CN115453076A - 一种具有水体多层水质监测的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水质监测技术领域，尤其涉及一种具有水体多层水质监测的装置，解决了现有技术中市场上的水质监测的装置受河岸环境影响，靠近水质监测装置的水域底部会生长有水草等水生物，从而导致检测器容易出现检测过程中被水草缠绕的情况，不便于人员进行快速的收放作业，而将装置移动至水面，又会出现重点不稳，发生侧翻的情况的问题。一种具有水体多层水质监测的装置，包括底板，底板的顶部一侧固定连接有外壳。本发明通过结构上的设计，避免了装置上的检测器距离水边太近进行采样被水草缠绕住的情况，使得装置可对位置稍远的水域进行水质的采样检测，杜绝了装置使用中安全隐患的同时，增加了人员使用装置的效率。

Description

一种具有水体多层水质监测的装置

技术领域

本发明涉及水质监测技术领域，尤其涉及一种具有水体多层水质监测的装置。

背景技术

目前，环境污染问题已经严重影响到人们的日常生活，其中，水体污染已经直接影响到人们的身体健康，因此人们已经加大对水体质量的监测工作，现有的对水体质量的检测一般是通过人工的方式，采用人工监测的方式不能持续地对水体进行监测，不能有效地遏制部分污染企业向水体中偷排污染物，所以需要对水体自动监测的装置。

但是，市场上的水质监测的装置受河岸环境影响，靠近水质监测装置的水域底部会生长有水草等水生物，从而导致检测器容易出现检测过程中被水草缠绕的情况，不便于人员进行快速的收放作业，而将装置移动至水面，又会出现重点不稳，发生侧翻的情况，因此需要一种具有水体多层水质监测的装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有水体多层水质监测的装置，解决了现有技术中市场上的水质监测的装置受河岸环境影响，靠近水质监测装置的水域底部会生长有水草等水生物，从而导致检测器容易出现检测过程中被水草缠绕的情况，不便于人员进行快速的收放作业，而将装置移动至水面，又会出现重点不稳，发生侧翻的情况的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种具有水体多层水质监测的装置，包括底板，所述底板顶部一侧设有支撑组件，所述支撑组件上设有转盘，所述转盘外圈缠绕有连接组件；

所述连接组件包括柔性套管与进气管，所述进气管外侧套设有柔性套管，所述进气管一端与支撑块连接，所述进气管另一端与供气组件连接，所述支撑块的底部安装有检测器；

所述支撑块内设有滑动腔，所述滑动腔两侧密封滑动连接有推块，所述推块外侧设有配重块，所述支撑块的一侧安装有水下摄像头；

所述滑动腔内设有连接管，所述连接管与进气管连通且连接管内设有密封球，所述密封球与滑动腔之间通过弹簧杆连接，所述连接管两侧中部分别设有波纹管且波纹管与连接管连接处设有电磁铁，所述波纹管一侧与连接管内腔连接连通，所述波纹管另一侧贯穿推块并通过连接槽与配重块上出气槽连通，所述出气槽内设有扇叶，所述连接管内壁底部设有环形电磁铁，所述环形电磁铁下方设有与连接管连通的出气管；

所述推块所述配重块与推块接触一侧设有固定套杆，所述固定套杆另一端设有齿轮，所述齿轮外侧套设有圆环，所述圆环内设有密封滑槽且密封滑槽上设有与齿轮相互啮合的卡块，所述出气管与密封滑槽连通。

优选的，所述连接组件包括外壳，所述外壳与底板固定连接，所述外壳的一侧开设有贯穿外壳侧壁的通槽，所述外壳的顶部安装有驱动电机。

优选的，所述驱动电机的底部传动连接有贯穿外壳内腔顶部的丝杆，所述丝杆的底部与外壳的内腔底部转动连接，所述丝杆的外圈套设有螺母套。

优选的，所述螺母套的外圈一侧设有贯穿相邻通槽的竖块，所述竖块远离螺母套的一端设有外框，所述外框的顶部开设有旋转槽，所述旋转槽的内腔转动连接有固定块，所述固定块的外圈一侧设有长杆，且长杆的另一端设有夹块，所述夹块的内腔转动连接有转盘。

