CN112986203B - 一种以led发光二极管为光源的荧光信号水质监测装置及其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种以LED发光二极管为光源的荧光信号水质监测装置及其应用方法，包括机箱、连接环槽、连接组件、耳槽、耳板、连接螺孔、连接螺钉、弧形回转座、弧形挡槽、挡环、回转电机、V型滚轮、环形V型导轨、顶罩、双轴旋转电机、旋转座、光谱摄像头、荧光信号灯、水质检测仪、信号收发器、立柱和基台；该发明能根据实际场景适应性地调节监测的方向和倾斜角度，避免了长期使用时容易被建筑物或树木遮挡的问题，确保了监测装置的正常使用，不需人员重新安装调整，降低了监测装置的维护成本，且增设连接组件，优化了监测装置的结构，便于安装和拆卸，降低了监测装置的维修更换难度，节省了水质监测的成本。

Description

一种以LED发光二极管为光源的荧光信号水质监测装置及其 应用方法

技术领域

本发明涉及水质监测技术领域，具体为一种以LED发光二极管为光源的荧光信号水质监测装置及其应用方法。

背景技术

水质监测，是监视和测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势，评价水质状况的过程。当前，我国水质监测技术主要以理化监测技术为主，近几年来生物监测、遥感监测技术也被应用到了水质监测中。其中水质遥感监测是基于经验、统计分析或水质参数的光谱特性、选择遥感波段数据与地面实测水质参数数据进行数学分析，建立水质参数反演算法实现的。水质遥感监测方法可以反映水质在空间和时间上的分布情况和变化，发现一些常规方法难以揭示的污染源和污染物迁徙特征，而且具有监测范围广、速度快、成本低和便于长期动态监测的优势。

然而，传统的水质监测装置大多不具备调节监测方向和倾斜角度的功能，长期使用时容易被建筑物或树木遮挡，导致监测装置无法正常使用，需要人员重新安装调整，不可避免的增加了监测装置的维护成本，且不便安装和拆卸，维修更换困难，费时费力，增加了水质监测的成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以LED发光二极管为光源的荧光信号水质监测装置及其应用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种以LED发光二极管为光源的荧光信号水质监测装置，包括机箱、连接环槽、连接组件、耳槽、耳板、连接螺孔、连接螺钉、弧形回转座、弧形挡槽、挡环、回转电机、V型滚轮、环形V型导轨、顶罩、双轴旋转电机、旋转座、光谱摄像头、荧光信号灯、水质检测仪、信号收发器、立柱和基台，所述机箱顶部的外缘通过连接环槽活动套接有连接组件，所述连接组件由第一弧形夹板、第二弧形夹板、第一夹紧板、第二夹紧板、定位槽、定位块、锁紧螺孔和锁紧螺钉组成，所述机箱外壁顶部的外圆周通过连接环槽分别活动套接有第一弧形夹板和第二弧形夹板，所述第一弧形夹板和第二弧形夹板侧面的两端分别设置有第一夹紧板和第二夹紧板，所述第一夹紧板的侧面通过定位槽、定位块、锁紧螺孔和锁紧螺钉与第二夹紧板的侧面固定连接；所述第一弧形夹板的侧面通过耳槽、耳板、连接螺孔和连接螺钉与弧形回转座侧面的顶端固定连接，所述弧形回转座侧面的底端通过弧形挡槽和挡环活动套接在机箱外壁底部的外圆周上，且弧形回转座顶部的中心固定嵌装有回转电机，所述回转电机的输出端固定套接有V型滚轮，所述回转电机的V型齿槽与环形V型导轨的V型齿牙啮合，所述环形V型导轨固定嵌装在顶罩底部的外缘，所述顶罩底部的中心与机箱外壁顶部的中心固定连接；所述弧形回转座侧面的中心通过双轴旋转电机与旋转座的一侧固定铰接，所述旋转座另一侧的顶端和底端分别固定安装有光谱摄像头和荧光信号灯，所述荧光信号灯的内部设置有若干个LED发光二极管。

