，可以对线缆进行收放，避免线缆在管道内发生缠绕，通过设有的喷药机构，利用喷嘴配合微型泵可以对环保型除藻剂进行喷洒，使得药剂在管道内可以更好的接触管道内壁附着的藻类，增加除藻效果，并且通过设有的水质传感器可以对管内的水质进行检测，再配合管道的后期反冲洗以及管道内部水抽出，避免残留的除藻剂影响水质检测的准确性。

2）通过设有的调节机构，利用第一减速电机配合丝杠驱动丝杠螺母带动连接杆进行滑动，改变阻尼伸缩杆的角度和伸缩长度，继而实现对三个行走机构之间距离调节，由于三个行走机构在防水机体外壳的外部呈三角等距分布，继而实现除藻装置可以适配同直径采样管的除藻作业。

3）通过设有的行走机构，利用驱动轮与履带的配合，实现除藻装置在管道内的稳定行走，配合配药机构可以对管道进行全方位除藻作业，确保除藻的高效性，通过设有的收集机构，利用驱动电机配合螺旋桨片对水流进行搅动，并通过滤网实现对脱落的藻类进行收集，防止藻类腐败对水质监测造成影响。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的结构示意图之一；

图3为本发明的左视图；

图4为本发明的右视图；

图5为本发明的剖面图

图6为本发明的行走机构结构示意图。

图中：1、防水机体外壳；11、卡扣；12、第一减速电机；13、丝杠；14、丝杠螺母；15、控制盒；2、线盒；21、电动绕线辊；22、线缆；3、管体；31、安装盒；32、滤网安装卡口；33、驱动电机；34、螺旋桨片；4、储药盒；41、水质传感器；42、喷嘴；43、盖体；5、行走机构；51、壳体；52、驱动轮；53、履带；54、第二减速电机；55、从动锥齿；6、调节机构；61、第一阻尼伸缩杆；62、第二阻尼伸缩杆；63、连接杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明提供了一种水质在线监测分析仪采样管路用除藻装置，包括截面呈梯形的防水机体外壳1，防水机体外壳1的一端固定安装有用于线缆22收卷的收卷机构，防水机体外壳1的另一端安装有用于藻类进行收集的收集机构，防水机体外壳1的顶部安装有用于喷洒除藻药剂的喷药机构，防水机体外壳1的两侧及底部通过调节机构6安装有三个用于驱动行走的行走机构5。

在本实施例中：收卷机构包括与防水机体外壳1一端固定安装的线盒2，线盒2的内部安装有电动绕线辊21，线缆22与电动绕线辊21缠绕连接。

具体的，在需要对采样管内的藻类进行清除时，可以首先将装置置于采样管的内部，将线缆22的一端置于管路的外部，并将线缆22与用于控制的计算机进行连接即可，通过计算机发送控制指令，利用单片机控制电动绕线辊21对线缆22进行收卷，实现线缆22的自由放线，并且防止线缆22在管道内发生缠绕。

在本实施例中：喷药机构包括固定安装于防水机体外壳1顶部的储药盒4，储药盒4的顶部固定安装有水质传感器41，储药盒4的内部安装有微型泵，微型泵的出液端通过导管与储药盒4端头安装的喷嘴42连通，储药盒4的顶部还螺纹连接有用于添加药剂的盖体43。

具体的，在对管道内藻类进行清除前，可以事先打开盖体43，向储药盒4的内部加入环保型除藻剂，然后关闭盖体43，当装置置于采样管的内部时，通过计算机发送控制指令，利用单片机控制微型泵工作，并将储药盒4内的环保型除藻剂通过喷嘴42进行喷出，喷出的环保型除藻剂可以更好的接触到管道内壁的藻类，使得除藻的效果更好。

在本实施例中：收集机构包括与防水机体外壳1同轴设置的管体3，管体3的外侧等距固定安装有多个安装盒31，安装盒31的内部安装有超声波传感器，超声波传感器的感应端的感应端置于安装盒31的外部，安装盒31的一端还固定安装有防水针孔摄像头，管体3的内部末端开设有用于安装滤网的滤网安装卡口32，滤网安装卡口32的一侧设有通过安装架安装于管体3内部的驱动电机33，驱动电机33的输出轴传动连接有螺旋桨片34。

