CN114839337B - 一种漂浮式水质检测器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种漂浮式水质检测器，包括浮环和检测件，所述检测件安装在安装盒的底端且位于水中，所述清理结构和横板相连，供水机构向第一环管输送高速流动的水流、水流在第一环管的连通分配下进入到各个所述清理管中，所述清理管的底端朝向检测件方向喷出整体从上至下的水流、对检测件表面缠绕的垃圾进行清理。该漂浮式水质检测器，利用水流和气流同步冲击的作用力，能够对水域中悬浮且流动的垃圾进行有效的清理和预防接近，同时能够通过改变气路/水路通断的方式，使清理结构的作用力能够转换为装置整体在水中移动的作用力，同时能够通过热流的方式避免装置所在区域结冰影响检测、避免水生物的靠近。
Description
技术领域
本发明涉及水质检测技术领域，具体为一种漂浮式水质检测器。
背景技术
水质检测分为取样室内检测和滞留式检测器实时检测，后者是通过一个浮环将检测器整体漂浮在水面上，检测件没于水中，检测件在检测水质后将信息经由无线输送单元传输至总控中，因此为了使检测器在水中长时间使用，一般会在检测器上方设置相应的光伏板对太阳能进行电力转换以供检测器自身使用，但是现有的同类检测器在实际使用时依旧存在以下问题：
由于检测器长时间在水中停留，水体中的垃圾就很容易通过粘附缠绕的方式停留在装置中，而一旦大量的在检测件中缠绕停留，就会对水质检测的准确性造成极大的干扰，采集信息数据的不准确也容易导致工作人员对检测器所在水域环的水质状况误判，但是现有的检测器并不能对该类水中垃圾进行有效的清理。
发明内容
本发明的目的在于提供一种漂浮式水质检测器，以解决上述背景技术中提出由于检测器长时间在水中停留，水体中的垃圾就很容易通过粘附缠绕的方式停留在装置中，而一旦大量的在检测件中缠绕停留，就会对水质检测的准确性造成极大的干扰，采集信息数据的不准确也容易导致工作人员对检测器所在水域环的水质状况误判，但是现有的检测器并不能对该类水中垃圾进行有效的清理的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种漂浮式水质检测器，包括浮环和检测件，所述检测件安装在安装盒的底端且位于水中，所述安装盒的侧壁通过支架连接在横板的下端面，所述横板水平固定在浮环中，并且横板上安装有光伏板，还包括清理管，所述清理管的顶端和第一环管相连通，且3个等角度分布的所述清理管的底端为朝向检测件的一侧倾斜分布，水平分布的所述第一环管固定在横板的下端面，所述第一环管和供水机构相连接，所述清理结构和横板相连，供水机构向第一环管输送高速流动的水流、水流在第一环管的连通分配下进入到各个所述清理管中，所述清理管的底端朝向检测件方向喷出整体从上至下的水流、对检测件表面缠绕的垃圾进行清理。
作为优选的：所述供水机构由水泵、输出管和输入管组成，所述水泵安装在横板的上端面，水泵输入端通过输入管连通在水中，所述水泵的输出端通过输出管和第一环管相连通，所述水泵运行将湖水经由输入管输送至输出管中、并进入到第一环管中完成供水。
作为本申请中的另一种方案：所述供水机构由竖筒和绞龙板组成，所述竖筒固定在横板下端面的中心处，竖筒的覆盖有滤网的底端与安装盒相靠近，所述绞龙板设置在竖筒的内部，且绞龙板安装在竖轴的下半段，与竖筒同轴线分布的所述竖轴顶端和驱动机构相连，所述驱动机构位于横板的上方，并且竖筒的顶端通过输水管和第一环管相连通，所述驱动机构驱动所述竖轴转动、通过在竖筒内部转动的绞龙板、将安装盒处的湖水输送至输水管以及第一环管中、完成水的输送，所述驱动机构由桨叶组成，所述桨叶位于横板的上方，且桨叶等角度固定在竖轴的顶端，风力通过所述桨叶带动竖轴转动，带动绞龙板同步转动完成水的输送。
作为另一种方案：所述驱动机构由电机组成，所述电机的输出轴与竖轴相连，且电机设置在横板的上方，并且横板上还安装有供气机构，所述供气机构通过第二环管和输气管与空腔相连通，第二环管固定在横板的下端面，第二环管通过输气管与空腔相连通，所述空腔开设在支架竖直结构部分的内部，并且空腔和开设在支架外表面的气孔相连，所述气孔的外端为倾斜向下分布，所述供气机构向空腔内输送气流，气流经由气孔朝向水中喷出，利用气流吹动避免垃圾靠近检测器，所述供气机构由气盒、进气管和出气管组成，所述进气管和出气管分别连通在气盒的顶端和底端，所述出气管的底端安装在支架上且与空腔相连通，所述气盒的内部还设置有扇叶，所述扇叶安装在竖轴的顶端。