优选的，所述底板的底部四个拐角处均设有地桩。

优选的，所述固定块的两侧分别与相邻的旋转槽的内侧壁之间通过阻尼铰链转动连接，所述转盘的套接于短杆的外圈，且短杆的两端分别与相邻的夹块的内侧壁通过转轴转动连接。

优选的，所述底板的顶部一侧安装有旋转电机，且旋转电机的一侧设置有侧板，并且侧板的底部与底板的顶部固定连接，所述旋转电机的输出轴传动连接有收线滚筒，所述收线滚筒的另一端与侧板的一侧通过转轴转动连接，所述连接组件的另一端与收线滚筒缠绕连接。

优选的，所述丝杆的顶部通过轴套贯穿外壳的内腔顶部与驱动电机的输出轴传动连接，且丝杆的底部与外壳的内腔底部通过转轴转动连接。

本发明至少具备以下有益效果：

1.本发明通过供气组件与连接管等装置的相互配合，使进入连接管内的气体推动密封球向下运动,使进入连接管内的气体同时进入两侧波纹管内并带动两侧配重块同时伸出支撑块，且通过出气槽排出并带动设置在出气槽上的扇叶进行转动，推动支撑块快速向下运动，抵消水流对支撑块的推力，从而对水域下层区域的水质进行检查，提高对水流下层区域深度的准确性。

2.本发明通过供气组件与连接管等装置的相互配合，当在监测过程中遇到鱼群时，通过水下摄像头将鱼群信息反馈至地面操作台上，此时通过控制供气组件增大对连接管内气体的气压，并推动密封球运动至波纹管下方，使大量气体通过出气槽排出，对鱼群进行驱散，防止鱼群破坏监测设备，有效的对监测装置进行保护.

3.本发明通过供气组件与连接管等装置的相互配合，当对上层水域进行检测时，通过控制一侧波纹管上的电磁铁通电，通过一侧波纹管上的电磁铁对密封球的磁吸力使密封球向一侧波纹管方向偏离，并切断同一侧波纹管与连接管之间的连通，使冲入连接管内的气体进入另一个波纹管内并推动相对应的推块在滑动腔内向外滑动，带动一侧配重块伸出支撑块,并带动扇叶进行转动，对支撑块进行校正，提高对上层水域的检测精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例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例，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为本发明结构示意图；

图2为本发明转盘结构示意图；

图3为本发明外壳剖面图；

图4为本发明收线滚筒结构示意图；

图5为支撑块内部结构半剖示意图；

图6为图5中A处机构放大示意图。

图中：1、底板；2、地桩；3、外壳；4、驱动电机；5、通槽；6、外框；7、旋转槽；8、固定块；9、长杆；10、夹块；11、短杆；12、转盘；13、连接组件；14、支撑块；15、检测器；16、配重块；17、水下摄像头；18、螺母套；19、丝杆；20、竖块；21、旋转电机；22、侧板；23、收线滚筒；24、滑动腔；25、连接管；26、密封球；27、波纹管；28、推块；29、扇叶；30、环形电磁铁；31、出气管；32、圆环；33、固定套杆；34、齿轮；35、卡块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

