CN112526093A - 滩涂河蟹养殖池水体质量指标检测装置 - Google Patents

滩涂河蟹养殖池水体质量指标检测装置 Download PDF

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王刚
唐胜
许�鹏
孙孝平
宣富君
姜森颢
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Abstract

本发明提供一种滩涂河蟹养殖池水体质量指标检测装置，所述装置包括水泵组、从动轮、排水管、牵引索、第一传感组、增氧泵、增氧电机、浮盆、第二传感组、第三传感组、第四传感组、主动轮、天线、主控板、牵引电机、水中喷头、滤网和水管支架，从动轮、牵引索、增氧泵、增氧电机、浮盆、主动轮、牵引电机和水中喷头构成移动式水中增氧装置，第一传感组、第二传感组、第三传感组、第四传感组和主控板构成水体质量检测装置，浮盆浮在水面上以其浮力托住增氧电机和增氧泵，浮盆下方且在池水中设有水中喷头，增氧电机在牵引索的牵引下带动增氧泵和浮盆在水面上且在主动轮和从动轮之间来回游弋，浮盆下方的水中喷头在水中一边移动一边喷气。

Description

滩涂河蟹养殖池水体质量指标检测装置
技术领域
本发明涉及水体质量检测装置，尤其涉及一种滩涂河蟹养殖池水体质量指标的检测装置，属于环保监测技术领域。
背景技术
滩涂水产养殖根据养殖的水产品品种分为淡水养殖和海水养殖，对于淡水养殖，要注重地处滩涂具有盐碱成分的土壤对养殖池水体进行渗透引起的局部盐度加重问题，对于海水养殖，要注重雨水对养殖池海水盐度的稀释问题，无论是淡水养殖还是海水养殖，不同地区、不同季节和不同时段其养殖池内的水体温度、盐度、酸碱度等都不尽相同，养殖池中水体的溶氧量和氨氮浓度也会随着养殖时间、养殖密度、养殖方法的变化而变化，养殖池中这些水体指标的变动直接关系到水产品的养殖效果，为此，淡水养殖池和海水养殖池都需要根据具体情况对水体质量指标进行检测，滩涂河蟹养殖属于淡水养殖，在滩涂地区养殖池的水体质量容易受盐碱地的影响而超标，以前都是凭借多年的养殖经验和人工到现场检查来确定，水体质量超标时，用排水泵和灌水泵进行换水，人工现场确定的方法弊端较多，一是检测方法简单，水质数据不全，二是检测不够及时，容易影响河蟹养殖的质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种数据全面、反映及时、自动增氧、自动换水、通用性强的滩涂河蟹养殖池水体质量指标的检测装置。
本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：所述装置包括水泵组2、从动轮3、排水管4、牵引索5、第一传感组6、增氧泵7、增氧电机8、进气管9、浮盆10、第二传感组11、第三传感组12、第四传感组13、线缆管14、主动轮15、天线16、主控板17、牵引电机21、线管支架22、水中喷头23、滤网25、水管支架26、盐度传感器28、酸碱度传感器29、溶氧量传感器30、氨氮浓度传感器31、水体浑浊度传感器32和水温传感器33。
从动轮3、牵引索5、增氧泵7、增氧电机8、浮盆10、主动轮15、牵引电机21和水中喷头23构成移动式水中增氧装置，第一传感组6、第二传感组11、第三传感组12、第四传感组13和主控板17构成水体质量检测装置。