作为另一种方案：所述出气管的中部断开处通过加热腔相连通，下半段的出气管中设置有单向阀，所述加热腔开设在横板的内部，并且横板中安装有电加热件，所述电加热件运行产生热量、通过横板作用在横板所在的水面区域上、避免结冰，扇叶转动产生的气流流经加热腔、使气孔吹出热气流使水体局部升温，避免水生物靠近，所述支架和清理管上均安装有第一电控阀和第二电控阀，所述第一电控阀用于控制空腔的通断，所述第二电控阀用于控制清理管的通断。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该漂浮式水质检测器，利用水流和气流同步冲击的作用力，能够对水域中悬浮且流动的垃圾进行有效的清理和预防接近，同时能够通过改变气路/水路通断的方式，使清理结构的作用力能够转换为装置整体在水中移动的作用力，同时能够通过热流的方式避免装置所在区域结冰影响检测、避免水生物的靠近；
1.竖轴以及绞龙板的结构设计，能够通过驱动机构的运行以及竖轴和绞龙板的转动、将检测件附近的水向上抽出并在清理管的导通下从检测件边侧喷出，从而完成对检测件表面进行清理的目的，同时能够避免其他层面的水喷在检测件上对水质检测的准确度造成不良影响；
2.桨叶构成的驱动机构的使用，能够利用风力的驱动使竖轴以及绞龙板转动，实现节能环保的目的，而电机驱动的结构设计，使其不仅能够驱动绞龙板转动，还能够驱动扇叶转动并产生风力，将气流在第二环管的导通下从起到支撑连接作用的支架表面喷出，通过气流吹动产生气泡的方式避免水中悬浮流动垃圾的靠近以及水生物的靠近和啃咬；
3.电加热件在横板内部的结构设计，一方面能够通过使横板升温的方式、避免检测器所在区域的水面结冰影响正常的检测，另一方面能够利用加热空间与气流流通路径相连通的方式、使支架中喷出的气流带有一定温度，从而避免水中冰晶产生的同时、通过局部升温的方式、利用水生物趋近低温的特性、避免鱼类生物的靠近；
4.两组电控阀的结构设计，使原本起到清理和避免水生物靠近的气流以及水流，能够通过改变通行位置的方式、使其成为装置整体在水中移动的动力源，无需额外设置相应的装置水面移动设备，更加的节能环保且易于控制。
附图说明
图1为本发明第一实施例的正视结构示意图；
图2为本发明第二实施例的正视结构示意图；
图3为本发明第三实施例的正视结构示意图；
图4为本发明图3中第二环管的正视放大结构示意图；
图5为本发明图3中的安装盒俯视结构示意图；
图6为本发明图3中的横板仰视结构示意图；
图7为本发明第四实施例的横板正剖面结构示意图；
图8为本发明第四实施例的整体结构示意图。
图中：1、浮环；2、检测件；3、安装盒；4、支架；5、横板；6、光伏板；7、清理管；8、第一环管；9、水泵；10、输入管；11、输出管；12、竖筒；13、输水管；14、绞龙板；15、竖轴；16、桨叶；17、电机；18、空腔；19、气孔；20、输气管；21、第二环管；22、出气管；23、扇叶；24、气盒；25、进气管；26、加热腔；27、电加热件；28、第一电控阀；29、第二电控阀。
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1-8，本发明提供如下技术方案：
实施例一：在本实施例中，检测器包括浮环1和检测件2，检测件2安装在安装盒3的底端且位于水中，安装盒3的侧壁通过支架4连接在横板5的下端面，横板5水平固定在浮环1中，并且横板5上安装有光伏板6，还包括清理管7，清理管7的顶端和第一环管8相连通，且3个等角度分布的清理管7的底端为朝向检测件2的一侧倾斜分布，水平分布的第一环管8固定在横板5的下端面，第一环管8和供水机构相连接，清理结构和横板5相连，供水机构向第一环管8输送高速流动的水流、水流在第一环管8的连通分配下进入到各个清理管7中，清理管7的底端朝向检测件2方向喷出整体从上至下的水流、对检测件2表面缠绕的垃圾进行清理。
在本实施例中，供水机构由水泵9、输出管11和输入管10组成，水泵9安装在横板5的上端面，水泵9输入端通过输入管10连通在水中，水泵9的输出端通过输出管11和第一环管8相连通，水泵9运行将湖水经由输入管10输送至输出管11中、并进入到第一环管8中完成供水。
