CN115754195A - 一种自清理的水质监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自清理的水质监测装置，属于水质监测技术领域，支撑柱的表面开有螺旋型的花键槽，浮标箱的中部开有通孔且借助于通孔套设在支撑柱的表面，通孔的内部设有与花键槽滑动配合的花键，支撑柱上设有清理组件以及按压组件，浮标箱位于花键槽的顶部时，浮标箱的一侧边缘抵触在清理组件的边缘且使清理组件固定，按压组件按压浮标箱使浮标箱沿着花键槽转动下降且使浮标箱位于花键槽的中部时，清理组件运动到浮标箱的底部且清理组件转动以刮除浮标箱底部的附着物。本发明避免毛刷板的表面滋生过多的微生物，保证清理效果，也不会使浮标下沉，在使用的时候借助外界风能刮除掉浮标箱底部的微生物，更加节能。

Description

一种自清理的水质监测装置

技术领域

本发明属于水质监测技术领域，涉及一种自清理的水质监测装置。

背景技术

浮标式水质监测站是现在绝大部分湖泊、河流与海洋等环境的一种水质监测的重要装置，传统的浮标式水质监测站，采用浮标的方式在其内部安装检测装置与主控系统等，而浮标上方则通过安装太阳能板为其设备供电，以及蓄电池的充能，同时在浮标上还设有风向风速监测设备以及空气温湿度监测等设备，这些设备的在浮标上的安装，对于水域环境的监测极为的方便快捷与时效性。

但是传统的浮标式水质监测站的传感器一般是安装在浮标的底部并且浸于水体内，长时间的使用后，浮标的底部以及传感器的表面极易生长青苔、螺蛳等微生物，从而使浮标变重，一方面影响到传感器的正常工作，另外一方面也会使浮标下沉，影响到装置的监测，现有技术中一般通过利用驱动装置带动毛刷对传感器进行刮擦以去除微生物，但是毛刷本身长期设置在水里，其表面也会生长大量的微生物，一方面也会增加整个装置的重量，影响到浮标的正常工作，另外不能对传感器进行彻底的清理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自清理的水质监测装置，以解决现有技术中毛刷本身长期设置在水里，其表面也会生长大量的微生物，一方面也会增加整个装置的重量，另外不能对传感器进行彻底的清理的问题。

所述的一种自清理的水质监测装置，包括支撑柱、浮标箱、设在浮标箱上的水质监测组件以及清理组件，所述支撑柱的表面开有螺旋型的花键槽，所述浮标箱的中部开有通孔且借助于通孔套设在所述支撑柱的表面，所述通孔的内部设有与所述花键槽滑动配合的花键，所述支撑柱上设有所述清理组件以及按压组件，所述浮标箱位于花键槽的顶部时，所述浮标箱的一侧边缘抵触在清理组件的边缘且使清理组件固定，所述按压组件按压浮标箱使浮标箱沿着花键槽转动下降且使所述浮标箱位于花键槽的中部时，所述清理组件运动到所述浮标箱的底部且所述清理组件转动以刮除浮标箱底部的附着物。

优选的，所述浮标箱呈腰型结构，所述浮标箱的一侧开有开口且所述开口与所述支撑柱之间的距离长度小于浮标箱另一侧边缘与所述支撑柱之间的距离长度，所述浮标箱的顶部还设有挡杆，所述浮标箱位于花键槽的顶部时，所述挡杆的顶端挡在清理组件上以阻止清理组件转动。

优选的，所述清理组件包括转动叶轮、固定支架以及毛刷板，所述转动叶轮借助于转动套筒转动连接在所述支撑柱的顶部，所述转动套筒的底部固定连接有所述固定支架且所述固定支架的底部借助铰接轴转动连接有所述毛刷板，所述毛刷板的端部设有弹性部，所述毛刷板与所述固定支架之间还固定连接有所述弹簧一，所述花键位于所述花键槽的顶部，所述浮标箱的边缘压在所述毛刷板的表面且使所述弹簧一压缩，所述花键位于所述花键槽的中部时，所述浮标箱随所述花键槽转动换向使开口转动至毛刷板的下方，所述弹簧一驱使以实现毛刷板运动到浮标箱的下方且所述弹性部贴在所述支撑柱的表面，所述花键位于所述花键槽的底部时，所述浮标箱按压毛刷板且使弹簧一拉伸，所述转动叶轮带动所述毛刷板转动的过程中所述毛刷板遇到所述开口时所述弹簧一带动所述毛刷板运动到所述浮标箱的上方。

