CN112180058A - 一种水产养殖用智能水质监控装置及使用方法 - Google Patents

一种水产养殖用智能水质监控装置及使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水产养殖用智能水质监控装置，包括浮板、调节架体、取样组件、检测组件和控制器，调节架体包括水平调节板和深度调节杆，水平调节板滑动设在浮板上，深度调节杆卡接在水平调节板端部，取样组件包括取样头、取样箱、集样瓶和移样电机，取样头设在深度调节杆底端，取样箱上设有进液口和排液口，进液口与取样头连接，集样瓶滑动设在取样箱内部，集样瓶上设有取样管、排液管和检测口，移样电机用于控制集样瓶的移动，检测组件包括水质检测仪、检测探头和移动电源，检测探头与水质检测仪电性连接，移动电源为用电设备提供电源；本发明结构设计合理，能够对水产养殖水质进行实时、全面监控，适宜大量推广。

Description

一种水产养殖用智能水质监控装置及使用方法
技术领域
本发明涉及水质监控设备技术领域，具体涉及一种水产养殖用智能水质监控 装置及使用方法。
背景技术
水产品是海洋和淡水渔业生产的水产动植物产品及其加工产品的总称，随着 社会的发展，人们对于水产品的需求也越来越高，故而目前淡水、海水养殖有着 巨大的发展潜力。我国正处于传统渔业向现代渔业转化的时期，大量的水产养殖 对池水的要求也来越高，为了保证水产品的质量与正常生长常常需要对养殖水池 中的水质进行监测。
但是现有的水产养殖用水质监控装置在使用过程中普遍存在以下缺陷：1、 水质监控深度单一，由于不同的水产品会生长在不同深度的水里，故监控效果不 理想；2、不能对养殖水体进行实时监控，难以保证水产品的健康生长，影响水 产养殖的经济效益。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明提供了一种可靠性高的一种水产养殖用智 能水质监控装置。
本发明的技术方案为：一种水产养殖用智能水质监控装置，包括浮板、调节 架体、取样组件、检测组件和控制器；浮板为内部中空的圆盘状结构，浮板上径 向均匀设置有3-6个滑动槽；调节架体包括水平调节板和深度调节杆，调节架体 的数量与滑动槽的数量保持一致，水平调节板滑动卡接在滑动槽内，深度调节杆 竖直卡接在水平调节板端部，且通过螺栓固定；取样组件包括取样头、取样箱、 集样瓶和移样电机，取样头和集样瓶的数量均与调节架体的的数量保持一致，取 样头固定设置在深度调节杆底端，取样箱固定设置在浮板上端面，取样箱顶部设 置有牵引绳，取样箱侧壁上设置有进液口和排液口，进液口上设置有微型泵，微 型泵通过软管与取样头连接，微型泵与取样箱连接处设置有启闭板，取样箱内部 水平设置有滑动架，集样瓶底部通过滑块与滑动架滑动连接，集样瓶侧壁靠下位 置设置有滑动套，滑动套活动套设在滑动架外部，集样瓶靠近取样箱一侧设置有 取样管和排液管，取样管和排液管分别与进液口和排液口的位置对应，排液管上 设置有电控阀，集样瓶远离取样箱一侧设置有检测口，检测口内设置有启闭板， 移样电机固定设置在取样箱底部，移样电机的输出轴上设置有调节丝杠，调节丝 杠上螺纹连接有移动块，移动块与滑动套之间通过拉杆活动铰接；检测组件包括 水质检测仪、检测探头和移动电源，水质检测仪固定设置在取样箱内顶部，水质 检测仪与外部电脑主机无线连接，检测探头通过连接杆设置在水质检测仪底部， 且与水质检测仪电性连接，检测探头的水平高度与检测口位置对应，移动电源为 水质检测仪和移样电机提供电源，控制器分别与移样电机和水质检测仪电性连接。
进一步地，深度调节杆外部套设有滑动套，滑动套与水平调节板活动卡接， 滑动套上设置有通槽，深度调节杆顶部水平设置有压板，压板贯穿通槽，且与通 槽滑动卡接，水平调节板上固定设置有第一调节电机，第一调节电机的输出轴上 设置有第一丝杆，第一丝杠与压板螺纹连接，使用时，通过第一调节电机带动第 一丝杆转动，压板在第一丝杠的作用下带动深度调节杆下移，进而使取样头插入 水中，使得本装置能够对水产养殖水域不同深度的水质进行检测与监控，提高水 产养殖的安全性，进而提高经济效益。