实施例二：在本实施例中，检测器的主体结构与实施例一相同，而在本实施例中与实施例一不同的是，供水机构由竖筒12和绞龙板14组成，由于水流直接冲击在检测件2上，因此如若将其他高度/区域的水流引导冲击在检测件2上，有可能会在检测件2运行时、造成检测数据的不准确，所以竖筒12固定在横板5下端面的中心处，竖筒12的覆盖有滤网的底端与安装盒3相靠近，绞龙板14设置在竖筒12的内部，且绞龙板14安装在竖轴15的下半段，与竖筒12同轴线分布的竖轴15顶端和驱动机构相连，驱动机构位于横板5的上方，并且竖筒12的顶端通过输水管13和第一环管8相连通，驱动机构驱动竖轴15转动、通过在竖筒12内部转动的绞龙板14、将安装盒3处的湖水输送至输水管13以及第一环管8中、完成水的输送，竖筒12作为取水机构，绞龙板14在运行时，由于竖筒12的底端位于检测件2的附近，因此竖筒12在抽水并经由清理管7喷出后，检测件2所检测的冲击的水依然是其原本检测区域中的水，所以不会在清理检测件2时造成检测数据的偏差。
为了践行节能环保的理念、以及充分利用湖面风速较大的特点，在本实施例中，驱动机构由桨叶16组成，桨叶16位于横板5的上方，且桨叶16等角度固定在竖轴15的顶端，风力通过桨叶16带动竖轴15转动，带动绞龙板14同步转动完成水的输送。
实施例三：为了保证在无风环境下装置能够正常运行，与实施例二不同的是，在本实施例中的驱动机构由电机17组成，电机17的输出轴与竖轴15相连，且电机17设置在横板5的上方，并且横板5上还安装有供气机构，供气机构通过第二环管21和输气管20与空腔18相连通，第二环管21固定在横板5的下端面，第二环管21通过输气管20与空腔18相连通，空腔18开设在支架4竖直结构部分的内部，并且空腔18和开设在支架4外表面的气孔19相连，气孔19的外端为倾斜向下分布，供气机构向空腔18内输送气流，气流经由气孔19朝向水中喷出，利用气流吹动避免垃圾靠近检测器，供气机构由气盒24、进气管25和出气管22组成，进气管25和出气管22分别连通在气盒24的顶端和底端，出气管22的底端安装在支架4上且与空腔18相连通，气盒24的内部还设置有扇叶23，扇叶23安装在竖轴15的顶端，如图4所示，电机17运行、通过竖轴15驱动绞龙板14转动的同时，还会带动扇叶23一同的处于转动状态，转动状态中的扇叶23会将外界空气经由气盒24输送至出气管22中，并且在第二环管21的连通下，进入到各个支架4中的空腔18内部，气流最终从气孔19处吹出，从而使电机17的运行不仅能够实现水流的输送，还能够实现气流的输送并配支架4对装置附近的悬浮垃圾进行吹动，避免垃圾过于靠近装置。
实施例四：在冬季等气温较低的情况下，水面及水中容易出现结冰的现象，而一旦结冰，不仅会影响装置的正常移动，还会在结冰厚度较大的情况下、影响检测器的正常检测，而人工破冰的方式又及其的麻烦，因此作为本申请额外的技术方案，本实施例中的出气管22的中部断开处通过加热腔26相连通，下半段的出气管22中设置有单向阀，加热腔26开设在横板5的内部，并且横板5中安装有电加热件27，电加热件27运行产生热量、通过横板5作用在横板5所在的水面区域上、避免结冰，扇叶23转动产生的气流流经加热腔26、使气孔19吹出热气流使水体局部升温，利用绝大部分淡水生物趋低温的特性，避免水生物靠近。
电控阀为现有技术中的常用部件，常用于对管路进行通断控制，其控制手段以及通断原理均与现有技术相同，但是在本实施例中，电控阀对相应的管路进行封闭开启所起到的作用与现有技术不同，具体如下文，如图8所示，支架4和清理管7上均安装有第一电控阀28和第二电控阀29，第一电控阀28用于控制空腔18的通断，第二电控阀29用于控制清理管7的通断，在两组电控阀均开启的情况下，竖筒12中的水流分别从三个等角度分布的清理管7底端喷出，用于对检测件2进行清理，而三个同样等角度分布且垂直位置与各个清理管7相同的支架4所喷出的气流是用于避免水生物以及水中垃圾的靠近，当左侧的第一电控阀28开启，右侧的两个第一电控阀28关闭时，仅有一侧的支架4会喷出气流，因此在该作用力的影响下，装置整体会相应的在水中移动，如若此时再将左侧的第二电控阀29关闭，右侧的两个第二电控阀29开启，那么右侧两个清理管7所喷出的水流，则会起到辅助装置移动的效果，从而无需使用成本更高的水面移动设备。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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”等仅用于描述目的，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“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。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。