养蟹池1一侧坡顶设有水泵组2和从动轮3，另一侧坡顶的地下设有箱体19，箱体19内设有电源箱20、主控板17和牵引电机21，牵引电机21可以正转也可反转，主动轮15和从动轮3间设有牵引索5，牵引索5回绕成一圈呈环形，牵引索5一侧的中部设有增氧电机8、增氧泵7和浮盆10，浮盆10浮在水面上以其浮力托住增氧电机8和增氧泵7，浮盆10下方且在池水中设有可以旋转的水中喷头23，增氧电机8在牵引索5的牵引下带动增氧泵7和浮盆10在水面上且在主动轮15和从动轮3之间来回游弋，浮盆10下方的水中喷头23随之在水中来回移动。
水中喷头23由一根垂直喷管和六根横向喷管组成，水中喷头23的整体呈丰字形，垂直喷管和横向喷管的上面均设有喷气孔，垂直喷管上的喷气孔设置在垂直喷管的底端，朝下喷气，横向喷管上的喷气孔设置在喷管的侧面，且垂直喷管左侧的三根横向喷管上的喷气孔面对观察者，朝观察者的方向喷气，垂直喷管右侧的三根横向喷管上的喷气孔背对观察者，朝远离观察者的方向喷气，在水的反作用力下，垂直喷管和横向喷管一边转动一边喷气，俯视图上横向喷管的旋转方向为顺时针方向，随着浮盆10、增氧电机8和增氧泵7的来回游弋以及水中喷头23的来回移动，水中喷头23在水中的不同位置进行喷气，对池水不断增氧。
线缆管14上面设有第一传感组6、第二传感组11、第三传感组12和第四传感组13，可分别检测不同深度或不同位置的水体质量指标，每个传感组均包括盐度传感器28、酸碱度传感器29、溶氧量传感器30、氨氮浓度传感器31、水体浑浊度传感器32和水温传感器33。
池水温度升高时，酒精盒35通过吸热片52吸收热量，酒精盒35被加热，酒精盒35内的酒精受热膨胀，酒精盒35的高度有所增高，通过连杆40、绝缘托46和动片支架45的传动，动片组44向上移动，可变电容C的电容量增加，振荡电路的振荡频率降低，鉴频电路55的输出电压增加，池水温度降低时，酒精盒35释放热量而收缩，酒精盒35的高度有所降低，通过连杆40、绝缘托46和动片支架45的传动，动片组44向下移动，可变电容C的电容量减小，振荡电路的振荡频率增高，鉴频电路55的输出电压降低，振荡频率与池水温度成反比关系，鉴频电路55的输出电压与池水温度成正比关系，池水温度越高，振荡电路的振荡频率越低，鉴频电路的输出电压越高，通过鉴频输出电压可以得知池水温度的高低。
主控板17对所有传感器的信号进行信号处理，处理后的信号经调制后通过天线16发送出去，由远处的接收站进行接收、放大、解调、解码、存储、显示和打印，当检测装置检测到水体质量超标时，主控板17上的驱动输出端驱动水泵组2工作，排水泵进行排水，灌水泵进行灌水，当检测装置检测到水体质量符合指标时，水泵组2停止工作。
由于采用上述技术方案，本发明所具有的优点和积极效果是：本装置检测的数据全面、反映及时、自动增氧、自动换水、通用性强，无需人工干预，适用于滩涂河蟹养殖以及其他淡水水产品的养殖。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明有如下6幅附图：
图1是本装置的示意图，图2是传感组的构成图，图3是温度传感器的主视剖视图，图4是温度传感器的左视剖视图，图5是前置板的组成框图，图6是鉴频电路的鉴频曲线图。
附图中所标各数字分别表示如下：
1.养蟹池，2.换水泵，3.从动轮，4.排水管，5.牵引索，6.第一传感组，7.增氧泵，8.增氧电机，9.进气管，10.浮盆，11.第二传感组，12.第三传感组，13.第四传感组，14.线缆管，15.主动轮，16.天线，17.主控板，18.箱盖，19.箱体，20.电源箱，21.牵引电机，22.线管支架，23.水中喷头，24.组件支架，25.滤网，26.水管支架，27.套环，28.盐度传感器，29.酸碱度传感器，30.溶氧量传感器，31.氨氮浓度传感器，32.水体浑浊度传感器，33.水温传感器，34.底托，35.酒精盒，36.钢珠，37.轴座，38.卡边，39.隔板，40.连杆，41.定片组，42.屏蔽盒，43.定片支架，44.动片组，45.动片支架，46.绝缘托，47.螺丝，48.线圈，49.前置板，50.屏蔽线，51.喇叭口，52.吸热片，53.底框，54.振荡电路，55.鉴频电路，56.矫正电路，57.温度信号输出端，C.可变电容器，L.电感。