进一步地，水平调节板内部螺纹连接有第二丝杠，第二丝杠端部设置有锥齿 轮，第二丝杠与浮板转动卡接，浮板底部设置有第二调节电机，第二调节电机的 输出轴上设置有主动齿轮，主动齿轮与锥齿轮螺纹连接，通过第二调节电机带动 第二丝杠转动，水平调节板在第二丝杠的作用下延滑动槽伸出浮板，使得本装置 能够水质监控范围进一步扩大，提高水质监控结果的可靠性。
进一步地，启闭板包括顶板和扇形转动板，顶板活动卡接在检测口内部，且 与检测口的内壁活动连接，顶板上靠近集样瓶内部一侧设置有拨杆，扇形转动板 设置有3-6个，3-6个扇形转动板拼接成圆盘状，且分别与检测口的内壁活动铰 接，铰接处设置有复位扭簧，拨杆的数量与扇形转动板的数量对应一致，且分别 贯穿各个扇形转动板，当检测探头与顶板接触时，推动顶板在检测口内旋转，此 时拨杆带动各个扇形转动板沿其与检测口铰接点旋转，打开检测口，检测探头远 离顶板时，各个扇形转动板在复位扭簧的作用下重新封闭检测孔。
进一步地，检测探头端部包裹设置有防护网架，通过设置防护网架，避免了 检测探头插入检测口的过程中摩擦损坏，提高水质监控工作的可靠性。
一种水产养殖用智能水质监控方法，包括以下步骤：
S1、通过移动电源分别为第一调节电机、第二调节电机、水质检测仪和移样 电机供电，将水质检测仪外部电脑主机无线连接；
S2、将装置放置在水产养殖水域，并通过牵引绳将取样箱与养殖区边岸固定； 通过控制器控制第二调节电机启动，第二调节电机通过主动齿轮带动第二丝杠上 的锥齿轮转动，使水平调节板在第二丝杠的转动作用下伸出滑动槽，通过控制器 控制第一调节电机启动，第一调节电机带动第一丝杆转动，进而使压板在通槽内 下移，使深度调节杆带动取样头伸入水中；
S3、通过控制器控制移样电机正转，调节丝杠带动移动块上移，进而使滑动 套在拉杆的支撑作用下，带动集样瓶在滑动架向靠近取样箱内壁一侧移动，集样 瓶上的取样管插入进液口，顶开启闭板，微型泵将水样通过取样头吸入集样瓶中， 取样完毕后，移样电机反转，集样瓶向靠近检测探头一侧移动；
S4、当集样瓶上的检测口与检测探头接触时，检测探头顶开检测口内部的启 闭板，并与水样接触，此时移样电机停止运行，检测探头将通过水质检测仪将水 质检测结果传递至外部主机电脑；
S5、检测完成后，移样电机再次正传，使集样瓶向靠近取样箱内壁一侧移动， 集样瓶上的排液管插入排液口中，开启电控阀，对集样瓶中水样进行排放；同时 利用微型泵再次抽取水样至集样瓶中，
S6、重复上述步骤S3、S4和S5，对水产养殖水质进行实时检测与监控。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构设计合理，利用本装置 进行水产养殖水质进行监控时，能够利用第一调节电机对取样头的取样深度进行 实时调节，进而能够对不同深度的水质进行监控；另一方面，利用第二调节电机 能够对取样头的取样范围进行调节，使得水质监控工作更加高效、全面，确保水 产品的健康生长，促进水产养殖的经济效益；同时，由于本装置浮动设置在水面 上，故而在进行水质监控过程中，使得取样头采集到的水样更具代表性，为水质 监控工作提供可靠依据。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的俯视图；
图3是本发明的水平调节板与浮板的连接示意图；
图4是本发明的取样箱的内部结构示意图；
图5是本发明的集样瓶的结构示意图；
图6是本发明的启闭板与检测口的连接示意图；
其中，1-浮板、10-滑动槽、2-调节架体、20-水平调节板、21-深度调节杆、 210-压板、22-滑动套、220-通槽、23-第一调节电机、230-第一丝杆、24-第二 丝杠、240-锥齿轮、25-第二调节电机、250-主动齿轮、3-取样组件、30-取样头、 31-取样箱、310-进液口、311-排液口、312-微型泵、313-滑动架、32-集样瓶、 320-滑块、321-滑动套、322-取样管、323-排液管、324-检测口、33-移样电机、 330-调节丝杠、331-移动块、332-拉杆、34-启闭板、340-顶板、341-扇形转动 板、342-拨杆、4-检测组件、40-水质检测仪、41-检测探头。
具体实施方式
实施例：如图1、2所示的一种水产养殖用智能水质监控装置，包括浮板1、 调节架体2、取样组件3、检测组件4和控制器；浮板1为内部中空的圆盘状结 构，浮板1上径向分布有4个滑动槽10；
