CN112924639B - 一种河道治理用水质在线监测仪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种河道治理用水质在线监测仪，包括用于安装各组件的监测箱，所述监测箱顶部开口处设置有顶盖，顶盖下表面设置有控制器，所述控制器通过导线与蓄电组件、取样器、监测器和驱动器连接，监测盒内部设置有清洗器，监测箱底面设置有一套漂浮器，监测箱外壁设置有一套疏导器，监测箱尾部设置有一套驱动器，本发明通过取样器可很好的进行取水作业，同时也很好的对整个装置进行自我保护，延长整机的使用寿命，也对取样过程进行控制，有利于对水质的精准监测作业，通过监测器保证传感器组的监测精度，防止水样长期附着在传感器组上造成对传感器组的腐蚀，也利于延伸设备的使用寿命。

Description

一种河道治理用水质在线监测仪
技术领域
本发明涉及水质监测设备领域，特别涉及一种河道治理用水质在线监测仪。
背景技术
随着国民经济的快速发展，人们的生活水平也日益提高，进而对被称之为人类发展生命源泉的水的关注度也更加注重，然而随之而来的工业发展也带来了一系列的水质污染问题，对居民的生活用水造成一定的影响，即使达标的自来水但经过长距离的管道运输，由于管道破损或者腐蚀也会在终端出现大量的微生物细菌，这些会对人们的身体造成很大的影响；因此，进行水质监测凸显的尤为重要，然而在目前的实时在线水质监测产品存在以下问题：1、水质监测产品长期浸泡在水中，导致传感器检测精度降低，难以确切的对水质进行分析；2、水质监测产品检测位置固定，无法人工控制取水监测位置；3、即使部分水质监测产品具有移动功能，但也无对河道中杂质进行疏导排杂的结构，导致水质监测产品在移动过程中易被杂物缠绕住无法再移动；4、水质监测产品未对水样进行过滤，导致取水管路易堵塞，造成取样困难。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种河道治理用水质在线监测仪，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种河道治理用水质在线监测仪，包括用于安装各组件的监测箱，所述监测箱顶部开口处设置有顶盖，所述顶盖通过螺栓与监测箱连接，且连接处设置有密封圈，顶盖表面均布有若干环形分布的导气孔，顶盖顶面设置有一套顶棚，顶盖下表面设置有控制器，所述控制器通过导线与蓄电组件、取样器、监测器和驱动器连接，所述取样器和监测器排布在监测箱内部，所述取样器包括升降电机、丝杆、升降板、升降杆、取样筒、取样水管、取样软管、第二水泵和取样筒收纳盒，所述升降电机通过联轴器与丝杆连接，且升降电机和丝杆通过两层安装板与监测箱内壁连接，两层安装板之间设置有一根导向杆，所述导向杆和丝杆上设置有一套升降板，所述升降板端部下表面通过固定座与升降杆顶端连接，所述升降杆穿过取样筒收纳盒与取样筒固定连接，且升降杆上套接有导向座，所述导向座固定在取样筒收纳盒顶面，取样筒与取样水管一端连通，所述取样水管另一端与取样软管一端连通，且取样水管上设置有流量计，所述取样软管的另一端与第二水泵连接，所述第二水泵设置在监测盒外壁上，所述取样筒收纳盒底部开口，且取样筒收纳盒与监测箱连接处设置有密封圈，所述监测器包括监测盒、盒盖、传感器组、热风机、清洗器、布水盘、第一水泵和储水箱，所述监测盒底面通过支撑架与监测箱连接，且监测盒顶面开口处设置有盒盖，所述盒盖通过螺栓与监测盒连接，且连接处设置有密封圈，盒盖表面对称设置有两套进风口，两套进风口外侧设置有两套热风机，所述热风机与盒盖固定连