具体实施方式
1.根据图1至图5，所述装置包括水泵组2、从动轮3、排水管4、牵引索5、第一传感组6、增氧泵7、增氧电机8、进气管9、浮盆10、第二传感组11、第三传感组12、第四传感组13、线缆管14、主动轮15、天线16、主控板17、牵引电机21、线管支架22、水中喷头23、滤网25、水管支架26、盐度传感器28、酸碱度传感器29、溶氧量传感器30、氨氮浓度传感器31、水体浑浊度传感器32和水温传感器33。
2.从动轮3、牵引索5、增氧泵7、增氧电机8、浮盆10、主动轮15、牵引电机21和水中喷头23构成移动式水中增氧装置，第一传感组6、第二传感组11、第三传感组12、第四传感组13和主控板17构成水体质量检测装置。
3.养蟹池1一侧坡顶设有水泵组2和从动轮3，水泵组2包括排水泵和灌水泵，另一侧坡顶的地下设有箱体19，箱体19上方设有用于防雨的箱盖18，箱盖18上方设有用于发射无线信号的天线16，箱体19内设有电源箱20、主控板17和牵引电机21，牵引电机21为可以正转和反转的双向电机，牵引电机21的转轴上设有主动轮15，主动轮15和从动轮3间设有牵引索5，牵引索5回绕成一圈呈环形，牵引索5一侧的中部设有增氧电机8、增氧泵7和进气管9，增氧泵7下方设有浮盆10，浮盆10浮在水面上以其浮力托住增氧电机8和增氧泵7，浮盆10下方且在池水中设有可以旋转的水中喷头23，增氧电机8在牵引索5的牵引下带动增氧泵7和浮盆10在水面上且在主动轮15和从动轮3之间来回游弋，浮盆10下方的水中喷头23随之在水中来回移动。
4.水中喷头23由一根垂直喷管和六根横向喷管组成，水中喷头23的整体呈丰字形，垂直喷管和横向喷管的上面均设有喷气孔，垂直喷管上的喷气孔设置在垂直喷管的底端，朝下喷气，横向喷管上的喷气孔设置在喷管的侧面，且垂直喷管左侧的三根横向喷管上的喷气孔面对观察者，朝观察者的方向喷气，垂直喷管右侧的三根横向喷管上的喷气孔背对观察者，朝远离观察者的方向喷气，在水的反作用力下，垂直喷管和横向喷管一边转动一边喷气，俯视图上横向喷管的旋转方向为顺时针方向，随着浮盆10、增氧电机8和增氧泵7的来回游弋以及水中喷头23的来回移动，水中喷头23在水中的不同位置进行喷气，对池水不断增氧，增氧效果较为明显。
5.养蟹池1一侧的池坡和部分池底上设有排水管4，排水管4通过水管支架26支撑在池坡和池底上，排水管4顶端与排水泵联通，排水管4底端设有滤网25，养蟹池1另一侧的池坡和部分池底上设有线缆管14，线缆管14通过线管支架22支撑在池坡和池底上，线缆管14上面设有第一传感组6、第二传感组11、第三传感组12和第四传感组13，可分别检测不同深度或不同位置的水体质量指标，四个传感组均通过组件支架24固定在线缆管14上，每个传感组均包括盐度传感器28、酸碱度传感器29、溶氧量传感器30、氨氮浓度传感器31、水体浑浊度传感器32和水温传感器33。
6.水温传感器33内且在其腰部设有水平向的隔板39，隔板39两边设为卡边38，隔板39通过卡边38与水温传感器壳体的内壁连接，隔板39中央设有轴座37，轴座37内壁上设有三个球穴且每个球穴内均嵌有可以转动的钢珠36，俯视图上三个钢珠36排列成∴形，隔板39上方设有屏蔽盒42，屏蔽盒42底部设为折边且通过螺丝47与隔板39连接，屏蔽盒42内部的顶部设有定片支架43，定片支架43上嵌有若干片定片，定片支架43的顶面与屏蔽盒42连接。