如图1、2、3所示，调节架体2包括水平调节板20和深度调节杆21，调节 架体2的数量与滑动槽10的数量保持一致，水平调节板20滑动卡接在滑动槽 10内，深度调节杆21竖直卡接在水平调节板20端部，且通过螺栓固定；深度 调节杆21外部套设有滑动套22，滑动套22与水平调节板20活动卡接，滑动套 22上设置有通槽220，深度调节杆21顶部水平设置有压板210，压板210贯穿 通槽220，且与通槽220滑动卡接，水平调节板20上固定设置有第一调节电机 23，第一调节电机23的输出轴上设置有第一丝杆230，第一丝杠230与压板220 螺纹连接，使用时，通过第一调节电机23带动第一丝杆230转动，压板210在 第一丝杠230的作用下带动深度调节杆21下移，进而使取样头30插入水中，使 得本装置能够对水产养殖水域不同深度的水质进行检测与监控，提高水产养殖的 安全性，进而提高经济效益；水平调节板20内部螺纹连接有第二丝杠24，第二 丝杠24端部设置有锥齿轮240，第二丝杠24与浮板1转动卡接，浮板1底部设 置有第二调节电机25，第二调节电机25的输出轴上设置有主动齿轮250，主动 齿轮250与锥齿轮240螺纹连接，通过第二调节电机25带动第二丝杠24转动，水平调节板20在第二丝杠24的作用下延滑动槽10伸出浮板10，使得本装置能 够水质监控范围进一步扩大，提高水质监控结果的可靠性；
如图1、4、5、6所示，取样组件3包括取样头30、取样箱31、集样瓶32 和移样电机33，取样头30和集样瓶32的数量均与调节架体2的的数量保持一 致，取样头30固定设置在深度调节杆21底端，取样箱31固定设置在浮板1上 端面，取样箱31顶部设置有牵引绳，取样箱31侧壁上设置有进液口310和排液 口311，进液口310上设置有微型泵312，微型泵312通过软管与取样头30连接， 微型泵312与取样箱连接处设置有启闭板34，取样箱31内部水平设置有滑动架 313，集样瓶32底部通过滑块320与滑动架313滑动连接，集样瓶32侧壁靠下 位置设置有滑动套321，滑动套321活动套设在滑动架313外部，集样瓶32靠 近取样箱31一侧设置有取样管322和排液管323，取样管322和排液管323分 别与进液口310和排液口311的位置对应，排液管323上设置有电控阀，集样瓶 32远离取样箱31一侧设置有检测口324，检测口324内设置有启闭板34，移样 电机33固定设置在取样箱31底部，移样电机33的输出轴上设置有调节丝杠330， 调节丝杠330上螺纹连接有移动块331，移动块331与滑动套321之间通过拉杆 332活动铰接；启闭板34包括顶板340和扇形转动板341，顶板340活动卡接在 检测口324内部，且与检测口324的内壁活动连接，顶板340上靠近集样瓶32 内部一侧设置有拨杆342，扇形转动板341设置有3-6个，3-6个扇形转动板341 拼接成圆盘状，且分别与检测口324的内壁活动铰接，铰接处设置有复位扭簧， 拨杆342的数量与扇形转动板341的数量对应一致，且分别贯穿各个扇形转动板 341，当检测探头41与顶板340接触时，推动顶板340在检测口324内旋转，此 时拨杆342带动各个扇形转动板341沿其与检测口324铰接点旋转，打开检测口 324，检测探头41远离顶板340时，各个扇形转动板341在复位扭簧的作用下重新封闭检测孔324；
如图1、4所示，检测组件4包括水质检测仪40、检测探头41和移动电源， 水质检测仪40固定设置在取样箱31内顶部，水质检测仪40与外部电脑主机无 线连接，检测探头41通过连接杆设置在水质检测仪40底部，且与水质检测仪 40电性连接，检测探头41的水平高度与检测口324位置对应，检测探头41端 部包裹设置有防护网架，通过设置防护网架，避免了检测探头41插入检测口324 的过程中摩擦损坏，提高水质监控工作的可靠性；移动电源为水质检测仪40、 移样电机33、第二调节电机25和第一调节电机23提供电源，控制器分别与移 样电机33、水质检测仪40、第二调节电机25和第一调节电机23电性连接，检 测探头41端部包裹设置有防护网架，通过设置防护网架，避免了检测探头41 插入检测口324的过程中摩擦损坏，提高水质监控工作的可靠性，控制器、移样 电机33、水质检测仪40、第二调节电机25和第一调节电机23均为市售产品。
