CN113238018B - 一种节能一体化水质检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能一体化水质检测装置，包括：上杯体、下杯体，上杯体下端与下杯体上端连接，上杯体上端设置有上杯体孔，上杯体内部上端环形固定有第一定子绕组、外陶瓷轴承，外陶瓷轴承与设置在转子外壁的内陶瓷轴承与配合工作，转子为桶形结构、内部有通道孔，转子外壁上还设置有转子永磁铁，转子永磁铁与第一定子绕组配合工作，转子下端与动连杆上端连接，动连杆下端与转动盘连接，转动盘下方设置有第一加热盘，第一加热盘设置在下杯体内壁上，所述下杯体底部设置有排污阀。本发明设备转子系统为磁悬浮式设计，可进一步降低搅拌检测液时的阻力、噪音、振动和能源消耗等。

Description

一种节能一体化水质检测装置

技术领域

本发明涉及污水处理设备技术领域相关技术领域，具体涉及一种节能一体化水质检测装置。

背景技术

近年来，随着新城市建设的快速发展，对污水的处理排放也越来越重视。水污染不仅影响工业生产、增大设备腐蚀、影响产品质量，甚至使生产不能进行下去，更重要的是水的污染还影响人民生活，破坏生态，直接危害人的健康，损害很大。水质检测是掌握水体污染程度的直接方式，并为决策和治理提供重要的数据支持。

目前现有的污水检测仪器，多采用电机搅拌被检测液体和电热丝从器皿猜测加热被检测液体，其结构复杂，能耗较高，且在潮湿环境下工作，电气绝缘容易降低，设备容易烧坏等，且运行时有噪音振动。特别是在检测一些指标时，需要在被检测液体内添加反应化学试剂时，传统的检测装置不方便操作，常见的设计可以参见中国专利201710776643.9、201711082321.0、201711283266.1、201711287149.2、201920199518.0等。

为了降低设备的能耗、噪音等，提高设备的稳定性、检测效果和使用寿命，特设计本专利技术产品。

发明内容

（一）解决的技术问题

为了解决上述问题，背景技术中存在的问题，本发明提供了一种节能一体化水质检测装置，其目的在于：降低设备的能耗、噪音等，提高设备的稳定性、检测效果和使用寿命。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种节能一体化水质检测装置，其特征在于，所述处理设备包括：上杯体、下杯体，所述上杯体下端与下杯体上端连接，所述上杯体上端设置有上杯体孔，上杯体内部上端环形固定有第一定子绕组、外陶瓷轴承，外陶瓷轴承与设置在转子外壁的内陶瓷轴承与配合工作，所述转子为桶形结构、内部有通道孔，转子外壁上还设置有转子永磁铁，转子永磁铁与第一定子绕组配合工作，转子下端与动连杆上端连接，动连杆下端与转动盘连接，转动盘下方设置有第一加热盘，第一加热盘设置在下杯体内壁上，所述下杯体底部设置有排污阀。

作为上一步优选方案，所述上杯体、下杯体连接处还设置有密封圈并通过连接螺钉使上杯体、下杯体密封固定连接。

作为上一步优选方案，所述转子下端焊接固定有法兰环，法兰环通过动连杆与转动盘连接，转动盘通过转子驱动旋转。法兰环可有效隔离下杯体内被搅动的液体从法兰环上端飞溅到转子永磁铁、内陶瓷轴承、外陶瓷轴承之间的间隙内，保持传动系统无异物干扰。

作为上一步优选方案，所述动连杆数量至少为两根，动连杆上设置有搅拌块，搅拌块上设置有通孔，可增加下杯体内中部液体的搅拌效果。

作为上一步优选方案，所述转动盘中间有转动盘孔。转动盘在转动时，其上下两侧液体可通过转动盘孔充分水平方向的搅拌和热交换；转动盘还设置有永磁铁，永磁铁呈圆周分布，且N-S磁极间隔设置，所述永磁铁与第一加热盘间隙在2—5㎜之间。永磁铁的高度超过转动盘厚度，即永磁铁同样起到搅拌块的水平方向的搅拌作用，可增加下杯体内底部搅拌效果。

作为上一步优选方案，所述下杯体内部环形固定有第二定子绕组，第二定子绕组与第二加热盘匹配工作，第二加热盘与静连杆上端连接，静连杆下端与第一加热盘。

作为上一步优选方案，所述第二加热盘中间有加热盘孔，加热盘孔用来通过动连杆、转动盘的转动运行。

作为上一步优选方案，所述转动盘的转动盘孔一侧设置搅拌叶片，搅拌叶片为旋流叶片（如涡轮叶片、螺旋桨叶片、风扇叶片等形状），搅拌叶片至少设置1个。搅拌叶片可让转动盘在转动时，进一步促进下杯体内的液体在上下垂直方向的流动，使搅拌、加热更快速。