接，盒盖底面固定有布水盘，所述布水盘与盒盖上的进风口正对处开设有导风孔，且布水盘底面均布有若干布水孔，布水盘顶面与导水管的一端连通，所述导水管的另一端与储水箱底部连通，导水管底部设置有第一水泵，所述储水箱顶部侧壁设置有加水管，监测盒底面中部设置有传感器组，监测盒内部设置有清洗器，所述清洗器包括旋转电机、旋转轴和洗刷器，所述旋转电机固定在盒盖上表面，且与旋转轴顶端连接，所述旋转轴上固定有一套洗刷器，监测盒底面与排水管一端连通，排水管上设置有排水电磁阀，监测箱底面设置有一套漂浮器，监测箱外壁设置有一套疏导器，监测箱尾部设置有一套驱动器。
优选的，所述顶棚由顶板和顶板上表面设置的太阳能电池板组成，顶板通过四套支撑杆与顶盖固定，太阳能电池板通过导线与蓄电组件连接，蓄电组件设置在监测箱内壁上。
优选的，所述升降板上嵌有螺纹套和导向套，螺纹套通过螺纹连接的方式与丝杆连接，导向套套接在导向杆上。
优选的，所述洗刷器由毛刷安装板、第一安装套、第二安装套和连接板焊接制成，且第一安装套和第二安装套套接在旋转轴上，所述毛刷安装板上设置有刷毛。
优选的，所述漂浮器包括气囊支架、气囊和气泵，所述气囊支架固定在监测箱底面，且气囊支架63底面固定有环形的气囊，所述气囊与充气管的一端连通，充气管上设置有单向阀，且充气管的另一端与气泵连通，所述气泵固定在监测箱内壁上，气囊内部设置有压力传感器。
优选的，所述疏导器由疏导板和T型连接架制成，所述疏导板设置成V型，通过T型连接架固定在监测箱外壁上。
优选的，所述驱动器包括驱动电机、转向轴和推进器，所述驱动电机设置在驱动盒内部，所述驱动盒设置在监测箱外壁上，驱动电机通过联轴器与转向轴连接，所述转向轴底部与推进器连接。
优选的，所述取样筒由筒体和筒盖组成，所述筒体底面均布有若干取样孔，且筒体顶端通过螺纹连接的方式与筒盖连接。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明通过太阳能电池板和蓄电组件将太阳能转化为电能，为设备提供电能，实现环保节能的目的，取样器可很好的进行取水作业，同时也很好的对整个装置进行自我保护，延长整机的使用寿命，也对取样过程进行控制，有利于对水质的精准监测作业，通过监测器的设置，利用传感器组对水样进行监测，使用后的监测盒和传感器组利用清水进行喷淋洗刷后再经过热风烘干，便于保持设备的干燥，利于保证传感器组的监测精度，防止水样长期附着在传感器组上造成对传感器组的腐蚀，也利于延伸设备的使用寿命，通过漂浮器的设置，实现气囊压力的稳定，进而保证整个设备不会因为浮力不够导致整体沉入水底的问题发生，实现浮力稳定存在的目的，通过驱动器的设置使得整个设备前进方向可控，方便监测人员调整取样位置，便于操作，通过疏导器将前进方向上的杂物水草等向两侧疏导，减轻前进阻力的同时也有效防止杂物在取样过程中进入到设备内部。
附图说明
图1为本发明一种河道治理用水质在线监测仪的立体示意图；
图2为本发明一种河道治理用水质在线监测仪的剖视结构示意图；
图3为本发明一种河道治理用水质在线监测仪中顶棚的结构示意图；
图4为本发明一种河道治理用水质在线监测仪中顶盖的结构示意图；
图5为本发明一种河道治理用水质在线监测仪中疏导器的结构示意图；
图6为本发明一种河道治理用水质在线监测仪中监测器的结构示意图；
图7为本发明一种河道治理用水质在线监测仪中盒盖的结构示意图；
图8为本发明一种河道治理用水质在线监测仪中布水盘的结构示意图；
图9为本发明一种河道治理用水质在线监测仪中清洗器的结构示意图；
图10为本发明一种河道治理用水质在线监测仪中洗刷器的结构示意图；