利用上述实施例的装置进行水产养殖水质监控的方法，包括以下步骤：
S1、通过移动电源分别为第一调节电机23、第二调节电机25、水质检测仪 40和移样电机33供电，将水质检测仪40外部电脑主机无线连接；
S2、将装置放置在水产养殖水域，并通过牵引绳将取样箱31与养殖区边岸 固定；通过控制器控制第二调节电机25启动，第二调节电机25通过主动齿轮 250带动第二丝杠24上的锥齿轮240转动，使水平调节板20在第二丝杠24的 转动作用下伸出滑动槽10，通过控制器控制第一调节电机23启动，第一调节电 机23带动第一丝杆230转动，进而使压板210在通槽220内下移，使深度调节 杆21带动取样头30伸入水中；
S3、通过控制器控制移样电机33正转，调节丝杠330带动移动块331上移， 进而使滑动套321在拉杆332的支撑作用下，带动集样瓶32在滑动架313向靠 近取样箱31内壁一侧移动，集样瓶32上的取样管322插入进液口310，顶开启 闭板34，微型泵312将水样通过取样头30吸入集样瓶32中，取样完毕后，移 样电机33反转，集样瓶32向靠近检测探头41一侧移动；
S4、当集样瓶32上的检测口324与检测探头41接触时，检测探头41顶开 检测口324内部的启闭板34，并与水样接触，此时移样电机33停止运行，检测 探头41将通过水质检测仪40将水质检测结果传递至外部主机电脑；
S5、检测完成后，移样电机33再次正传，使集样瓶32向靠近取样箱31内 壁一侧移动，集样瓶32上的排液管323插入排液口311中，开启电控阀，对集 样瓶32中水样进行排放；同时利用微型泵312再次抽取水样至集样瓶32中，
S6、重复上述步骤S3、S4和S5，对水产养殖水质进行实时检测与监控。

Claims (7)

1.一种水产养殖用智能水质监控装置，其特征在于，包括浮板(1)、调节架体(2)、取样组件(3)、检测组件(4)和控制器；所述浮板(1)为内部中空的圆盘状结构，浮板(1)上径向均匀设置有3-6个滑动槽(10)；所述调节架体(2)包括水平调节板(20)和深度调节杆(21)，调节架体(2)的数量与滑动槽(10)的数量保持一致，所述水平调节板(20)滑动卡接在滑动槽(10)内，所述深度调节杆(21)竖直卡接在水平调节板(20)端部，且通过螺栓固定；所述取样组件(3)包括取样头(30)、取样箱(31)、集样瓶(32)和移样电机(33)，所述取样头(30)和集样瓶(32)的数量均与调节架体(2)的的数量保持一致，取样头(30)固定设置在深度调节杆(21)底端，所述取样箱(31)固定设置在浮板(1)上端面，取样箱(31)顶部设置有牵引绳，取样箱(31)侧壁上设置有进液口(310)和排液口(311)，所述进液口(310)上设置有微型泵(312)，所述微型泵(312)通过软管与取样头(30)连接，微型泵(312)与取样箱连接处设置有启闭板(34)，取样箱(31)内部水平设置有滑动架(313)，所述集样瓶(32)底部通过滑块(320)与滑动架(313)滑动连接，集样瓶(32)侧壁靠下位置设置有滑动套(321)，所述滑动套(321)活动套设在滑动架(313)外部，集样瓶(32)靠近取样箱(31)一侧设置有取样管(322)和排液管(323)，所述取样管(322)和排液管(323)分别与进液口(310)和排液口(311)的位置对应，所述排液管(323)上设置有电控阀，集样瓶(32)远离取样箱(31)一侧设置有检测口(324)，所述检测口(324)内设置有启闭板(34)，所述移样电机(33)固定设置在取样箱(31)底部，移样电机(33)的输出轴上设置有调节丝杠(330)，所述调节丝杠(330)上螺纹连接有移动块(331)，所述移动块(331)与滑动套(321)之间通过拉杆(332)活动铰接；所述检测组件(4)包括水质检测仪(40)、检测探头(41)和移动电源，所述水质检测仪(40)固定设置在取样箱(31)内顶部，水质检测仪(40)与外部电脑主机无线连接，所述检测探头(41)通过连接杆设置在水质检测仪(40)底部，且与水质检测仪(40)电性连接，检测探头(41)的水平高度与所述检测口(324)位置对应，所述移动电源为水质检测仪(40)和移样电机(33)提供电源，所述控制器分别与移样电机(33)和水质检测仪(40)