具体的，在除藻作业的过程中，当藻类从管道内壁发生脱落时，通过计算机发送控制指令，利用单片机控制驱动电机33驱动螺旋桨片34进行旋转，使得脱落在管道内部的藻类流经管体3，实用管体3内部的滤网对藻类进行收集，避免藻类滞留在管道内发生腐败，防止后期影响水质自动监测站对水质监测的准确性。

在本实施例中：管体3的末端边缘还等距开设有多个卡口，卡口与固定安装于防水机体外壳1外部对应的卡扣11卡合连接。

具体的，通过设有的卡扣11，人员可以根据采样管道的直径选用合适直径的管体3，同时管体3可以通过对应设置的卡口与卡扣11进行卡合连接，增加装置的适用性。

在本实施例中：防水机体外壳1的内部通过固定安装有的隔板将其分割为两个安装腔室，其中一个腔室的内部固定安装有第一减速电机12，第一减速电机12的输出端转动连接有丝杠13，丝杠13的外部螺纹连接有丝杠螺母14，丝杠13的一端与隔板内部嵌设的轴承转动连接，另外一个安装腔室内部安装有控制盒15，调节机构6包括通过两个铰接座与防水机体外壳1对应壳壁转动连接的第一阻尼伸缩杆61和第二阻尼伸缩杆62，第一阻尼伸缩杆61与第二阻尼伸缩杆62平行设置，第二阻尼伸缩杆62的一侧通过安装的铰接座还转动安装有连接杆63，连接杆63的一端穿过防水机体外壳1开有的开孔并配合铰接座与丝杠螺母14转动连接。

具体的，利用隔板将防水机体外壳1的内部分割为两个安装腔室，其中安装蓄电池和单片机的安装腔室为密闭防水腔室，确保装置控制元器件的正常工作；通过计算机发送控制指令，利用单片机控制第一减速电机12带动丝杠13进行旋转，并带动丝杠螺母14进行运动，使得连接杆63进行滑动，并改第一阻尼伸缩杆61、第二阻尼伸缩杆62的角度和伸缩长度，继而实现对三个行走机构5与之防水机体外壳1的间距离调节，进一步增加装置与不同直径采样管道的适配性。

在本实施例中：行走机构5包括通过两个铰接座分别与第一阻尼伸缩杆61一端和第二阻尼伸缩杆62一端转动连接的壳体51，壳体51的两侧通过安装的轮轴均安装有两个驱动轮52，位于同侧的两个驱动轮52通过套设的橡胶材质履带53传动连接，壳体51的内部还固定安装有第二减速电机54，第二减速电机54的输出轴传动连接有主动锥齿，主动锥齿与其中一根轮轴中部安装的从动锥齿55传动连接。

具体的，通过计算机发送控制指令，利用单片机控制第二减速电机54驱动主动锥齿进行旋转，利用主动锥齿驱动从动锥齿55以及轮轴进行旋转，继而带动其中两个驱动轮52进行旋转，通过套设的履带53，实现驱动轮52的同步旋转，继而实现行走机构5在管道内紧贴管壁行走，并配合喷药机构喷洒环保除藻剂，使得管道内部实现全方位除藻。

进一步的，控制盒15的内部固定安装有蓄电池和单片机，超声波传感器和线缆22均与单片机电性连接，单片机与防水针孔摄像头、第一减速电机12、微型泵、电动绕线辊21、第二减速电机54和驱动电机33电性连接，水质传感器41还通过线缆22与外界水质监测仪电性连接，蓄电池与单片机电性连接，通过线缆22进行信号传输以及供电，使得装置可以在计算机以及单片机的协同配合下进行高效的管壁除藻作业。

还应补充说明的是：装置在进行除藻作业时，型号为“UBX500”的超声波传感器对管道内部情况进行超声定位，并将信号反馈至单片机，再配合型号为“GW112BD-40M”的水下针孔摄像头对管内的情况进行拍摄，并通过线缆22传输到计算机，使得人员可以对管内的情况进行观看，方便人员对装置进行除藻作业的操控。

在除藻作业完成后，可以对采样管内进行反冲洗或将残留有环保除藻剂的水进行排出，再通过型号为“COD-210”的水质传感器41对管内的水体进行检测，当水体恢复正常后，将装置从取样管内取出，此时采样管便可以对采样地的水进行输送，利用水质自动监测站进行检测。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种水质在线监测分析仪采样管路用除藻装置，包括截面呈梯形的防水机体外壳（1），其特征在于，所述防水机体外壳（1）的一端固定安装有用于线缆（22）收卷的收卷机构，所述防水机体外壳（1）的另一端安装有用于藻类进行收集的收集机构，所述防水机体外壳（1）的顶部安装有用于喷洒除藻药剂的喷药机构，所述防水机体外壳（1）的两侧及底部通过调节机构（6）安装有三个用于驱动行走的行走机构（5）。