参照图1-4，一种具有水体多层水质监测的装置，包括底板1，底板1的顶部一侧固定连接有外壳3，外壳3的一侧开设有贯穿外壳3侧壁的通槽5，外壳3的顶部安装有驱动电机4，驱动电机4的底部传动连接有贯穿外壳3内腔顶部的丝杆19，丝杆19的底部与外壳3的内腔底部转动连接，丝杆19的外圈套设有螺母套18，螺母套18的外圈一侧固定连接有贯穿相邻通槽5的竖块20，竖块20远离螺母套18的一端固定连接有外框6，外框6的顶部开设有旋转槽7，旋转槽7的内腔转动连接有固定块8，固定块8的外圈一侧固定连接有长杆9，且长杆9的另一端固定连接有夹块10，夹块10的内腔转动连接有转盘12，且转盘12的外圈缠绕连接有连接组件13，连接组件13的一端固定连接有支撑块14，且支撑块14的底部安装有检测器15，具体的，在人员使用时，人员通过地桩2将装置固定在水边，通过驱动电机4带动丝杆19旋转，使得螺母套18被带动旋转，在竖块20配合通槽5的限位下，螺母套18带动外框6进行直上直下的位移，人员拉动长杆9，在阻尼铰链的作用下，对调节后的长杆9的角度进行支撑固定，随后通过旋转电机21带动收线滚筒23旋转，进行放线作业，配合转盘12带动支撑块14向下位移，通过检测器15对不同深度的水质进行监测作业，通过结构上的设计，避免了装置上的检测器15距离水边太近进行采样被水草缠绕住的情况，经过灵活的调节，使得装置可对位置稍远的水域进行水质的采样检测，杜绝了装置使用中安全隐患的同时，增加了人员使用装置的效率。

支撑块14的两侧均固定连接有配重块16，且支撑块14的一侧安装有水下摄像头17，具体的，通过配重块16的设置，增加了支撑块14的重量，使得检测器15可进行快速潜水作业，通过水下摄像头17的设置，方便人员查阅水下的图片信息。

底板1的底部四个拐角处均固定连接有地桩2，具体的，通过地桩2的设置，增加了装置底部的稳定性。

固定块8的两侧分别与相邻的旋转槽7的内侧壁之间通过阻尼铰链转动连接，转盘12的套接于短杆11的外圈，且短杆11的两端分别与相邻的夹块10的内侧壁通过转轴转动连接，具体的，通过阻尼铰链的设置，使得人员调节固定块8的角度后，失去人员受力的固定块8可被阻尼铰链带动进行支撑。

底板1的顶部一侧安装有旋转电机21，且旋转电机21的一侧设置有侧板22，并且侧板22的底部与底板1的顶部固定连接，旋转电机21的输出轴传动连接有收线滚筒23，收线滚筒23的另一端与侧板22的一侧通过转轴转动连接，连接组件13的另一端与收线滚筒23缠绕连接，具体的，通过收线滚筒23的设置，便于人员控制对连接组件13的收放作业。

丝杆19的顶部通过轴套贯穿外壳3的内腔顶部与驱动电机4的输出轴传动连接，且丝杆19的底部与外壳3的内腔底部通过转轴转动连接，具体的，通过丝杆19的设置，方便了人员对长杆9的高度位置进行调节。

在人员使用时，人员通过地桩2将装置固定在水边，通过驱动电机4带动丝杆19旋转，使得螺母套18被带动旋转，在竖块20配合通槽5的限位下，螺母套18带动外框6进行直上直下的位移，人员拉动长杆9，在阻尼铰链的作用下，对调节后的长杆9的角度进行支撑固定，随后通过旋转电机21带动收线滚筒23旋转，进行放线作业，配合转盘12带动支撑块14向下位移，通过检测器15对不同深度的水质进行监测作业。

综上所述：在人员使用时，人员通过地桩2将装置固定在水边，通过驱动电机4带动丝杆19旋转，使得螺母套18被带动旋转，在竖块20配合通槽5的限位下，螺母套18带动外框6进行直上直下的位移，人员拉动长杆9，在阻尼铰链的作用下，对调节后的长杆9的角度进行支撑固定，随后通过旋转电机21带动收线滚筒23旋转，进行放线作业，配合转盘12带动支撑块14向下位移，通过检测器15对不同深度的水质进行监测作业，通过配重块16的设置，增加了支撑块14的重量，使得检测器15可进行快速潜水作业，通过水下摄像头17的设置，方便人员查阅水下的图片信息，通过地桩2的设置，增加了装置底部的稳定性，通过阻尼铰链的设置，使得人员调节固定块8的角度后，失去人员受力的固定块8可被阻尼铰链带动进行支撑，通过收线滚筒23的设置，便于人员控制对连接组件13的收放作业，通过丝杆19的设置，方便了人员对长杆9的高度位置进行调节，通过结构上的设计，避免了装置上的检测器15距离水边太近进行采样被水草缠绕住的情况，经过灵活的调节，使得装置可对位置稍远的水域进行水质的采样检测，杜绝了装置使用中安全隐患的同时，增加了人员使用装置的效率。