图11为本发明一种河道治理用水质在线监测仪中取样器的结构示意图；
图12为本发明一种河道治理用水质在线监测仪中升降板的内部结构示意图；
图13为本发明一种河道治理用水质在线监测仪中取样筒的结构示意图；
图14为本发明一种河道治理用水质在线监测仪中漂浮器的结构示意图；
图15为本发明一种河道治理用水质在线监测仪中驱动器的结构示意图。
图中：1、顶棚；2、控制器；3、监测器；4、顶盖；5、监测箱；6、驱动器；7、漂浮器；8、取样器；9、疏导器；10、蓄电组件；11、顶板；12、太阳能电池板；13、支撑杆；14、导气孔；15、疏导板；16、T型连接架；17、盒盖；18、布水盘；19、热风机；20、导水管；21、加水管；22、储水箱；23、第一水泵；24、支撑架；25、传感器组；26、排水管；27、排水电磁阀；28、监测盒；29、清洗器；30、进风口；31、旋转轴安装口；32、导风孔；33、布水孔；34、旋转电机；35、旋转轴；36、洗刷器；37、连接板；38、第一安装套；39、毛刷安装板；40、刷毛；41、第二安装套；42、安装板；43、丝杆；44、固定座；45、流量计；46、取样软管；47、第二水泵；48、升降杆；49、取样水管；50、取样筒收纳盒；51、取样筒；52、导向座；53、升降电机；54、导向杆；55、升降板；56、导向套；57、螺纹套；58、筒盖；59、筒体；60、取样孔；61、气泵；62、单向阀；63、气囊支架；64、压力传感器；65、气囊；66、充气管；67、驱动盒；68、转向轴；69、推进器；70、驱动电机。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-15所示，一种河道治理用水质在线监测仪，包括用于安装各组件的监测箱5，监测箱5顶部开口处设置有顶盖4，顶盖4通过螺栓与监测箱5连接，且连接处设置有密封圈，顶盖4表面均布有若干环形分布的导气孔14，导气孔14的设置，用于连通监测箱5内外的空气，顶盖4顶面设置有一套顶棚1，顶棚1由顶板11和顶板11上表面设置的太阳能电池板12组成，顶板11通过四套支撑杆13与顶盖4固定，太阳能电池板12通过导线与蓄电组件10连接，蓄电组件10设置在监测箱5内壁上，通过太阳能电池板12和蓄电组件10将太阳能转化为电能，为设备提供电能，实现环保节能的目的，顶盖4下表面设置有控制器2，控制器2通过导线与蓄电组件10、取样器8、监测器3和驱动器6连接，取样器8和监测器3排布在监测箱5内部，取样器8包括升降电机53、丝杆43、升降板55、升降杆48、取样筒51、取样水管49、取样软管46、第二水泵47和取样筒收纳盒50，升降电机53通过联轴器与丝杆43连接，且升降电机53和丝杆43通过两层安装板42与监测箱5内壁连接，两层安装板42之间设置有一根导向杆54，导向杆54和丝杆43上设置有一套升降板55，升降板55上嵌有螺纹套57和导向套56，螺纹套57通过螺纹连接的方式与丝杆43连接，导向套56套接在导向杆54上，升降板55端部下表面通过固定座44与升降杆48顶端连接，升降杆48穿过取样筒收纳盒50与取样筒51固定连接，且升降杆48上套接有导向座52，导向座52固定在取样筒收纳盒50顶面，取样筒51由筒体59和筒盖58组成，筒体59底面均布有若干取样孔60，且筒体59顶端通过螺纹连接的方式与筒盖58连接，筒盖58与取样水管49一端连通，取样水管49另一端与取样软管46一端连通，且取样水管49上设置有流量计45，取样软管46的另一端与第二水泵47连接，第二水泵47设置在监测盒28外壁