7.水温传感器33壳体的下方设有底框53，底框53在仰视图上为长方形，底框53上方设有圆台形的喇叭口51且开口向下，喇叭口51上方设有波纹状的酒精盒35，酒精盒35底部设有若干吸热片52，酒精盒35上方且在轴座37内设有能够上下移动的连杆40，轴座37内设置钢珠36可减小连杆40上下移动时的摩擦力，连杆40底端与酒精盒35顶部连接，连杆40上方且在屏蔽盒42内设有绝缘托46和动片支架45，动片支架45底部通过绝缘托46与连杆40顶端连接，动片支架45上嵌有若干片动片，动片组44上的各片动片交错地插在定片组41的各片定片的间隔中，动片组44和定片组41构成可变电容C。
8.组件支架24由横向支架和圆环支架两部分组成，组件支架24呈倒置的Ω形，水温传感器33及其底框53通过底托34上的套环27与组件支架24中的横向支架连接，隔板39下方且在酒精盒35旁设有前置板49，前置板49上设有带磁芯的线圈48、振荡电路54、鉴频电路55、矫正电路56和温度信号输出端57，线圈48及其磁芯构成电感L，电感L与可变电容C并联后作为振荡电路54的组成部分，振荡电路54的输出端与鉴频电路55的输入端连接，鉴频电路55把振荡电路54的振荡频率转换成低频电压输出。
9.根据图6，鉴频电路55的鉴频曲线为S形且左高右低，横坐标为鉴频电路的输入频率，纵坐标为鉴频电路的输出电压，其对应于温度的传感值，所以纵坐标标记为对应的温度值。
10.池水温度升高时，酒精盒35通过吸热片52吸收热量，酒精盒35被加热，酒精盒35内的酒精受热膨胀，酒精盒35的高度有所增高，通过连杆40、绝缘托46和动片支架45的传动，动片组44向上移动，可变电容C的电容量增加，振荡电路的振荡频率降低，鉴频电路55的输出电压增加。
11.池水温度降低时，酒精盒35释放热量而收缩，酒精盒35的高度有所降低，通过连杆40、绝缘托46和动片支架45的传动，动片组44向下移动，可变电容C的电容量减小，振荡电路的振荡频率增高，鉴频电路55的输出电压降低，振荡频率与池水温度成反比关系，鉴频电路55的输出电压与池水温度成正比关系，池水温度越高，振荡电路的振荡频率越低，鉴频电路的输出电压越高，通过鉴频输出电压可以得知池水温度的高低。
12.主控板17上至少包括多路前置放大、线性补偿、分路采样、模数转换、编码合成和信号调制等功能以及包含四路电机驱动输出端，四个传感组上的所有传感器分别通过屏蔽线与主控板17上相应的输入连接，主控板17的一路驱动输出端通过电源线与牵引电机21连接，另一路驱动输出端通过悬挂在牵引索5下的电源线与增氧电机8连接，其余两路驱动输出端分别通过电源线与排水泵和灌水泵连接，主控板17的电源线与电源箱20的输出端连接，电源箱20的输入端与市电或另置的太阳能发电装置或风能发电装置连接。
13.主控板17上信号调制电路的输出端与天线16的底端连接，主控板17对所有传感器的信号进行信号处理，处理后的信号经调制后通过天线16发送出去，由远处的接收站进行接收、放大、解调、解码、存储、显示和打印，当检测装置检测到水体质量超标时，主控板17上的驱动输出端驱动水泵组2工作，排水泵进行排水，灌水泵进行灌水，当检测装置检测到水体质量符合指标时，水泵组2停止工作，灌水泵的进水管从内河河流中取水。
14.酒精盒35在俯视图上为圆形，其最粗处的外径为45-50毫米，最细处的外径为35-40毫米，酒精盒35的材质为磷铜皮，厚度为0.15毫米，其内部灌有与酒精温度计相同的酒精，定片支架和动片支架的材质为铝合金，钢珠36的直径为1.2毫米，鉴频电路55的中心频率fo为2MHz，水体温度的检测范围为1-29℃，增氧泵7、增氧电机8、浮盆10和水中喷头23在水面或水中的游弋周期为1次/分钟。