优选的，所述弹性部包括凸出部以及弹簧二，所述毛刷板的端部开有凹槽，所述凹槽内滑动连接有所述凸出部且所述凸出部与所述凹槽之间固定连接有所述弹簧二。

优选的，所述按压组件包括固定板以及驱动电缸，所述支撑柱的一侧借助于所述固定板固定连接有所述驱动电缸，所述驱动电缸的活塞杆朝向所述浮标箱且所述驱动电缸按压所述浮标箱使所述浮标箱绕所述花键槽转动。

优选的，所述支撑柱的内部镶嵌有蓄电池和发电机，所述转动叶轮带动所述发电机的中心轴转动，所述蓄电池与所述发电机电性连接，所述蓄电池为所述驱动电缸供电。

优选的，所述水质监测组件还包括多个水质监测传感器，所述浮标箱的底部设有多个所述的水质监测传感器，所述蓄电池为所述水质监测传感器供电。

本发明设置了支撑柱、清理组件以及按压组件，浮标箱上设有水质监测组件，在正常状况下，所述浮标箱位于花键槽的顶部时，所述浮标箱的一侧边缘抵触在清理组件的边缘且使清理组件固定，水质监测组件对水质进行监测，如果浮标箱的底部滋生过多的微生物，按压组件向下按动浮标箱，使浮标箱顺着花键槽向下移动，并且使浮标箱的开口运动至清理组件的下方，清理组件泄去压力后，弹簧一驱使以实现毛刷板运动到浮标箱的下方且所述弹性部贴在所述支撑柱的表面，转动叶轮的带动毛刷板绕着支撑柱转动，进而利用毛刷板刮除掉浮浮标箱底部的微生物，刮除感觉后，按压组件继续带动浮标箱向下移动，浮标箱按压毛刷板且使弹簧一拉伸，所述转动叶轮带动所述毛刷板转动的过程中所述毛刷板遇到所述开口时所述弹簧一带动所述毛刷板运动到所述浮标箱的上方，然后按压组件回缩，在浮力的作用下，浮标箱上移，进而挤压毛刷板，挤压弹簧一，回到初始状态，本发明在不使用的时候，毛刷板始终位于水面上面，其表面不会滋生过多的微生物，保证清理效果，也不会使浮标下沉，在使用的时候借助外界风能刮除掉浮标箱底部的微生物，更加节能。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1所示结构的正视图。

图3为图1所示结构的清理组件工作时的结构示意图。

图4为图1所示结构中清理组件复位时的结构示意图；

图5为图1所示结构中浮标箱的结构示意图；

图6为图1所示结构中的弹性部的结构示意图。

附图中的标记为：

1、支撑柱；11、花键槽；12、浮标箱；13、通孔；14、花键；15、开口；16、挡杆；

2、按压组件；21、固定板；22、驱动电缸；

3、清理组件；31、转动叶轮；32、转动套筒；33、固定支架；34、毛刷板；35、铰接轴；36、弹簧一；37、弹性部；38、弹簧二；39、凸出部。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图1-6所示，本发明提供了一种自清理的水质监测装置，包括支撑柱1、浮标箱12、设在浮标箱12上的水质监测组件以及清理组件3，所述支撑柱1的表面开有螺旋型的花键槽11，所述浮标箱12的中部开有通孔13且借助于通孔13套设在所述支撑柱1的表面，所述通孔13的内部设有与所述花键槽11滑动配合的花键14，所述支撑柱1上设有所述清理组件3以及按压组件2，所述浮标箱12位于花键槽11的顶部时，所述浮标箱12的一侧边缘抵触在清理组件3的边缘且使清理组件3固定，所述按压组件2按压浮标箱12使浮标箱12沿着花键槽11转动下降且使所述浮标箱12位于花键槽11的中部时，所述清理组件3运动到所述浮标箱12的底部且所述清理组件3转动以刮除浮标箱12底部的附着物。