2.根据权利要求1所述的一种水质在线监测分析仪采样管路用除藻装置，其特征在于：所述收卷机构包括与防水机体外壳（1）一端固定安装的线盒（2），所述线盒（2）的内部安装有电动绕线辊（21），所述线缆（22）与电动绕线辊（21）缠绕连接。

3.根据权利要求2所述的一种水质在线监测分析仪采样管路用除藻装置，其特征在于：所述喷药机构包括固定安装于防水机体外壳（1）顶部的储药盒（4），所述储药盒（4）的顶部固定安装有水质传感器（41），所述储药盒（4）的内部安装有微型泵，所述微型泵的出液端通过导管与储药盒（4）端头安装的喷嘴（42）连通，所述储药盒（4）的顶部还螺纹连接有用于添加药剂的盖体（43）。

4.根据权利要求3所述的一种水质在线监测分析仪采样管路用除藻装置，其特征在于：所述收集机构包括与防水机体外壳（1）同轴设置的管体（3），所述管体（3）的外侧等距固定安装有多个安装盒（31），所述安装盒（31）的内部安装有超声波传感器，所述超声波传感器的感应端的感应端置于安装盒（31）的外部，所述安装盒（31）的一端还固定安装有防水针孔摄像头，所述管体（3）的内部末端开设有用于安装滤网的滤网安装卡口（32），所述滤网安装卡口（32）的一侧设有通过安装架安装于管体（3）内部的驱动电机（33），所述驱动电机（33）的输出轴传动连接有螺旋桨片（34）。

5.根据权利要求4所述的一种水质在线监测分析仪采样管路用除藻装置，其特征在于：所述管体（3）的末端边缘还等距开设有多个卡口，所述卡口与固定安装于防水机体外壳（1）外部对应的卡扣（11）卡合连接。

6.根据权利要求4所述的一种水质在线监测分析仪采样管路用除藻装置，其特征在于：所述防水机体外壳（1）的内部通过固定安装有的隔板将其分割为两个安装腔室，其中一个腔室的内部固定安装有第一减速电机（12），所述第一减速电机（12）的输出端转动连接有丝杠（13），所述丝杠（13）的外部螺纹连接有丝杠螺母（14），所述丝杠（13）的一端与隔板内部嵌设的轴承转动连接，另外一个安装腔室内部安装有控制盒（15）。

7.根据权利要求6所述的一种水质在线监测分析仪采样管路用除藻装置，其特征在于：所述调节机构（6）包括通过两个铰接座与防水机体外壳（1）对应壳壁转动连接的第一阻尼伸缩杆（61）和第二阻尼伸缩杆（62），所述第一阻尼伸缩杆（61）与第二阻尼伸缩杆（62）平行设置，所述第二阻尼伸缩杆（62）的一侧通过安装的铰接座还转动安装有连接杆（63），所述连接杆（63）的一端穿过防水机体外壳（1）开有的开孔并配合铰接座与丝杠螺母（14）转动连接。

8.根据权利要求7所述的一种水质在线监测分析仪采样管路用除藻装置，其特征在于：所述行走机构（5）包括通过两个铰接座分别与第一阻尼伸缩杆（61）一端和第二阻尼伸缩杆（62）一端转动连接的壳体（51），所述壳体（51）的两侧通过安装的轮轴均安装有两个驱动轮（52），位于同侧的两个驱动轮（52）通过套设的橡胶材质履带（53）传动连接，所述壳体（51）的内部还固定安装有第二减速电机（54），所述第二减速电机（54）的输出轴传动连接有主动锥齿，所述主动锥齿与其中一根轮轴中部安装的从动锥齿（55）传动连接。

9.根据权利要求8所述的一种水质在线监测分析仪采样管路用除藻装置，其特征在于：所述控制盒（15）的内部固定安装有蓄电池和单片机，所述超声波传感器和线缆（22）均与单片机电性连接，所述单片机与防水针孔摄像头、第一减速电机（12）、微型泵、电动绕线辊（21）、第二减速电机（54）和驱动电机（33）电性连接，所述水质传感器（41）还通过线缆（22）与外界水质监测仪电性连接，所述蓄电池与单片机电性连接。