一种以LED发光二极管为光源的荧光信号水质监测装置的应用方法，包括以下步骤：步骤一，调节；步骤二，照射；步骤三，监测；步骤四，更换；

其中上述步骤一中，通过回转电机驱动V型滚轮在环形V型导轨上滚动，进而使连接组件和弧形回转座绕着机箱进行旋转，调整至预定朝向，再通过双轴旋转电机驱动旋转座绕着弧形回转座进行旋转，调整至预定倾斜角度；

其中上述步骤二中，通过信号收发器远程开启水质检测仪，并点亮荧光信号灯，通过其内部的LED发光二极管对待测水域进行照射，使待测水域中的污染物吸收光能量后激发出荧光；

其中上述步骤三中，通过光谱摄像头对待测水域中的污染物吸收光能量后激发出荧光进行采集，再将光信号转变成电信号，传输给水质检测仪，进而测定出待测水域中的污染物含量，检测出待测水域的水质情况，并通过信号收发器传输给水质监测站；

其中上述步骤四中，将顶罩从机箱上取下，使V型滚轮与V型导轨分离，再通过使连接螺钉脱离连接螺孔将耳板从耳槽中取出，进而将弧形回转座从连接组件上取下，接着通过使锁紧螺钉脱离锁紧螺孔、定位块脱离定位槽将第一夹紧板与第二夹紧板分离、第一弧形夹板与第二弧形夹板，进而将连接组件从机箱上取下。

根据上述技术方案，所述机箱内壁的底部与水质检测仪的底部固定连接，所述水质检测仪的顶部设置有信号收发器。

根据上述技术方案，所述机箱底部的中心与立柱的顶部固定连接，所述立柱的底部与基台顶部的中心固定连接。

根据上述技术方案，所述定位槽分别开设在第二夹紧板侧面的一端，且定位槽的内部嵌装有定位块，所述定位块设置在第一夹紧板侧面的一端。

根据上述技术方案，所述锁紧螺孔分别开设在第一夹紧板和第二夹紧板的侧面中心，且锁紧螺孔的内部嵌装有锁紧螺钉。

根据上述技术方案，所述耳槽开设在第一夹紧板顶部的一侧，且耳槽的内部嵌装有耳板，所述耳板设置在弧形回转座侧面的顶端。

根据上述技术方案，所述连接螺孔分别开设在耳槽和耳板的顶部中心，且连接螺孔的内部嵌装有连接螺钉。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：该发明增设连接组件，优化了监测装置的结构，便于安装和拆卸，降低了监测装置的维修更换难度，节省了水质监测的成本；具备调节监测方向和倾斜角度的功能，避免了长期使用时容易被建筑物或树木遮挡的问题，确保了监测装置的正常使用，不需人员重新安装调整，降低了监测装置的维护成本。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构主视图；

图2是本发明的整体结构主视剖视图；

图3是图2中A处的局部放大图；

图4是本发明的整体结构左视图；

图5是本发明的局部结构俯视图；

图6是本发明中连接组件的分解图；

图7是本发明的方法流程图；

图中：1、机箱；2、连接环槽；3、连接组件；31、第一弧形夹板；32、第二弧形夹板；33、第一夹紧板；34、第二夹紧板；35、定位槽；36、定位块；37、锁紧螺孔；38、锁紧螺钉；4、耳槽；5、耳板；6、连接螺孔；7、连接螺钉；8、弧形回转座；9、弧形挡槽；10、挡环；11、回转电机；12、V型滚轮；13、环形V型导轨；14、顶罩；15、双轴旋转电机；16、旋转座；17、光谱摄像头；18、荧光信号灯；19、水质检测仪；20、信号收发器；21、立柱；22、基台。