作为上一步优选方案，所述下杯体外侧有保温层。

作为上一步优选方案，所述动连杆、静连杆各至少两组，动连杆、静连杆两端带有螺纹，中间为对称平面a型或侧面整体对称的平面b型或截面为正方形的c型或截面为六边形的d型。

作为上一步优选方案，所述上杯体、下杯体内及内部零部件有特氟龙涂装，可防腐、防锈、耐磨、防酸碱盐等。

作为上一步优选方案，所述转子永磁铁、永磁铁优选磁性强度较大的钕磁铁。

作为上一步优选方案，所述第一定子绕组、第二定子绕组分别用环氧树脂浇注在上杯体、下杯体内，环氧树脂可以有效防潮、绝缘等。

（三）有益效果

本发明提供了一种节能一体化水质检测装置，具备以下有益效果：

1、本发明设备转子系统为磁悬浮式设计，可进一步降低搅拌检测液时的阻力、噪音、振动和能源消耗等。

2、本发明设备转子有限接触部分选用陶瓷轴承，耐磨、耐腐、防锈、不需润滑且阻力更小。

3、本发明设备初级加热部件采用旋转磁铁感应加热，为搅拌、加热同步进行，且直接在检测液内部加热，效率高、能耗低。

4、本发明设备次级加热部件采用电磁涡流加热，同样在检测液内部加热，效率高、能耗低。

5、本发明设备方便从上部添加检测所需的化学试剂和安放综合检测仪，使用方便。

6、本发明设备加热均采用感应式加热，不采用电阻式或直接接触式加热，安全性高；特别是检测水质时，装置的电气原件不易收到微小水分影响到装置的电气绝缘特性。

7、本发明设备法兰环可有效隔离下杯体内被搅动的液体从法兰环上端飞溅到转子永磁铁、内陶瓷轴承、外陶瓷轴承之间的间隙内，保持传动系统无异物干扰，运转更稳定。

8、本发明设备转动盘上设置搅拌叶片，进一步促进下杯体内液体在上下垂直方向的流动，使搅拌、加热更快速。

9、本发明设备内部有特氟龙喷涂防腐、防锈、防酸碱盐等，外部有保温层，定子绕组有环氧树脂固化，设备稳定耐用。

10、本发明设备结构简单，能耗低，使用方便，便于制造和推广之用。

附图说明

参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：

图1为本发明主视图；

图2为本发明转子系统结构示意图；

图3为本发明第一加热系统示意图；

图4为本发明转子桶身结构示意图；

图5为本发明检测状态示意图；

图6为本发明连杆多种结构示意图；

图7为本发明转动盘磁铁分布示意图；

图8为本发明转动盘和搅拌叶片组合结构示意图。

其中，1、上杯体，2、转子永磁铁，3、第一定子绕组，4、内陶瓷轴承，5、外陶瓷轴承，6、法兰环，7、连接螺钉，8、密封圈，9、动连杆，10、第二定子绕组，11、静连杆，12、搅拌块，13、保温层，14、第一加热盘，15、永磁铁，16、转动盘，17、排污阀，18、转子，19、上杯体孔，20、通道孔，21、综合检测仪，22、检测头，23、转动盘孔，25、第二加热盘，26、加热盘孔，27、下杯体，28、搅拌叶片。

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。

实施例：

如图1、5所示，上杯体1上端有上杯体孔19，内部环形固定有第一定子绕组3、外陶瓷轴承5；下杯体27内部环形固定有第二定子绕组10，第二定子绕组10与第二加热盘25匹配工作；

转子18为桶形结构，内部有通道孔20，下端与法兰环6焊接固定；转子18上还固定有转子永磁铁2、内陶瓷轴承4。转子永磁铁2与第一定子绕组3配合工作，内陶瓷轴承4与外陶瓷轴承5配合工作；

动连杆9将法兰环6、转动盘16固定，动连杆9至少两组；法兰环6可有效隔离下杯体27内被搅动的液体从法兰环6上端飞溅到转子永磁铁2、内陶瓷轴承4、外陶瓷轴承5之间的间隙内，保持传动系统无异物干扰。

转动盘16中间有转动盘孔23，转动盘16在转动时，其上下两侧液体可通过转动盘孔23充分水平方向的搅拌和热交换。转动盘16还设置有永磁铁15，永磁铁15呈圆周分布，且N-S磁极间隔设置，永磁铁15与第一加热盘14间隙在2—5㎜之间。永磁铁15的高度超过转动盘16厚度，即永磁铁15同样起到搅拌块12的搅拌作用，可增加下杯体27内底部水平方向的搅拌效果。