所述浮标箱12呈腰型结构，所述浮标箱12的一侧开有开口15且所述开口15与所述支撑柱1之间的距离长度小于浮标箱12另一侧边缘与所述支撑柱1之间的距离长度，所述浮标箱12的顶部还设有挡杆16，所述浮标箱12位于花键槽11的顶部时，所述挡杆16的顶端挡在清理组件3上以阻止清理组件3转动，所述清理组件3包括转动叶轮31、固定支架33以及毛刷板34，所述转动叶轮31借助于转动套筒32转动连接在所述支撑柱1的顶部，所述转动套筒32的底部固定连接有所述固定支架33且所述固定支架33的底部借助铰接轴35转动连接有所述毛刷板34，所述毛刷板34的端部设有弹性部37，所述弹性部37包括凸出部39以及弹簧二38，所述毛刷板34的端部开有凹槽，所述凹槽内滑动连接有所述凸出部39且所述凸出部39与所述凹槽之间固定连接有所述弹簧二38，所述毛刷板34与所述固定支架33之间还固定连接有所述弹簧一36，所述花键14位于所述花键槽11的顶部，所述浮标箱12的边缘压在所述毛刷板34的表面且使所述弹簧一36压缩，所述花键14位于所述花键槽11的中部时，所述浮标箱12随所述花键槽11转动换向使开口15转动至毛刷板34的下方，所述弹簧一36驱使以实现毛刷板34运动到浮标箱12的下方且所述弹性部37贴在所述支撑柱1的表面，所述花键14位于所述花键槽11的底部时，所述浮标箱12按压毛刷板34且使弹簧一36拉伸，所述转动叶轮31带动所述毛刷板34转动的过程中所述毛刷板34遇到所述开口15时所述弹簧一36带动所述毛刷板34运动到所述浮标箱12的上方。

在初始状态下，浮标箱12因为浮力设置在花键槽11的顶部，挡杆16也挡在转动叶轮31上，避免转动叶轮31的工作，转动叶轮31不转动，毛刷板34以及固定支架33都不会转动，此时凸出部39是凸出凹槽的，并且弹簧一36处于压缩状态，弹簧一36驱使毛刷板34压在浮标箱12的一侧表面，在清理时，驱动电缸22的活塞杆向下移动，进而向下使浮标箱12借助于花键14沿着花键槽11向下移动，由于花键槽11呈螺旋型结构，这样浮标箱12设置有开口15的一侧会运动到毛刷板34的下方，在弹簧一36的驱使下以及毛刷板34的重力影响下，毛刷板34会沿着开口15向下移动，弹簧一36的弹力大于凸出部39受到的压力，这样凸出部39会回缩，弹簧二38收缩蓄能，使毛刷板34完全运动到浮标箱12的下方，此时弹簧二38释能，带动凸出部39向外运动，使所述凸出部39贴在所述支撑柱1的表面，风力带动转动叶轮31工作，进而带动毛刷板34刮除浮标箱12底部的微生物，并且由于凸出部39向外伸出，毛刷板34在转动的过程中也不会穿过开口15运动到浮标箱12的上方，清理完成后，驱动电缸22继续带动浮标箱12向下移动，此时浮标箱12向下移动会向下压动毛刷板34，使毛刷板34向下转动，弹簧一36处于拉伸状态，转动叶轮31持续带动毛刷板34转动，使凸出部39离支撑柱1越来越远，在转动的过程中，一旦毛刷板34接触到开口，在弹簧一36的拉伸下，毛刷板34可以向上穿过开口15，运动到浮标箱12的上方，最后松开按压组件2，浮标箱12转动上移，挤压毛刷板34，使弹簧一36被压缩，回到蓄能状态，挡杆16也会向上运动到转动叶轮31处，阻挡转动叶轮31的转动。