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，本发明提供一种技术方案：一种以LED发光二极管为光源的荧光信号水质监测装置，包括机箱1、连接环槽2、连接组件3、耳槽4、耳板5、连接螺孔6、连接螺钉7、弧形回转座8、弧形挡槽9、挡环10、回转电机11、V型滚轮12、环形V型导轨13、顶罩14、双轴旋转电机15、旋转座16、光谱摄像头17、荧光信号灯18、水质检测仪19、信号收发器20、立柱21和基台22，机箱1内壁的底部与水质检测仪19的底部固定连接，水质检测仪19的顶部设置有信号收发器20，机箱1底部的中心与立柱21的顶部固定连接，立柱21的底部与基台22顶部的中心固定连接，机箱1顶部的外缘通过连接环槽2活动套接有连接组件3，连接组件3由第一弧形夹板31、第二弧形夹板32、第一夹紧板33、第二夹紧板34、定位槽35、定位块36、锁紧螺孔37和锁紧螺钉38组成，机箱1外壁顶部的外圆周通过连接环槽2分别活动套接有第一弧形夹板31和第二弧形夹板32，第一弧形夹板31和第二弧形夹板32侧面的两端分别设置有第一夹紧板33和第二夹紧板34，第一夹紧板33的侧面通过定位槽35、定位块36、锁紧螺孔37和锁紧螺钉38与第二夹紧板34的侧面固定连接，定位槽35分别开设在第二夹紧板34侧面的一端，且定位槽35的内部嵌装有定位块36，定位块36设置在第一夹紧板33侧面的一端，锁紧螺孔37分别开设在第一夹紧板33和第二夹紧板34的侧面中心，且锁紧螺孔37的内部嵌装有锁紧螺钉38，优化了监测装置的结构，便于安装和拆卸，降低了监测装置的维修更换难度，节省了水质监测的成本；第一弧形夹板31的侧面通过耳槽4、耳板5、连接螺孔6和连接螺钉7与弧形回转座8侧面的顶端固定连接，耳槽4开设在第一夹紧板33顶部的一侧，且耳槽4的内部嵌装有耳板5，耳板5设置在弧形回转座8侧面的顶端，连接螺孔6分别开设在耳槽4和耳板5的顶部中心，且连接螺孔6的内部嵌装有连接螺钉7，弧形回转座8侧面的底端通过弧形挡槽9和挡环10活动套接在机箱1外壁底部的外圆周上，且弧形回转座8顶部的中心固定嵌装有回转电机11，回转电机11的输出端固定套接有V型滚轮12，回转电机11的V型齿槽与环形V型导轨13的V型齿牙啮合，环形V型导轨13固定嵌装在顶罩14底部的外缘，顶罩14底部的中心与机箱1外壁顶部的中心固定连接；弧形回转座8侧面的中心通过双轴旋转电机15与旋转座16的一侧固定铰接，旋转座16另一侧的顶端和底端分别固定安装有光谱摄像头17和荧光信号灯18，荧光信号灯18的内部设置有若干个LED发光二极管，能根据实际场景适应性地调节监测的方向和倾斜角度，避免了长期使用时容易被建筑物或树木遮挡的问题，确保了监测装置的正常使用，不许人员重新安装调整，降低了监测装置的维护成本。

请参阅图7，本发明提供一种技术方案：一种以LED发光二极管为光源的荧光信号水质监测装置的应用方法，包括以下步骤：步骤一，调节；步骤二，照射；步骤三，监测；步骤四，更换；

其中上述步骤一中，通过回转电机11驱动V型滚轮12在环形V型导轨13上滚动，进而使连接组件3和弧形回转座8绕着机箱1进行旋转，调整至预定朝向，再通过双轴旋转电机15驱动旋转座16绕着弧形回转座8进行旋转，调整至预定倾斜角度；

其中上述步骤二中，通过信号收发器20远程开启水质检测仪19，并点亮荧光信号灯18，通过其内部的LED发光二极管对待测水域进行照射，使待测水域中的污染物吸收光能量后激发出荧光；

其中上述步骤三中，通过光谱摄像头17对待测水域中的污染物吸收光能量后激发出荧光进行采集，再将光信号转变成电信号，传输给水质检测仪19，进而测定出待测水域中的污染物含量，检测出待测水域的水质情况，并通过信号收发器20传输给水质监测站；