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。
Claims (3)
1.一种漂浮式水质检测器，包括浮环(1)和检测件(2)，所述检测件(2)安装在安装盒(3)的底端且位于水中，所述安装盒(3)的侧壁通过支架(4)连接在横板(5)的下端面，所述横板(5)水平固定在浮环(1)中，并且横板(5)上安装有光伏板(6)，其特征在于：还包括清理管(7)，所述清理管(7)的顶端和第一环管(8)相连通，且3个等角度分布的所述清理管(7)的底端为朝向检测件(2)的一侧倾斜分布，水平分布的所述第一环管(8)固定在横板(5)的下端面，所述第一环管(8)和供水机构相连接，所述清理管和横板(5)相连，供水机构向第一环管(8)输送高速流动的水流、水流在第一环管(8)的连通分配下进入到各个所述清理管(7)中，所述清理管(7)的底端朝向检测件(2)方向喷出整体从上至下的水流、对检测件(2)表面缠绕的垃圾进行清理；
所述供水机构由竖筒(12)和绞龙板(14)组成，所述竖筒(12)固定在横板(5)下端面的中心处，竖筒(12)的覆盖有滤网的底端与安装盒(3)相靠近，所述绞龙板(14)设置在竖筒(12)的内部，且绞龙板(14)安装在竖轴(15)的下半段，与竖筒(12)同轴线分布的所述竖轴(15)顶端和驱动机构相连，所述驱动机构位于横板(5)的上方，并且竖筒(12)的顶端通过输水管(13)和第一环管(8)相连通，所述驱动机构驱动所述竖轴(15)转动、通过在竖筒(12)内部转动的绞龙板(14)、将安装盒(3)处的湖水输送至输水管(13)以及第一环管(8)中、完成水的输送；
所述驱动机构由电机(17)组成，所述电机(17)的输出轴与竖轴(15)相连，且电机(17)设置在横板(5)的上方，并且横板(5)上还安装有供气机构；
所述供气机构通过第二环管(21)和输气管(20)与空腔(18)相连通，第二环管(21)固定在横板(5)的下端面，第二环管(21)通过输气管(20)与空腔(18)相连通，所述空腔(18)开设在支架(4)竖直结构部分的内部，并且空腔(18)和开设在支架(4)外表面的气孔(19)相连，所述气孔(19)的外端为倾斜向下分布，所述供气机构向空腔(18)内输送气流，气流经由气孔(19)朝向水中喷出，利用气流吹动避免垃圾靠近检测器；
所述供气机构由气盒(24)、进气管(25)和出气管(22)组成，所述进气管(25)和出气管(22)分别连通在气盒(24)的顶端和底端，所述出气管(22)的底端安装在支架(4)上且与空腔(18)相连通，所述气盒(24)的内部还设置有扇叶(23)，所述扇叶(23)安装在竖轴(15)的顶端；
所述出气管(22)的中部断开处通过加热腔(26)相连通，下半段的出气管(22)中设置有单向阀，所述加热腔(26)开设在横板(5)的内部，并且横板(5)中安装有电加热件(27)，所述电加热件(27)运行产生热量、通过横板(5)作用在横板(5)所在的水面区域上、避免结冰，扇叶(23)转动产生的气流流经加热腔(26)、使气孔(19)吹出热气流使水体局部升温，避免水生物靠近；
所述支架(4)和清理管(7)上均安装有第一电控阀(28)和第二电控阀(29)，所述第一电控阀(28)用于控制空腔(18)的通断，所述第二电控阀(29)用于控制清理管(7)的通断。
2.根据权利要求1所述的一种漂浮式水质检测器，其特征在于：所述供水机构由水泵(9)、输出管(11)和输入管(10)组成，所述水泵(9)安装在横板(5)的上端面，水泵(9)输入端通过输入管(10)连通在水中，所述水泵(9)的输出端通过输出管(11)和第一环管(8)相连通，所述水泵(9)运行将湖水经由输入管(10)输送至输出管(11)中、并进入到第一环管(8)中完成供水。
3.根据权利要求1所述的一种漂浮式水质检测器，其特征在于：所述驱动机构由桨叶(16)组成，所述桨叶(16)位于横板(5)的上方，且桨叶(16)等角度固定在竖轴(15)的顶端，风力通过所述桨叶(16)带动竖轴(15)转动，带动绞龙板(14)同步转动完成水的输送。
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