实施例二

在实际使用时，操作人员发现由于该装置仅靠连接组件13完成对支撑块14的收放，当需要对水流速度较快的水域进行水质监测时，快速流动的水将带动支撑块14进行移动，使支撑块14的实际水位深度与预设水位深度发生偏差，无法取得所需深度的水质信息，且当需要将支撑块14收回时，无法清理缠绕在支撑块14内的水草导致该装置无法收回或损坏的问题，因此为解决上述技术问题，将该装置按照本实施例所描述的方法进行改进。

参照图5-6，连接组件13包括柔性套管与进气管，进气管外侧套设有柔性套管，进气管一端与支撑块14连接，进气管另一端与供气组件连接，支撑块14的底部安装有检测器15，在使用时，通过将外侧的柔性套管与支撑块14顶部连接，并通过收线滚筒23的收线与放线，完成对检测器15的收放使检测器15能对不同深度的水域进行检测，同时通过将内侧的进气管与支撑块14内部的滑动腔24连通，并通过供气组件和连接管25的设置改变连接组件13的柔韧性，当进气管内气压较大时连接组件13不易发生弯折，当进气管内气压较小时连接组件13可进行任意弯折，便于后续操作。

支撑块14内设有滑动腔24，滑动腔24两侧密封滑动连接有推块28，推块28外侧设有配重块16，支撑块14的一侧安装有水下摄像头17，滑动腔24内设有连接管25，连接管25与进气管连通且连接管25内设有密封球26，密封球26与滑动腔24之间通过弹簧杆连接，连接管25两侧中部分别设有波纹管27且波纹管27与连接管25连接处设有电磁铁，波纹管27一侧与连接管25内腔连接连通，波纹管27另一侧贯穿推块28并通过连接槽与配重块16上出气槽连通，出气槽内设有扇叶29，连接管25内壁底部设有环形电磁铁30，环形电磁铁30下方设有与连接管25连通的出气管31；

首先，需要对某一水域上层区域进行水质监测时，通过旋转电机21带动收线滚筒23进行转动将缠绕在其上的连接组件13与收线滚筒23分离，并根据所需检测的水域深度选择放线长度，使支撑块14下沉至所需检测的水域深度，由于上层区域内水的流速较快，支撑块14所监测的区域离水面越近受到流速的影响越大，若此时水流对支撑块14的推力大于支撑块14自身的重力，支撑块14会跟随水流方向进行移动，在此过程中，通过供气组件持续对进气管内进行充气，由于进气管与连接管25连通，冲入进气管内的气体将推动连接管25内的密封球26挤压弹簧杆并向下滑动，在此过程中，通过控制一侧波纹管27上的电磁铁通电，当密封球26由连接管25内部上方滑动至与两个波纹管27水平位置时，通过一侧波纹管27上的电磁铁对密封球26的磁吸力使密封球26向一侧波纹管27方向偏离，并切断同一侧波纹管27与连接管25之间的连通，使冲入连接管25内的气体进入另一个波纹管27内并推动相对应的推块28在滑动腔24内向外滑动，带动一侧配重块16伸出支撑块14，此时在水流的推力下将推动伸出的配重块16带动支撑块14进行转动，使配重块16的伸长方向与水流方向保持一致，并通过设置支撑块14内的水平仪将支撑块14的倾斜情况以电信号的方式告知检测人员，检测人员根据支撑块14的倾斜情况调整供气组件对进气管的供气量并使供气管内的气体带动伸出的配重块上的扇叶29进行转动，对支撑块14进行校正，当支撑块14校正至水平状态后，控制电磁铁断电，此时连接管25内气压将推动两侧配重块16同时伸出并带动两侧扇叶29进行转动，使支撑块14产生向下运动的力，由于支撑块14的运动受连接组件13的限制，此时在两侧扇叶29的同时转动下将拉动支撑块14向夹块10正下方运动并抵消高速流动的水流对支撑块14的推力，完成对某一水域上层区域的监测，防止快速流动的水将带动支撑块14进行移动，使支撑块14的实际水位深度与预设水位深度发生偏差，无法取得所需深度的水质信息的问题。