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种水产养殖用智能水质监控装置，其特征在于，所述深度调节杆(21)外部套设有滑动套(22)，所述滑动套(22)与水平调节板(20)活动卡接，滑动套(22)上设置有通槽(220)，深度调节杆(21)顶部水平设置有压板(210)，所述压板(210)贯穿通槽(220)，且与通槽(220)滑动卡接，水平调节板(20)上固定设置有第一调节电机(23)，所述第一调节电机(23)的输出轴上设置有第一丝杆(230)，所述第一丝杠(230)与压板(220)螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的一种水产养殖用智能水质监控装置，其特征在于，所述水平调节板(20)内部螺纹连接有第二丝杠(24)，所述第二丝杠(24)端部设置有锥齿轮(240)，第二丝杠(24)与浮板(1)转动卡接，浮板(1)底部设置有第二调节电机(25)，所述第二调节电机(25)的输出轴上设置有主动齿轮(250)，所述主动齿轮(250)与锥齿轮(240)螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的一种水产养殖用智能水质监控装置，其特征在于，所述启闭板(34)包括顶板(340)和扇形转动板(341)，所述顶板(340)活动卡接在检测口(324)内部，且与检测口(324)的内壁活动连接，顶板(340)上靠近集样瓶(32)内部一侧设置有拨杆(342)，所述扇形转动板(341)设置有3-6个，3-6个扇形转动板(341)拼接成圆盘状，且分别与检测口(324)的内壁活动铰接，铰接处设置有复位扭簧，所述拨杆(342)的数量与扇形转动板(341)的数量对应一致，且分别贯穿各个扇形转动板(341)。
5.根据权利要求1所述的一种水产养殖用智能水质监控装置，其特征在于，所述检测探头(41)端部包裹设置有防护网架。
6.根据权利要求4所述的一种水产养殖用智能水质监控装置，其特征在于，所述扇形转动板(341)设置有8个。
7.利用权利要求1-5所述的装置进行水产养殖水质监控的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、通过移动电源分别为第一调节电机(23)、第二调节电机(25)、水质检测仪(40)和移样电机(33)供电，将水质检测仪(40)外部电脑主机无线连接；
S2、将装置放置在水产养殖水域，并通过牵引绳将取样箱(31)与养殖区边岸固定；通过控制器控制第二调节电机(25)启动，第二调节电机(25)通过主动齿轮(250)带动第二丝杠(24)上的锥齿轮(240)转动，使水平调节板(20)在第二丝杠(24)的转动作用下伸出滑动槽(10)，通过控制器控制第一调节电机(23)启动，第一调节电机(23)带动第一丝杆(230)转动，进而使压板(210)在通槽(220)内下移，使深度调节杆(21)带动取样头(30)伸入水中；
S3、通过控制器控制移样电机(33)正转，调节丝杠(330)带动移动块(331)上移，进而使滑动套(321)在拉杆(332)的支撑作用下，带动集样瓶(32)在滑动架(313)向靠近取样箱(31)内壁一侧移动，集样瓶(32)上的取样管(322)插入进液口(310)，顶开启闭板(34)，微型泵(312)将水样通过取样头(30)吸入集样瓶(32)中，取样完毕后，移样电机(33)反转，集样瓶(32)向靠近检测探头(41)一侧移动；
S4、当集样瓶(32)上的检测口(324)与检测探头(41)接触时，检测探头(41)顶开检测口(324)内部的启闭板(34)，并与水样接触，此时移样电机(33)停止运行，检测探头(41)将通过水质检测仪(40)将水质检测结果传递至外部主机电脑；
S5、检测完成后，移样电机(33)再次正传，使集样瓶(32)向靠近取样箱(31)内壁一侧移动，集样瓶(32)上的排液管(323)插入排液口(311)中，开启电控阀，对集样瓶(32)中水样进行排放；同时利用微型泵(312)再次抽取水样至集样瓶(32)中，
S6、重复上述步骤S3、S4和S5，对水产养殖水质进行实时检测与监控。
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