CN114264636B - 一种环境水样检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及环境污染物检测领域，具体涉及一种环境水样检测装置。一种环境水样检测装置，包括：取水管，所述取水管出口连接有第一动力件；试剂罐，所述试剂罐连接有第二动力件；检测结构，包括分别与所述取水管和试剂罐的出口连通的混合槽；清洗管，进口连接水源，出口连接有第一动力件，以在所述第一动力件的驱动下向所述混合槽中输送纯水，对使用后的所述混合槽进行清洗。本发明解决了环境水样快速检测装置在使用中存在共用水样的空间导致检测结果不够精准的缺陷，从而提供一种环境水样检测装置。

Description

一种环境水样检测装置

技术领域

本发明涉及环境污染物检测领域，具体涉及一种环境水样检测装置。

背景技术

随着我国工业化进程的加快，生态环境问题日趋严重，尤其是水环境污染事件频繁发生，给人们的饮用水安全带来严重威胁。水环境中富含有多种有毒有害的污染物，如，重金属离子、有机污染物等，它们在水体中进行广泛迁移扩散，使环境水样遭受不同程度的污染。目前，现有对水环境污染检测的主要方式以离线为主，需要现场采集样品后运至实验室进行检测，虽然检测精度和灵敏度较高，但却耗费大量人力、物力，导致检测周期较长。即使采用现场检测方式，却由于检测设备中存在共用水样的空间，从而污染采样到的水样，导致检测结果不够精准。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的环境水样快速检测装置在使用中存在共用水样的空间导致检测结果不够精准的缺陷，从而提供一种环境水样检测装置。

为了解决上述问题，本发明提供了一种环境水样检测装置，包括：

取水管，所述取水管出口连接有第一动力件；

试剂罐，所述试剂罐连接有第二动力件；

检测结构，包括分别与所述取水管和试剂罐的出口连通的混合槽；

清洗管，进口连接水源，出口连接有第一动力件，以在所述第一动力件的驱动下向所述混合槽中输送纯水，对使用后的所述混合槽进行清洗。

可选地，所述检测结构还包括与所述混合槽连接的第三动力件、反应腔以及与所述反应腔对应设置的检测器，所述混合槽中的混合液在所述第三动力件的驱动下进入反应腔中发生反应。

可选地，所述取水管和清洗管的出口设有转换结构，所述转换结构与所述第一动力件连通。

可选地，还包括与所述混合槽连接的废液桶。

可选地，还包括设于所述混合槽与所述第三动力件间的转动盘、以及驱动所述转动盘转动的转动电机，所述转动盘设有至少两个反应腔和一个清洗腔。

可选地，所述检测器包括分设于所述反应腔相对的两侧的光源和接收器，所述光源发出的光经所述反应腔中的混合液吸收后产生的反射光被所述接收器接收。

可选地，还包括控制器，所述控制器分别与第一动力件、第二动力件和第三动力件信号连接。

可选地，还包括光电转换件，所述光电转换件分别与所述接收器和控制器信号连接。

可选地，所述取水管和试剂罐均为多个，且多个取水管的长度不同，每个所述试剂罐分别连接一个所述第二动力件。

可选地，所述第一动力件和第二动力件均为蠕动泵，所述第三动力件为单向电磁泵。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的环境水样检测装置，包括：取水管，取水管出口连接有第一动力件；试剂罐，试剂罐连接有第二动力件；检测结构，包括与取水管和试剂罐的出口连通的混合槽；清洗管，进口连接水源，出口连接有第一动力件，以在第一动力件的驱动下向混合槽中输送纯水，对使用后的混合槽进行清洗。与取水管出口连接的第一动力件抽取水样、与试剂罐连接的第二动力件输送试剂，以将水样和试剂放置于与取水管和试剂罐的出口连通的混合槽中，混合槽在完成检测后，由第一动力件连接的清洗管输送纯水，从而使纯水清洗自第一动力件至混合槽间管路以及混合槽的内壁，避免原有水样遗留在管路及混合槽中污染新环境水样以影响后续检测的结果，保证检测结果的准确性。

2.本发明提供的环境水样检测装置，检测结构还包括与混合槽连接的第三动力件、反应腔及与反应腔对应设置的检测器，混合槽中的混合液在第三动力件驱动下进入反应腔中发生反应。第三动力件将混合槽中的混合液抽取到反应腔中以进一步进行反应，检测器通过测定反应腔中混合液产生的信号强度以确定环境水样中的污染物种类。

3.本发明提供的环境水样检测装置，取水管与清洗管的出口设有转换结构，转换结构与第一动力件连通。转换结构的设置实现了取水管和清洗管共用第一动力件，还可使经清洗管的纯水清洗转换结构内壁以进一步清洗原有环境水样，保证原有环境水样不会与新环境水样混合，避免了交叉污染。