其次，当需要将支撑块14送入某一水域下层区域时，先通过收线滚筒23对连接组件13进行放线，使连接组件13的伸出长度与所需检测长度保持一致并将收线滚筒23锁死，随后增大供气组件的供气量，使进入连接管25内的气体推动密封球26向下运动至波纹管27的下方，此时控制两侧波纹管27上的电磁铁断电，使进入连接管25内的气体同时进入两侧波纹管27内并使两侧波纹管27进行膨胀并带动两侧配重块16同时伸出支撑块14，而通过进气管进入连接管25内的气体通过出气槽排出并带动设置在出气槽上的扇叶29进行转动，推动支撑块14快速向下运动，并抵消水流对支撑块14的推力，从而对水域下层区域的水质进行检查，提高对水流下层区域深度的准确性。

需要注意的是，位于连接管25两侧波纹管27与推块28的连接处均设置有压力阀，当进入连接管25内的气体压力值小于压力阀的预设值时，气体带动波纹管27进行膨胀，并推动推块28向外滑出，当进入连接管25内的气体压力值大于压力阀的预设值时，压力阀将打开气体将经过压力阀流入出气槽内并带动扇叶29进行转动。

再次，当某一水域下层进行监测时，通过控制供气组件对连接管25的供气量使密封球26在弹簧杆的作用下恢复至波纹管27的上方，此时连接管25内的气压不足以使密封球26向下运动，使扇叶29停止转动，防止扇叶29在监测过程中始终带动支撑块14向下运动将连接组件13扯断，导致检测器15丢失或损坏的问题，同时进气管内的气体无法推动密封球26向下运动，进气管内气体无处释放将挤压柔性套管使柔性套管硬性增强，并对支撑块14进行有效的固定，抵消下层水流对支撑块14的推力，防止支撑块14在检测过程中随水流进行运动，导致实际测量深度与预设测量深度不同的问题。

最后，当在监测过程中遇到鱼群时，通过水下摄像头17将鱼群信息反馈至地面操作台上，此时通过控制供气组件增大对连接管25内气体的气压，并推动密封球26运动至波纹管27下方，使大量气体通过出气槽排出，对鱼群进行驱散，防止鱼群破坏监测设，有效的对监测装置进行保护。

配重块16与推块28接触一侧设有固定套杆33，固定套杆33另一端设有齿轮34，齿轮34外侧套设有圆环32，圆环32内设有密封滑槽且密封滑槽上设有与齿轮34相互啮合的卡块35，出气管31与密封滑槽连通。

当需要将支撑块14收回且支撑块14上缠绕水草时，通过供气组件增大对连接管25的供气量使进入连接管25内的气体继续推动密封球26向下运动同时控制环形电磁铁30断电，当密封球26与环形电磁铁30接触并继续向下运动时，连接管25内腔将与出气管31连通，并将连接管25内的气体通过出气管31排出，在此过程中，扇叶29仍在进行转动，同时通过出气管31进入密封滑槽内的气体将推动卡块35绕圆环32进行转动，使与卡块35相互啮合的齿轮34进行同步转动，此时齿轮34带动固定套杆33进行转动，使两个配重块16以固定套杆33为圆心进行自转，在此过程中，由于扇叶29也在进行转动，并在固定套杆33的带动下跟随配重块16进行转动将缠绕在其上的海草进行切割，清理缠绕在支撑块14内的水草，解决了海草缠绕导致该装置无法收回或损坏的问题。