静连杆11将第一加热盘14、第二加热盘25连接后一并固定在下杯体27底部，静连杆11至少两组；第二加热盘25中间有加热盘孔26，其空间用来通过动连杆9、转动盘16的组件转动运行；

转子永磁铁2与第一定子绕组3的磁力可将转子18组件吸引，构成转子磁悬浮系统，有效降低系统能源消耗，且转速高；内陶瓷轴承4、外陶瓷轴承5可进一步降低转子18组件的阻力，防腐、防锈、不需补充润滑液等。

转动盘16上的永磁铁15旋转时，其下侧的第一加热盘14受到交变磁场感应而发热，可将下杯体27内的检测液加热。

被检测液体量大或需要快速加热时，第二定子绕组10通入高频电流，在第二加热盘25上产生涡流，可迅速加热第二加热盘25，将下杯体27内的检测液进一步迅速加热。

上杯体1、下杯体27通过连接螺钉7、密封圈8密封固定连接。

下杯体27地不设置有排污阀17、外侧有保温层13。

动连杆9上根据高度不同分层设置固定有搅拌块12，搅拌块12上设置有通孔，可增加下杯体27内中部液体的搅拌效果，能充分有效地搅拌被检测液体。

转子永磁铁2、永磁铁15优选磁性强度较大的钕磁铁。

上杯体1、下杯体27内及内部零部件有特氟龙涂装，可防腐、防锈、耐磨、防酸碱盐等。

第一定子绕组3、第二定子绕组10分别用环氧树脂浇注在上杯体1、下杯体27内，环氧树脂可以有效防潮、绝缘等。

如图2所示，转子18为桶形结构，内部有通道孔20，下端与法兰环6焊接固定；转子18上还固定有转子永磁铁2、内陶瓷轴承4。转子永磁铁2与第一定子绕组3配合工作，内陶瓷轴承4与外陶瓷轴承5配合工作。

动连杆9将法兰环6、转动盘16固定，动连杆9至少两组；法兰环6可有效隔离下杯体27内被搅动的液体从法兰环6上端飞溅到转子永磁铁2、内陶瓷轴承4、外陶瓷轴承5之间的间隙内，保持传动系统无异物干扰。转动盘16中间有转动盘孔23，转动盘16在转动时，其上下两侧液体可通过转动盘孔23充分水平方向的搅拌和热交换。

转动盘16还设置有永磁铁15，永磁铁15呈圆周分布，且N-S磁极间隔设置，永磁铁15与第一加热盘14间隙在2—5㎜之间。永磁铁15的高度超过转动盘16厚度，即永磁铁15同样起到搅拌块12的搅拌作用，可增加下杯体27内底部水平方向的搅拌效果。

如图3所示，静连杆11将第一加热盘14、第二加热盘25连接后一并固定在下杯体27底部，静连杆11至少两组；第二加热盘25中间有加热盘孔26，其空间用来通过动连杆9、转动盘16的组件转动运行。

如图4所示，转子18为桶形结构，内部有通道孔20，下端与法兰环6焊接固定。

如图6所示，动连杆9、静连杆11两端带有螺纹，中间可为对称平面a型、侧面整体对称的平面b型、截面为正方形的c型或截面为六边形的d型，主要便于扳手安装固定。

如图7所示，转动盘16中间有转动盘孔23，转动盘16在转动时，其上下两侧液体可通过转动盘孔23充分流动搅拌和热交换。转动盘16还设置有永磁铁15，永磁铁15呈圆周分布，且N-S磁极间隔设置；永磁铁15与第一加热盘间隙控制在2—5㎜为最佳。永磁铁15的高度超过转动盘16厚度，即永磁铁15同样起到搅拌块12的搅拌作用，可增加下杯体27内底部搅拌效果。

如图8所示，转动盘16的转动盘孔23一侧设置搅拌叶片28，搅拌叶片28为旋流叶片（如涡轮叶片、螺旋桨叶片、风扇叶片等形状），搅拌叶片28至少设置1个。搅拌叶片28可让转动盘16在转动时，进一步促进下杯体27内的液体在上下垂直方向的流动，使搅拌、加热更快速。

具体实施过程：

1、将一定量的待检测液体从上杯体孔19、通道孔20内加入到下杯体27内；

2、将综合检测仪21、检测头22从上杯体孔19、通道孔20放入；

3、接通第一定子绕组3，转子永磁铁2收到第一定子绕组3磁力驱动旋转，进一步带动转子18、法兰环6、动连杆9、转动盘16旋转在内陶瓷轴承4与外陶瓷轴承5之间以磁悬浮状态高速旋转；