4.本发明提供的环境水样检测装置，还包括与混合槽连接的废液桶，废液桶以收集混合槽中暂存的检测完成后的反应液，使产生的这些废液进入到废液桶，避免废液流入环境中污染环境，具有绿色环保的优点。

5.本发明提供的环境水样检测装置，还包括设于混合槽与第三动力件的转动盘、以及驱动转动盘转动的转动电机，转动盘设有至少两个反应腔和一个清洗腔。转动电机驱动转动盘进行转动，转动盘设有两个反应腔以使第三动力件将混合槽中的混合液抽取到反应腔中，然后再用纯水清洗混合槽，将产生的清洗液抽取到清洗腔中暂存，再抽取新的环境水样在混合槽中进行反应，使检测装置可以依据实际工况设置不同数量的反应腔和清洗腔，具有采样和检测高效的优点。

6.本发明提供的环境水样检测装置，检测器包括分设于反应腔相对的两侧的光源和接收器，光源发出的光经反应腔中的混合液吸收后可产生一定强度的发射光，接收器接收发射光后以进一步分析环境水样中的污染物种类。

7.本发明提供的环境水样检测装置，还包括控制器，控制器分别与第一动力件、第二动力件、第三动力件信号连接，控制器分别控制第一动力件、第二动力件、第三动力件以实现环境水样的自动抽取、混合及清洗功能。

8.本发明提供的环境水样检测装置，还包括光电转换件，光电转换件分别与接收器和控制器信号连接，光电转换件在控制器的控制下根据接收器的信号对环境水样的污染物种类进行分析，再将信号反馈给控制器，避免受到人为的干扰、提升了检测的准确性。

9.本发明提供的环境水样检测装置，取水管和试剂罐均为多个，多个取水管的长度不同以采取不同深度的水样，多个试剂罐分别连接一个第二动力件以分别将不同试剂罐中的不同试剂放入混合槽中，从而实现对同一水样的不同污染物种类的检测、或实现不同水样不同污染物的检测，提升检测装置检测的多样性。

10.本发明提供的环境水样检测装置，第一动力件和第二动力件均为蠕动泵，蠕动泵具有精度高、密封性好、流体不接触泵体的优点，避免环境水样接触到泵体；第三动力件为单向电磁泵，单向电磁泵的设计以实现混合液的单向流动，避免混合液的回流、以免回流液污染新的环境水样。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施方式中提供的环境水样检测装置的外部箱体的结构示意图；

图2为本发明的实施方式中提供的环境水样检测装置的箱体内部的结构示意图；

图3为本发明的实施方式中提供的环境水样检测装置的转动盘的结构示意图。

附图标记说明：1、箱体；2、取水管；3、清洗管；4、蠕动泵Ⅰ；5、蠕动泵Ⅱ；6、蠕动泵Ⅲ；7、蠕动泵Ⅳ；8、试剂罐Ⅰ；9、试剂罐Ⅱ；10、试剂罐Ⅲ；11、混合槽；12、转动盘；13、反应腔；14、清洗腔；15、第三动力件；16、废液桶；17、光源；18、接收器；19、转动电机；20、控制器；21、控制面板；22、数据显示屏；23、数据传输接口；24、转换结构。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1－图3所示的环境水样检测装置的一种具体实施方式，包括：箱体1，及设于箱体1中的四根不同长度的取水管2、自取水管2出口通过管路依次连接的转换结构24、第一动力件和混合槽11，与取水管2并联且连通至混合槽11中的三个试剂罐，用于水样检测的检测结构以及用于对混合槽11和管路进行清洗的清洗管3。具体的，第一动力件为蠕动泵Ⅰ4。

如图2所示，为实现同时检测与废液回收，还包括与混合槽11出口通过管路依次连接的转动盘12、第三动力件15和废液桶16。具体的，第三动力件15为单向电磁泵。其中，转动盘12设有多个反应腔13和清洗腔14，反应腔13相对设置的两个侧面中设有透明件。具体的，透明件为石英玻璃。为实现转动盘12的转动，还设有驱动转动盘12进行转动的转动电机19。

如图2所示，为实现环境水样的检测，三个试剂罐分为试剂罐Ⅰ8、试剂罐Ⅱ9和试剂罐Ⅲ10，试剂罐Ⅰ8、试剂罐Ⅱ9和试剂罐Ⅲ10中分别装有不同类型的荧光探针试剂，每一试剂罐分别连接一个第二动力件，即，试剂罐Ⅰ8通过管路连接蠕动泵Ⅱ5、试剂罐Ⅱ9通过管路连接蠕动泵Ⅲ6和试剂罐Ⅲ10通过管路连接蠕动泵Ⅳ7。蠕动泵Ⅱ5、蠕动泵Ⅲ6和蠕动泵Ⅳ7的出口均通过管路连接混合槽11以将试剂罐中的试剂输送到混合槽11中。如图3所示，还设有检测器，检测器包括设于同一反应腔13的透明件两端的光源17和接收器18，其中，光源17设于转动盘12内、接收器18设于转动盘12外。具体的，光源17为激光光源。