上，取样筒收纳盒50底部开口，且取样筒收纳盒50与监测箱5连接处设置有密封圈，监测器3包括监测盒28、盒盖17、传感器组25、热风机19、清洗器29、布水盘18、第一水泵23和储水箱22，监测盒28底面通过支撑架24与监测箱5连接，且监测盒28顶面开口处设置有盒盖17，盒盖17通过螺栓与监测盒28连接，且连接处设置有密封圈，盒盖17表面对称设置有两套进风口30，两套进风口30外侧设置有两套热风机19，热风机19与盒盖17固定连接，盒盖17底面固定有布水盘18，布水盘18与盒盖17上的进风口30正对处开设有导风孔32，且布水盘18底面均布有若干布水孔33，布水盘18顶面与导水管20的一端连通，导水管20的另一端与储水箱22底部连通，导水管20底部设置有第一水泵23，储水箱22顶部侧壁设置有加水管21，监测盒28底面中部设置有传感器组25，监测盒28内部设置有清洗器29，清洗器29包括旋转电机34、旋转轴35和洗刷器36，旋转电机34固定在盒盖17上表面，且与旋转轴35顶端连接，旋转轴35上固定有一套洗刷器36，洗刷器36由毛刷安装板39、第一安装套38、第二安装套41和连接板37焊接制成，且第一安装套38和第二安装套41套接在旋转轴35上，毛刷安装板39上设置有刷毛40，监测盒28底面与排水管26一端连通，排水管26上设置有排水电磁阀27，监测箱5底面设置有一套漂浮器7，漂浮器7包括气囊支架63、气囊65和气泵61，气囊支架63固定在监测箱5底面，且气囊支架63底面固定有环形的气囊65，气囊65与充气管66的一端连通，充气管66上设置有单向阀62，且充气管66的另一端与气泵61连通，气泵61固定在监测箱5内壁上，气囊65内部设置有压力传感器64，监测箱5外壁设置有一套疏导器9，疏导器9由疏导板15和T型连接架16制成，疏导板15设置成V型，通过T型连接架16固定在监测箱5外壁上，通过疏导器9的设置，在整个设备前进过程中，将前进方向上的杂物水草等向两侧疏导，减轻前进阻力的同时也有效防止杂物在取样过程中进入到设备内部，监测箱5尾部设置有一套驱动器6，驱动器6包括驱动电机70、转向轴68和推进器69，驱动电机70设置在驱动盒67内部，驱动盒67设置在监测箱5外壁上，驱动电机70通过联轴器与转向轴68连接，转向轴68底部与推进器69连接。
需要说明的是，本发明为一种河道治理用水质在线监测仪，使用时，通过取样器8的设置，利用升降电机53的正反转带动丝杆43进行正反转，当丝杆43正转时，通过螺纹套57的传动，带动升降板55做下降运动，升降板55通过升降杆48带动取样筒51做下降运动，使得取样筒51伸入到河道的水中，此时通过第二水泵47进行取水作业，且通过取样筒51内部设置的过滤料对河水进行过滤，有效防止河水中的杂物堵塞水管，利用取样水管49上设置的流量计45对取水量进行监控，便于精准控制取水量，防止取样过多或过少造成的监测分析不准确的现象发生，当丝杆43反转时，通过螺纹套57的传动，带动升降板55做上升运动，升降板55通过升降杆48带动取样筒51做上升运动，使得取样筒51收回到取样筒收纳盒50中，取样筒51远离河水，有效避免取样筒51长期浸泡在水中造成侵蚀的问题，且利于提高取样筒51中过滤料的使用寿命，降低使用成本，取样器8可很好的进行取水作业，同时也很好的对整个装置进行自我保护，延长整机的使用寿命，也对取样过程进行控制，有利于对水质的精准监测作业，通过监测器3的设置，利用传感器组25对取样器8所提取的水样进行监测，将监测数据传输到控制器2中并传输到实验室终端上，水样监测完毕后，通过打开排水电磁阀27