其中上述步骤四中，将顶罩14从机箱1上取下，使V型滚轮12与V型导轨分离，再通过使连接螺钉7脱离连接螺孔6将耳板5从耳槽4中取出，进而将弧形回转座8从连接组件3上取下，接着通过使锁紧螺钉38脱离锁紧螺孔37、定位块36脱离定位槽35将第一夹紧板33与第二夹紧板34分离、第一弧形夹板31与第二弧形夹板32，进而将连接组件3从机箱1上取下。

基于上述，本发明的优点在于，该发明使用时，先通过回转电机11驱动V型滚轮12在环形V型导轨13上滚动，进而使连接组件3和弧形回转座8绕着机箱1进行旋转，调整至预定朝向，再通过双轴旋转电机15驱动旋转座16绕着弧形回转座8进行旋转，调整至预定倾斜角度，接着通过信号收发器20远程开启水质检测仪19，并点亮荧光信号灯18，通过其内部的LED发光二极管对待测水域进行照射，使待测水域中的污染物吸收光能量后激发出荧光，再通过光谱摄像头17对待测水域中的污染物吸收光能量后激发出荧光进行采集，并将光信号转变成电信号，传输给水质检测仪19，进而测定出待测水域中的污染物含量，检测出待测水域的水质情况，进而通过信号收发器20传输给水质监测站，最后将顶罩14从机箱1上取下，使V型滚轮12与V型导轨分离，再通过使连接螺钉7脱离连接螺孔6将耳板5从耳槽4中取出，进而将弧形回转座8从连接组件3上取下，接着通过使锁紧螺钉38脱离锁紧螺孔37、定位块36脱离定位槽35将第一夹紧板33与第二夹紧板34分离、第一弧形夹板31与第二弧形夹板32，进而将连接组件3从机箱1上取下，优化了监测装置的结构，便于安装和拆卸，降低了监测装置的维修更换难度，节省了水质监测的成本。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种以LED发光二极管为光源的荧光信号水质监测装置，包括机箱（1）、连接环槽（2）、连接组件（3）、耳槽（4）、耳板（5）、连接螺孔（6）、连接螺钉（7）、弧形回转座（8）、弧形挡槽（9）、挡环（10）、回转电机（11）、V型滚轮（12）、环形V型导轨（13）、顶罩（14）、双轴旋转电机（15）、旋转座（16）、光谱摄像头（17）、荧光信号灯（18）、水质检测仪（19）、信号收发器（20）、立柱（21）和基台（22），其特征在于：所述机箱（1）顶部的外缘通过连接环槽（2）活动套接有连接组件（3），所述连接组件（3）由第一弧形夹板（31）、第二弧形夹板（32）、第一夹紧板（33）、第二夹紧板（34）、定位槽（35）、定位块（36）、锁紧螺孔（37）和锁紧螺钉（38）组成，所述机箱（1）外壁顶部的外圆周通过连接环槽（2）分别活动套接有第一弧形夹板（31）和第二弧形夹板（32），所述第一弧形夹板（31）和第二弧形夹板（32）侧面的两端分别设置有第一夹紧板（33）和第二夹紧板（34），所述第一夹紧板（33）的侧面通过定位槽（35）、定位块（36）、锁紧螺孔（37）和锁紧螺钉（38）与第二夹紧板（34）的侧面固定连接；所述第一弧形夹板（31）的侧面通过耳槽（4）、耳板（5）、连接螺孔（6）和连接螺钉（7）与弧形回转座（8）侧面的顶端固定连接，所述弧形回转座（8）侧面的底端通过弧形挡槽（9）和挡环（10）活动套接在机箱（1）外壁底部的外圆周上，且弧形回转座（8）顶部的中心固定嵌装有回转电机（11），所述回转电机（11）的输出端固定套接有V型滚轮（12），所述回转电机（11）的V型齿槽与环形V型导轨（13）的V型齿牙啮合，所述环形V型导轨（13）固定嵌装在顶罩（14）底部的外缘，所述顶罩（14）底部的中心与机箱（1）外壁顶部的中心固定连接；所述弧形回转座（8）侧面的中心通过双轴旋转电机（15）与旋转座（16）的一侧固定铰接，所述旋转座（16）另一侧的顶端和底端分别固定安装有光谱摄像头（17）和荧光信号灯（18），所述荧光信号灯（18）的内部设置有若干个LED发光二极管；