所述按压组件2包括固定板21以及驱动电缸22，所述支撑柱1的一侧借助于所述固定板21固定连接有所述驱动电缸22，所述驱动电缸22的活塞杆朝向所述浮标箱12且所述驱动电缸22按压所述浮标箱12使所述浮标箱12绕所述花键槽11转动。所述支撑柱1的内部镶嵌有蓄电池和发电机，所述转动叶轮31带动所述发电机的中心轴转动，所述蓄电池与所述发电机电性连接，所述蓄电池为所述驱动电缸22供电。

风力带动转动叶轮31转动的时候，转动叶轮也会带动发电机的中心轴转动，进而发电使蓄电池蓄电，蓄电池可以为水质监测组件以及微型电机以及驱动电缸供电，避免外接电源。

所述水质监测组件还包括多个水质监测传感器，所述浮标箱12的底部设有多个所述的水质监测传感器，所述蓄电池为所述水质监测传感器供电。

所述多个水质监测传感器可以包括氮磷传感器、氧含量传感器、余氯传感器、PH传感器、浊度传感器，依此来监测水质，所述水质监测组件还可以包括控制器总成以及无线传输终端，控制器总成用于接收多个水质监测传感器感应的数据，并且通过无线传输终端将数据传递至远程终端，实现数据传输。

本发明在初始状态下，浮标箱12因为浮力设置在花键槽11的顶部，挡杆16也挡在转动叶轮31上，避免转动叶轮31的工作，转动叶轮31不转动，毛刷板34以及固定支架33都不会转动，此时凸出部39是凸出凹槽的，并且弹簧一36处于压缩状态，弹簧一36驱使毛刷板34压在浮标箱12的一侧表面，在清理时，驱动电缸22的活塞杆向下移动，进而向下使浮标箱12借助于花键14沿着花键槽11向下移动，由于花键槽11呈螺旋型结构，这样浮标箱12设置有开口15的一侧会运动到毛刷板34的下方，在弹簧一36的驱使下以及毛刷板34的重力影响下，毛刷板34会沿着开口15向下移动，弹簧一36的弹力大于凸出部39受到的压力，这样凸出部39会回缩，弹簧二38收缩蓄能，使毛刷板34完全运动到浮标箱12的下方，此时弹簧二38释能，带动凸出部39向外运动，使所述凸出部39贴在所述支撑柱1的表面，风力带动转动叶轮31工作，一方面带动毛刷板34刮除浮标箱12底部的微生物，另一方面也会带动发电机的中心轴转动，进而发电使蓄电池蓄电，蓄电池可以为水质监测组件以及微型电机以及驱动电缸供电，避免外接电源，更加节能，此时由于凸出部39向外伸出，毛刷板34在转动的过程中也不会穿过开口15运动到浮标箱12的上方，清理完成后，驱动电缸22继续带动浮标箱12向下移动，此时浮标箱12向下移动会向下压动毛刷板34，使毛刷板34向下转动，弹簧一36处于拉伸状态，转动叶轮31持续带动毛刷板34转动，使凸出部39离支撑柱1越来越远，在转动的过程中，一旦毛刷板34接触到开口，在弹簧一36的拉伸下，毛刷板34可以向上穿过开口15，运动到浮标箱12的上方，最后松开按压组件2，浮标箱12转动上移，挤压毛刷板34，使弹簧一36被压缩，回到蓄能状态，挡杆16也会向上运动到转动叶轮31处，阻挡转动叶轮31的转动。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的发明构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自清理的水质监测装置，其特征在于：包括支撑柱(1)、浮标箱(12)、设在浮标箱(12)上的水质监测组件以及清理组件(3)，所述支撑柱(1)的表面开有螺旋型的花键槽(11)，所述浮标箱(12)的中部开有通孔(13)且借助于通孔(13)套设在所述支撑柱(1)的表面，所述通孔(13)的内部设有与所述花键槽(11)滑动配合的花键(14)，所述支撑柱(1)上设有所述清理组件(3)以及按压组件(2)，所述浮标箱(12)位于花键槽(11)的顶部时，所述浮标箱(12)的一侧边缘抵触在清理组件(3)的边缘且使清理组件(3)固定，所述按压组件(2)按压浮标箱(12)使浮标箱(12)沿着花键槽(11)转动下降且使所述浮标箱(12)位于花键槽(11)的中部时，所述清理组件(3)运动到所述浮标箱(12)的底部且所述清理组件(3)转动以刮除浮标箱(12)底部的附着物。