使得水样通过排水管26排出，排出水样后的监测盒28内壁和传感器组25上均粘有水样，通过第一水泵23将储水箱22中所存储的清水通过导水管20泵入到布水盘18中，清水通过布水盘18底面均布的布水孔33喷出，对监测盒28内部进行喷淋，于此同时，通过旋转电机34带动旋转轴35旋转，旋转轴35带动洗刷器36旋转，利用洗刷器36上设置的刷毛40对监测盒28内部进行刷洗，洗刷产生的废水通过排水管26排出，洗刷结束后通过热风机19向监测盒28内部鼓入热空气，对传感器组25和监测盒28进行热风烘干，便于保持干燥，利用传感器组25对水样进行监测，使用后的监测盒28和传感器组25利用清水进行喷淋洗刷后再经过热风烘干，便于保持设备的干燥，利于保证传感器组25的监测精度，防止水样长期附着在传感器组25上造成对传感器组25的腐蚀，也利于延伸设备的使用寿命，通过漂浮器7的设置，利用气囊65提供浮力，且通过压力传感器64监测气囊压力，当压力过少时，通过气泵61向气囊65内充气，实现气囊65压力的稳定，进而保证整个设备不会因为浮力不够导致整体沉入水底的问题发生，实现浮力稳定存在的目的，通过驱动器6的设置，利用驱动电机70带动转轴轴69旋转，进而带动推进器69改变推进方向，使得整个设备前进方向可控，方便监测人员调整取样位置，便于操作，通过疏导器9的设置，在整个设备前进过程中，将前进方向上的杂物水草等向两侧疏导，减轻前进阻力的同时也有效防止杂物在取样过程中进入到设备内部。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种河道治理用水质在线监测仪，包括用于安装各组件的监测箱(5)，其特征在于：所述监测箱(5)顶部开口处设置有顶盖(4)，所述顶盖(4)通过螺栓与监测箱(5)连接，且连接处设置有密封圈，顶盖(4)表面均布有若干环形分布的导气孔(14)，顶盖(4)顶面设置有一套顶棚(1)，顶盖(4)下表面设置有控制器(2)，所述控制器(2)通过导线与蓄电组件(10)、取样器(8)、监测器(3)和驱动器(6)连接，所述取样器(8)和监测器(3)排布在监测箱(5)内部，所述取样器(8)包括升降电机(53)、丝杆(43)、升降板(55)、升降杆(48)、取样筒(51)、取样水管(49)、取样软管(46)、第二水泵(47)和取样筒收纳盒(50)，所述升降电机(53)通过联轴器与丝杆(43)连接，且升降电机(53)和丝杆(43)通过两层安装板(42)与监测箱(5)内壁连接，两层安装板(42)之间设置有一根导向杆(54)，所述导向杆(54)和丝杆(43)上设置有一套升降板(55)，所述升降板(55)端部下表面通过固定座(44)与升降杆(48)顶端连接，所述升降杆(48)穿过取样筒收纳盒(50)与取样筒(51)固定连接，且升降杆(48)上套接有导向座(52)，所述导向座(52)固定在取样筒收纳盒(50)顶面，取样筒(51)与取样水管(49)一端连通，所述取样水管(49)另一端与取样软管(46)一端连通，且取样水管(49)上设置有流量计(45)，所述取样软管(46)的另一端与第二水泵(47)连接，所述第二水泵(47)设置在监测盒(28)外壁上，所述取样筒收纳盒(50)底部开口，且取样筒收纳盒(50)与监测箱(5)连接处设置有密封圈，所述监测器(3)包括监测盒(28)、盒盖(17)、传感器组(25)、热风机(19)、清洗器(29)、布水盘(18)、第一水泵(23)和储水箱(22)，所述监测盒(28)底面通过支撑架(24)与监测箱(5)连接，且监测盒(28)顶面开口处设置有盒盖(17)，所述