如图2所示，为实现对环境水样的清洗，清洗管3的入口与纯水罐连接、出口与转换结构24连接。具体的，转换结构24为多向阀，通过将转换结构24切换至与取水管2或清洗管3连通，实现取样或取纯水。

所图1、图2所示，为实现环境水样的自动分析与控制，还包括光电转换件与控制器20，其中，光电转换件分别与接收器18和控制器20信号连接，控制器20还分别与第一动力件、第二动力件、第三动力件15信号连接。具体的，光电转换件为光电转换单元。

实际检测中，工作人员操作控制面板21，选取相应长度的取水管2放置于采样井中，控制器20控制蠕动泵Ⅰ4将环境水样沿管路抽入到混合槽11中，同时在蠕动泵Ⅱ5的驱动下，将试剂罐Ⅰ8中的荧光探针试剂抽取到混合槽11中，荧光探针试剂和环境水样混合后在单向电磁泵的驱动下，混合溶液被抽取到反应腔13中，并在反应腔13中反应一段时间。然后转动电机19转动转动盘12将单向电磁泵转接到清洗腔14上。控制器20控制多向阀的开闭，在蠕动泵Ⅰ4的驱动下抽取清洗管3入口处的纯水，纯水沿管路进入混合槽11中对混合槽11进行清洗，在单向电磁泵的驱动下将清洗的废液抽取到清洗腔14中。然后，转动电机19转动转动盘12将单向电磁泵转接到空白的反应腔13上，重复抽取水样的步骤，待样品检测完成后通过单向电磁泵的驱动将反应腔13和清洗腔14中的废液全部抽取到废液桶16中。待环境水样与荧光探针试剂充分反应后，通过转动电机19转动转动盘12，使激光光源17、反应腔13、接收器18和光电转换件在一条光路上，激光光源17通过反应腔13的石英玻璃照射到反应腔13中的混合溶液中，混合溶液吸收激光光源17后产生一定波长的荧光发射，通过光电转换件对采集到的信号进行转换后传输给控制器20，进一步对数据进行记录和转化，然后在数据显示屏22上即可读取环境水样的污染物种类、浓度等信息，再通过数据传输接口23导出获得的数据。

作为替代的实施方式，取水管2的数量还可为长度不同的2根、3根甚至更多根。

作为替代的实施方式，试剂罐Ⅰ8、试剂罐Ⅱ9和试剂罐Ⅲ10中还可分别装有不同类型的比色试剂。

作为替代的实施方式，清洗管3入口处的纯水还可为清洗剂。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种环境水样检测装置，其特征在于，包括：

取水管（2），所述取水管（2）出口连接有第一动力件；

试剂罐，所述试剂罐连接有第二动力件；

检测结构，包括分别与所述取水管（2）和试剂罐的出口连通的混合槽（11）、与所述混合槽（11）连接的第三动力件（15）；

清洗管（3），进口连接水源，出口连接有第一动力件，以在所述第一动力件的驱动下向所述混合槽（11）中输送纯水，对使用后的所述混合槽（11）进行清洗；

所述取水管（2）和清洗管（3）的出口设有转换结构（24），所述转换结构（24）与所述第一动力件连通；

还包括设于所述混合槽（11）与所述第三动力件（15）间的转动盘（12）、以及驱动所述转动盘（12）转动的转动电机（19），所述转动盘（12）设有至少两个反应腔（13）和一个清洗腔（14）。

2.根据权利要求1所述的环境水样检测装置，其特征在于，所述检测结构还包括反应腔（13）以及与所述反应腔（13）对应设置的检测器，所述混合槽（11）中的混合液在所述第三动力件（15）的驱动下进入反应腔（13）中发生反应。

3.根据权利要求1所述的环境水样检测装置，其特征在于，还包括与所述混合槽（11）连接的废液桶（16）。

4.根据权利要求2-3任一项所述的环境水样检测装置，其特征在于，所述检测器包括分设于所述反应腔（13）相对的两侧的光源（17）和接收器（18），所述光源（17）发出的光经所述反应腔（13）中的混合液吸收后产生的发射光被所述接收器（18）接收。

5.根据权利要求4所述的环境水样检测装置，其特征在于，还包括控制器（20），所述控制器（20）分别与第一动力件、第二动力件和第三动力件（15）信号连接。

6.根据权利要求5所述的环境水样检测装置，其特征在于，还包括光电转换件，所述光电转换件分别与所述接收器（18）和控制器（20）信号连接。

7.根据权利要求6所述的环境水样检测装置，其特征在于，所述取水管（2）和试剂罐均为多个，且多个取水管（2）的长度不同，每个所述试剂罐分别连接一个所述第二动力件。

8.根据权利要求7所述的环境水样检测装置，其特征在于，所述第一动力件和第二动力件均为蠕动泵，所述第三动力件（15）为单向电磁泵。