4、转动盘16上的永磁铁15旋转时，其下侧的第一加热盘14受到交变磁场感应而发热，将下杯体27内的检测液加热。综合检测仪21实时监测COD、BOD、SS、溶解氧、电导率、PH、氨氮，温度、浊度等参数值；

5、被检测液体量大或需要快速加热时，第二定子绕组10通入高频电流，在第二加热盘25上产生涡流，可迅速加热第二加热盘25，将下杯体27内的检测液进一步迅速加热；

6、根据监测需要，还可以方便的从上杯体孔19、通道孔20内添加水质检测反应的化学试剂；

7、根据水质检测需要，结合综合检测仪21数据，合理选择第一定子绕组3、第二定子绕组10的通电状态；

8、检测结束后，调节排污阀17，可将下杯体27内的检测液体排放出。

以上达到设计目的。

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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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。综上，本发明达到预期目的。

Claims (9)

1.一种节能一体化水质检测装置，其特征在于，所述检测装置包括：上杯体（1）、下杯体（27）、综合检测仪（21）和检测头（22），所述上杯体（1）下端与下杯体（27）上端连接，所述上杯体（1）上端设置有上杯体孔（19），上杯体（1）内部上端环形固定有第一定子绕组（3）、外陶瓷轴承（5），外陶瓷轴承（5）与设置在转子（18）外壁的内陶瓷轴承（4）配合工作，所述转子（18）为桶形结构、内部有通道孔（20），转子（18）外壁上还设置有转子永磁铁（2），转子永磁铁（2）与第一定子绕组（3）配合工作，转子（18）下端与动连杆（9）上端连接，动连杆（9）下端与转动盘（16）连接，转动盘（16）下方设置有第一加热盘（14），转动盘（16）还设置有永磁铁（15），永磁铁（15）呈圆周分布，且N-S磁极间隔设置，所述永磁铁（15）与第一加热盘（14）间隙在2—5㎜之间，转动盘（16）上的永磁铁（15）旋转时，其下侧的第一加热盘（14）受到交变磁场感应而发热，用于将下杯体（27）内的检测液加热，第一加热盘（14）设置在下杯体（27）内壁上，所述下杯体（27）底部设置有排污阀（17）；将综合检测仪（21）和检测头（22）从上杯体孔（19）、通道孔（20）放入上杯体（1）、下杯体（27）内。

2.根据权利要求1所述的一种节能一体化水质检测装置，其特征在于：所述上杯体（1）、下杯体（27）连接处还设置有密封圈（8）并通过连接螺钉（7）使上杯体（1）、下杯体（27）密封固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种节能一体化水质检测装置，其特征在于：所述转子（18）下端焊接固定有法兰环（6），法兰环（6）通过动连杆（9）与转动盘（16）连接，转动盘（16）通过转子（18）驱动旋转。

4.根据权利要求3所述的一种节能一体化水质检测装置，其特征在于：所述动连杆（9）上设置有搅拌块（12），搅拌块（12）上设置有通孔，通孔用于增加下杯体（27）内中部液体的搅拌效果。

5.根据权利要求1或3所述的一种节能一体化水质检测装置，其特征在于：所述转动盘（16）中间有转动盘孔（23），转动盘（16）在转动时，其上下两侧液体可通过转动盘孔（23）充分流动搅拌和热交换。

6.根据权利要求5所述的一种节能一体化水质检测装置，其特征在于：所述转动盘（16）的转动盘孔（23）一侧设置搅拌叶片（28），搅拌叶片（28）为旋流叶片，搅拌叶片（28）至少设置1个。

7.根据权利要求1或2或4所述的一种节能一体化水质检测装置，其特征在于：所述下杯体（27）内部环形固定有第二定子绕组（10），第二定子绕组（10）与第二加热盘（25）匹配工作，第二加热盘（25）与静连杆（11）上端连接，静连杆（11）下端与第一加热盘（14）固定连接，第二定子绕组（10）通入高频电流，在第二加热盘（25）上产生涡流，用于加热第二加热盘（25），将下杯体（27）内的检测液加热。

8.根据权利要求7所述的一种节能一体化水质检测装置，其特征在于：所述第二加热盘（25）中间有加热盘孔（26），加热盘孔（26）用来通过动连杆（9）、转动盘（16）的转动运行。

9.根据权利要求7所述的一种节能一体化水质检测装置，其特征在于：所述第一定子绕组（3）、第二定子绕组（10）分别用环氧树脂浇注在上杯体（1）、下杯体（27）内。