盒盖(17)通过螺栓与监测盒(28)连接，且连接处设置有密封圈，盒盖(17)表面对称设置有两套进风口(30)，两套进风口(30)外侧设置有两套热风机(19)，所述热风机(19)与盒盖(17)固定连接，盒盖(17)底面固定有布水盘(18)，所述布水盘(18)与盒盖(17)上的进风口(30)正对处开设有导风孔(32)，且布水盘(18)底面均布有若干布水孔(33)，布水盘(18)顶面与导水管(20)的一端连通，所述导水管(20)的另一端与储水箱(22)底部连通，导水管(20)底部设置有第一水泵(23)，所述储水箱(22)顶部侧壁设置有加水管(21)，监测盒(28)底面中部设置有传感器组(25)，监测盒(28)内部设置有清洗器(29)，所述清洗器(29)包括旋转电机(34)、旋转轴(35)和洗刷器(36)，所述旋转电机(34)固定在盒盖(17)上表面，且与旋转轴(35)顶端连接，所述旋转轴(35)上固定有一套洗刷器(36)，监测盒(28)底面与排水管(26)一端连通，排水管26上设置有排水电磁阀(27)，监测箱(5)底面设置有一套漂浮器(7)，监测箱(5)外壁设置有一套疏导器(9)，监测箱(5)尾部设置有一套驱动器(6)；
所述疏导器(9)由疏导板(15)和T型连接架(16)制成，所述疏导板(15)设置成V型，通过T型连接架(16)固定在监测箱(5)外壁上。
2.根据权利要求1所述的一种河道治理用水质在线监测仪，其特征在于：所述顶棚(1)由顶板(11)和顶板(11)上表面设置的太阳能电池板(12)组成，顶板(11)通过四套支撑杆(13)与顶盖(4)固定，太阳能电池板(12)通过导线与蓄电组件(10)连接，蓄电组件(10)设置在监测箱(5)内壁上。
3.根据权利要求1所述的一种河道治理用水质在线监测仪，其特征在于：所述升降板(55)上嵌有螺纹套(57)和导向套(56)，螺纹套(57)通过螺纹连接的方式与丝杆(43)连接，导向套(56)套接在导向杆(54)上。
4.根据权利要求1所述的一种河道治理用水质在线监测仪，其特征在于：所述洗刷器(36)由毛刷安装板(39)、第一安装套(38)、第二安装套(41)和连接板(37)焊接制成，且第一安装套(38)和第二安装套(41)套接在旋转轴(35)上，所述毛刷安装板(39)上设置有刷毛(40)。
5.根据权利要求1所述的一种河道治理用水质在线监测仪，其特征在于：所述漂浮器(7)包括气囊支架(63)、气囊(65)和气泵(61)，所述气囊支架(63)固定在监测箱(5)底面，且气囊支架(63)底面固定有环形的气囊(65)，所述气囊(65)与充气管(66)的一端连通，充气管(66)上设置有单向阀(62)，且充气管(66)的另一端与气泵(61)连通，所述气泵(61)固定在监测箱(5)内壁上，气囊(65)内部设置有压力传感器(64)。
6.根据权利要求1所述的一种河道治理用水质在线监测仪，其特征在于：所述驱动器(6)包括驱动电机(70)、转向轴(68)和推进器(69)，所述驱动电机(70)设置在驱动盒(67)内部，所述驱动盒(67)设置在监测箱(5)外壁上，驱动电机(70)通过联轴器与转向轴(68)连接，所述转向轴(68)底部与推进器(69)连接。
7.根据权利要求1所述的一种河道治理用水质在线监测仪，其特征在于：所述取样筒(51)由筒体(59)和筒盖(58)组成，所述筒体(59)底面均布有若干取样孔(60)，且筒体(59)顶端通过螺纹连接的方式与筒盖(58)连接。
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