所述定位槽（35）分别开设在第二夹紧板（34）侧面的一端，且定位槽（35）的内部嵌装有定位块（36），所述定位块（36）设置在第一夹紧板（33）侧面的一端；

所述锁紧螺孔（37）分别开设在第一夹紧板（33）和第二夹紧板（34）的侧面中心，且锁紧螺孔（37）的内部嵌装有锁紧螺钉（38）；

所述耳槽（4）开设在第一夹紧板（33）顶部的一侧，且耳槽（4）的内部嵌装有耳板（5），所述耳板（5）设置在弧形回转座（8）侧面的顶端；

所述连接螺孔（6）分别开设在耳槽（4）和耳板（5）的顶部中心，且连接螺孔（6）的内部嵌装有连接螺钉（7）；

其中，可将顶罩（14）从机箱（1）上取下，使V型滚轮（12）与环形V型导轨（13）分离，再通过使连接螺钉（7）脱离连接螺孔（6）将耳板（5）从耳槽（4）中取出，进而将弧形回转座（8）从连接组件（3）上取下，接着通过使锁紧螺钉（38）脱离锁紧螺孔（37），定位块（36）脱离定位槽（35）将第一夹紧板（33）与第二夹紧板（34）分离、第一弧形夹板（31）与第二弧形夹板（32）分离，进而将连接组件（3）从机箱（1）上取下。

2.根据权利要求1所述的一种以LED发光二极管为光源的荧光信号水质监测装置，其特征在于：所述机箱（1）内壁的底部与水质检测仪（19）的底部固定连接，所述水质检测仪（19）的顶部设置有信号收发器（20）。

3.根据权利要求1所述的一种以LED发光二极管为光源的荧光信号水质监测装置，其特征在于：所述机箱（1）底部的中心与立柱（21）的顶部固定连接，所述立柱（21）的底部与基台（22）顶部的中心固定连接。

4.一种如权利要求1所述的以LED发光二极管为光源的荧光信号水质监测装置的应用方法，包括以下步骤：步骤一，调节；步骤二，照射；步骤三，监测；步骤四，更换；其特征在于：

其中上述步骤一中，通过回转电机（11）驱动V型滚轮（12）在环形V型导轨（13）上滚动，进而使连接组件（3）和弧形回转座（8）绕着机箱（1）进行旋转，调整至预定朝向，再通过双轴旋转电机（15）驱动旋转座（16）绕着弧形回转座（8）进行旋转，调整至预定倾斜角度；

其中上述步骤二中，通过信号收发器（20）远程开启水质检测仪（19），并点亮荧光信号灯（18），通过其内部的LED发光二极管对待测水域进行照射，使待测水域中的污染物吸收光能量后激发出荧光；

其中上述步骤三中，通过光谱摄像头（17）对待测水域中的污染物吸收光能量后激发出荧光进行采集，再将光信号转变成电信号，传输给水质检测仪（19），进而测定出待测水域中的污染物含量，检测出待测水域的水质情况，并通过信号收发器（20）传输给水质监测站；

其中上述步骤四中，将顶罩（14）从机箱（1）上取下，使V型滚轮（12）与环形V型导轨（13）分离，再通过使连接螺钉（7）脱离连接螺孔（6）将耳板（5）从耳槽（4）中取出，进而将弧形回转座（8）从连接组件（3）上取下，接着通过使锁紧螺钉（38）脱离锁紧螺孔（37），定位块（36）脱离定位槽（35）将第一夹紧板（33）与第二夹紧板（34）分离、第一弧形夹板（31）与第二弧形夹板（32）分离，进而将连接组件（3）从机箱（1）上取下。

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