以上显示和描述了本发明的基本原理、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的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种具有水体多层水质监测的装置，包括底板，其特征在于，所述底板顶部一侧设有支撑组件，所述支撑组件上设有转盘，所述转盘外圈缠绕有连接组件；

所述连接组件包括柔性套管与进气管，所述进气管外侧套设有柔性套管，所述进气管一端与支撑块连接，所述进气管另一端与供气组件连接，所述支撑块的底部安装有检测器；

所述支撑块内设有滑动腔，所述滑动腔两侧密封滑动连接有推块，所述推块外侧设有配重块，所述支撑块的一侧安装有水下摄像头；

所述滑动腔内设有连接管，所述连接管与进气管连通且连接管内设有密封球，所述密封球与滑动腔之间通过弹簧杆连接，所述连接管两侧中部分别设有波纹管且波纹管与连接管连接处设有电磁铁，所述波纹管一侧与连接管内腔连接连通，所述波纹管另一侧贯穿推块并通过连接槽与配重块上出气槽连通，所述出气槽内设有扇叶，所述连接管内壁底部设有环形电磁铁，所述环形电磁铁下方设有与连接管连通的出气管；

所述配重块与推块接触一侧设有固定套杆，所述固定套杆另一端设有齿轮，所述齿轮外侧套设有圆环，所述圆环内设有密封滑槽且密封滑槽上设有与齿轮相互啮合的卡块，所述出气管与密封滑槽连通。

2.根据权利要求1所述的一种具有水体多层水质监测的装置，其特征在于，所述连接组件包括外壳，所述外壳与底板固定连接，所述外壳的一侧开设有贯穿外壳侧壁的通槽，所述外壳的顶部安装有驱动电机。

3.根据权利要求2所述的一种具有水体多层水质监测的装置，其特征在于，所述驱动电机的底部传动连接有贯穿外壳内腔顶部的丝杆，所述丝杆的底部与外壳的内腔底部转动连接，所述丝杆的外圈套设有螺母套。

4.根据权利要求3所述的一种具有水体多层水质监测的装置，其特征在于，所述螺母套的外圈一侧设有贯穿相邻通槽的竖块，所述竖块远离螺母套的一端设有外框，所述外框的顶部开设有旋转槽，所述旋转槽的内腔转动连接有固定块，所述固定块的外圈一侧设有长杆，且长杆的另一端设有夹块，所述夹块的内腔转动连接有转盘。

5.根据权利要求1所述的一种具有水体多层水质监测的装置，其特征在于，所述底板的底部四个拐角处均设有地桩。

6.根据权利要求1所述的一种具有水体多层水质监测的装置，其特征在于，所述固定块的两侧分别与相邻的旋转槽的内侧壁之间通过阻尼铰链转动连接，所述转盘的套接于短杆的外圈，且短杆的两端分别与相邻的夹块的内侧壁通过转轴转动连接。

7.根据权利要求1所述的一种具有水体多层水质监测的装置，其特征在于，所述底板的顶部一侧安装有旋转电机，且旋转电机的一侧设置有侧板，并且侧板的底部与底板的顶部固定连接，所述旋转电机的输出轴传动连接有收线滚筒，所述收线滚筒的另一端与侧板的一侧通过转轴转动连接，所述连接组件的另一端与收线滚筒缠绕连接。

8.根据权利要求3所述的一种具有水体多层水质监测的装置，其特征在于，所述丝杆的顶部通过轴套贯穿外壳的内腔顶部与驱动电机的输出轴传动连接，且丝杆的底部与外壳的内腔底部通过转轴转动连接。

Images