Claims (2)

1.一种滩涂河蟹养殖池水体质量指标检测装置，包括水泵组(2)、从动轮(3)、排水管(4)、牵引索(5)、第一传感组(6)、增氧泵(7)、增氧电机(8)、进气管(9)、浮盆(10)、第二传感组(11)、第三传感组(12)、第四传感组(13)、线缆管(14)、主动轮(15)、天线(16)、主控板(17)、牵引电机(21)、线管支架(22)、水中喷头(23)、滤网(25)、水管支架(26)、盐度传感器(28)、酸碱度传感器(29)、溶氧量传感器(30)、氨氮浓度传感器(31)、水体浑浊度传感器(32)和水温传感器(33)；
从动轮(3)、牵引索(5)、增氧泵(7)、增氧电机(8)、浮盆(10)、主动轮(15)、牵引电机(21)和水中喷头(23)构成移动式水中增氧装置，第一传感组(6)、第二传感组(11)、第三传感组(12)、第四传感组(13)和主控板(17)构成水体质量检测装置；
养蟹池(1)一侧坡顶设有水泵组(2)和从动轮(3)，另一侧坡顶的地下设有箱体(19)，箱体(19)内设有电源箱(20)、主控板(17)和牵引电机(21)，牵引电机(21)可以正转也可反转，主动轮(15)和从动轮(3)间设有牵引索(5)，牵引索(5)回绕成一圈呈环形，牵引索(5)一侧的中部设有增氧电机(8)、增氧泵(7)和浮盆(10)，浮盆(10)浮在水面上以其浮力托住增氧电机(8)和增氧泵(7)，浮盆(10)下方且在池水中设有可以旋转的水中喷头(23)，增氧电机(8)在牵引索(5)的牵引下，带动增氧泵(7)和浮盆(10)在水面上且在主动轮(15)和从动轮(3)之间来回游弋，浮盆(10)下方的水中喷头(23)随之在水中来回移动；
水中喷头(23)由一根垂直喷管和六根横向喷管组成，水中喷头(23)的整体呈丰字形，垂直喷管和横向喷管的上面均设有喷气孔，垂直喷管上的喷气孔设置在垂直喷管的底端，朝下喷气，横向喷管上的喷气孔设置在喷管的侧面，且垂直喷管左侧的三根横向喷管上的喷气孔面对观察者，朝观察者的方向喷气，垂直喷管右侧的三根横向喷管上的喷气孔背对观察者，朝远离观察者的方向喷气，在水的反作用力下，垂直喷管和横向喷管一边转动一边喷气，俯视图上横向喷管的旋转方向为顺时针方向，随着浮盆(10)、增氧电机(8)和增氧泵(7)的来回游弋以及水中喷头(23)的来回移动，水中喷头(23)在水中的不同位置进行喷气，对池水不断增氧。
2.根据权利要求1所述的一种滩涂河蟹养殖池水体质量指标检测装置，其特征在于：池水温度升高时，酒精盒(35)通过吸热片(52)吸收热量，酒精盒(35)被加热，酒精盒(35)内的酒精受热膨胀，酒精盒(35)的高度有所增高，通过连杆(40)、绝缘托(46)和动片支架(45)的传动，动片组(44)向上移动，可变电容C的电容量增加，振荡电路的振荡频率降低，鉴频电路(55)的输出电压增加，池水温度降低时，酒精盒(35)释放热量而收缩，酒精盒(35)的高度有所降低，通过连杆(40)、绝缘托(46)和动片支架(45)的传动，动片组(44)向下移动，可变电容C的电容量减小，振荡电路的振荡频率增高，鉴频电路(55)的输出电压降低，振荡频率与池水温度成反比关系，鉴频电路(55)的输出电压与池水温度成正比关系，池水温度越高，振荡电路的振荡频率越低，鉴频电路的输出电压越高。
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