2.根据权利要求1所述的一种自清理的水质监测装置，其特征在于：所述浮标箱(12)呈腰型结构，所述浮标箱(12)的一侧开有开口(15)且所述开口(15)与所述支撑柱(1)之间的距离长度小于浮标箱(12)另一侧边缘与所述支撑柱(1)之间的距离长度，所述浮标箱(12)的顶部还设有挡杆(16)，所述浮标箱(12)位于花键槽(11)的顶部时，所述挡杆(16)的顶端挡在清理组件(3)上以阻止清理组件(3)转动。

3.根据权利要求2所述的一种自清理的水质监测装置，其特征在于：所述清理组件(3)包括转动叶轮(31)、固定支架(33)以及毛刷板(34)，所述转动叶轮(31)借助于转动套筒(32)转动连接在所述支撑柱(1)的顶部，所述转动套筒(32)的底部固定连接有所述固定支架(33)且所述固定支架(33)的底部借助铰接轴(35)转动连接有所述毛刷板(34)，所述毛刷板(34)的端部设有弹性部(37)，所述毛刷板(34)与所述固定支架(33)之间还固定连接有所述弹簧一(36)，所述花键(14)位于所述花键槽(11)的顶部，所述浮标箱(12)的边缘压在所述毛刷板(34)的表面且使所述弹簧一(36)压缩，所述花键(14)位于所述花键槽(11)的中部时，所述浮标箱(12)随所述花键槽(11)转动换向使开口(15)转动至毛刷板(34)的下方，所述弹簧一(36)驱使以实现毛刷板(34)运动到浮标箱(12)的下方且所述弹性部(37)贴在所述支撑柱(1)的表面，所述花键(14)位于所述花键槽(11)的底部时，所述浮标箱(12)按压毛刷板(34)且使弹簧一(36)拉伸，所述转动叶轮(31)带动所述毛刷板(34)转动的过程中所述毛刷板(34)遇到所述开口(15)时所述弹簧一(36)带动所述毛刷板(34)运动到所述浮标箱(12)的上方。

4.根据权利要求3所述的一种自清理的水质监测装置，其特征在于：所述弹性部(37)包括凸出部(39)以及弹簧二(38)，所述毛刷板(34)的端部开有凹槽，所述凹槽内滑动连接有所述凸出部(39)且所述凸出部(39)与所述凹槽之间固定连接有所述弹簧二(38)。

5.根据权利要求2所述的一种自清理的水质监测装置，其特征在于：所述按压组件(2)包括固定板(21)以及驱动电缸(22)，所述支撑柱(1)的一侧借助于所述固定板(21)固定连接有所述驱动电缸(22)，所述驱动电缸(22)的活塞杆朝向所述浮标箱(12)且所述驱动电缸(22)按压所述浮标箱(12)使所述浮标箱(12)绕所述花键槽(11)转动。

6.根据权利要求5所述的一种自清理的水质监测装置，其特征在于：所述支撑柱(1)的内部镶嵌有蓄电池和发电机，所述转动叶轮(31)带动所述发电机的中心轴转动，所述蓄电池与所述发电机电性连接，所述蓄电池为所述驱动电缸(22)供电。

7.根据权利要求6所述的一种自清理的水质监测装置，其特征在于：所述水质监测组件还包括多个水质监测传感器，所述浮标箱(12)的底部设有多个所述的水质监测传感器，所述蓄电池为所述水质监测传感器供电。

Images