CN115814503A - 基于自动化的智能过滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及过滤装置技术领域，尤其涉及一种基于自动化的智能过滤装置，包括：外壳、过滤单元、清洗单元、检测单元、中控单元以及回收单元。本发明通过使用中控单元对待滤液过滤过程的各单元中对应部件的工作参数进行实时监测，能够在判定过滤单元针对待滤液过滤效率不符合预设标准时判定是否调节控制对应的所述机械手待滤液的输出点位或控制所述转轴旋转过滤结构以使清洗单元对过滤结构进行清洗，在保证本发明所述装置能够有效避免由于不同问题导致的过滤效率低于预设标准情况发生的同时，有效提高了本发明所述装置针对滤液的过滤效率。

Description

基于自动化的智能过滤装置

技术领域

本发明涉及过滤装置技术领域，尤其涉及一种基于自动化的智能过滤装置。

背景技术

过滤是指通过特殊装置将流体提纯净化的过程，过滤的方式很多，使用的物系也很广泛，其中固液分离最为常见。随着社会的发展，过滤效率越来越受到人们重视，过滤装置的性能也越来越受到重视。

中国专利公开号：CN114984654A。公开了一种智能过滤装置及其控制方法，其包括过滤箱，过滤箱开设有污水口，过滤箱内转动设置有过滤筒、毛刷辐，毛刷辐周壁与过滤筒周壁抵接，过滤箱连接有吸水装置，过滤筒周壁上设置有过滤组件，还包括电机、液位检测装置及控制器，过滤筒与毛刷辐均与电机传动连接，液位检测装置及电机均与控制器连接；液位检测装置用于检测过滤筒内的水位并输出检测信号；控制器用于接收检测信号，当过滤筒内的水位低于第一设定值时或高于第二设定值时控制器控制电机提高或降低转速。由此可见，所述发明存在以下问题：对待滤液过滤效率不符合预设标准时无法及时准确判定过滤装置存在故障的具体原因导致的过滤单元针对待滤液过滤效率低的问题。

发明内容

为此，本发明提供一种基于自动化的智能过滤装置，用以克服现有技术中对待滤液过滤效率不符合预设标准时无法及时准确判定过滤装置存在故障的具体原因导致的过滤单元针对待滤液过滤效率低的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于自动化的智能过滤装置，包括：

外壳，在外壳内设有若干机械手；

过滤单元，包括设置在所述外壳外以存储待滤液的待滤液储罐、设置在所述外壳内以对待滤液进行过滤的过滤结构、设置在所述待滤液储罐和所述外壳之间以输送待滤液的过滤管路以及设置在所述外壳外以向滤液中投放絮凝剂使滤液中杂质聚沉的絮凝剂投放器；所述过滤结构通过转轴与所述外壳旋转连接；所述过滤管路的输出端接入对应的所述机械手内，用以使对应的机械手在对应位置输出待滤液；

清洗单元，包括设置在所述外壳外以存储清洗液的清洗液储罐、设置在对应的所述机械手上以喷洒清洗液的清洗喷头、设置在所述清洗液储罐和外壳之间以输送清洗液的清洗管路；

检测单元，包括设置在所述外壳内以检测过滤结构表面图像信息的视觉检测器、设置在所述外壳内以检测外壳内液体高度的水位检测器以及设置在所述外壳内以检测液体中颗粒物浓度的浓度检测器；

中控单元，其分别与所述外壳、所述过滤单元、所述清洗单元和所述检测单元中的对应部件相连，用以根据待滤液过滤过程中外壳内液位在单个预设周期的变化量对过滤单元针对待滤液的过滤效率是否符合预设标准进行判定，并在判定过滤单元针对待滤液过滤效率不符合预设标准时判定是否调节控制对应的所述机械手待滤液的输出点位或控制所述转轴旋转过滤结构以使清洗单元对过滤结构进行清洗；

回收单元，用以将所述外壳内滤液回收至所述待滤液储罐，包括回流管和设置在回流管上的回流泵，其中，回流管的一端设置在外壳内的底端，另一端与所述待滤液储罐相连。

所述机械手包括：第一机械手，其设置在所述外壳内部顶端，在第一机械手内部开设有第一管路，所述过滤管路的输出端与第一管路相连，用以使第一机械手将待滤液的输出点位移动至对应位置；第二机械手，其设置在所述外壳内部顶端，在第二机械手内部开设有第二管路，所述清洗管路的输出端与第二管路相连，用以使第二机械手将清洗液的输出点位移动至对应位置；所述清洗喷头设置在所述第二管路的输出端。

进一步地，所述中控单元在第一预设条件控制所述水位检测器周期性检测所述外壳内滤液水位在预设时间内的高度变化量H并根据H对所述过滤单元针对待滤液过滤效率是否符合预设标准进行判定，中控单元中设有第一预设高度变化量H1和第二预设高度变化量H2，其中，H1＜H2，

若H≤H1，所述中控单元判定所述过滤单元针对待滤液过滤效率低于预设标准并初步判定过滤效率低于预设标准的原因为所述过滤结构堵塞，中控单元计算H1与H的差值△H并根据△H控制所述第一机械手将所述第一管路的输出端与所述过滤管路的水平距离调节至对应值以对所述过滤结构是否堵塞进行进一步判定；

若H1＜H≤H2，所述中控单元初步判定所述过滤单元针对待滤液过滤效率符合预设标准，中控单元控制所述浓度检测器检测滤液中颗粒物的浓度以对过滤单元针对待滤液过滤效率是否符合预设标准进行进一步判定；

若H＞H2，所述中控单元初步判定所述过滤单元针对待滤液过滤效率高于预设标准，中控单元控制所述视觉检测器检测所述过滤结构是否存在损坏；

所述第一预设条件为所述装置运行所述过滤单元对待滤液进行过滤。

进一步地，所述中控单元在第二预设条件下计算预设时间内滤液的高度变化量H与第一预设高度变化量H1的差值△H、将△H与中控单元中预存的各预设差值进行比对以控制所述第一机械手将所述第一管路的输出端与所述过滤管路的水平距离调节至对应值，所述中控单元中设有第一预设变化量差值△H1、第二预设变化量差值△H2、第一预设距离调节系数α1和第二预设距离调节系数α2，△H1＜△H2，1＜α1＜α2＜1.3，

若△H≤△H1，所述中控单元控制所述第一机械手将所述第一管路的输出端与所述过滤管路的输出端的水平距离调节至L，中控单元控制第一机械手以过滤管路的输出端为圆心，并以L为半径旋转喷洒待滤液；

若△H1＜△H≤△H2，所述中控单元使用α1调节所述第一管路的输出端与所述过滤管路的输出端的水平距离，中控单元将调节后的第一管路的输出端与过滤管路的输出端的水平距离记为L’，中控单元控制第一机械手以过滤管路的输出端为圆心，并以L’为半径旋转喷洒待滤液，设定L’=L×α1；

若△H＞△H2，所述中控单元使用α2调节所述第一管路的输出端与所述过滤管路的输出端的水平距离，中控单元将调节后的第一管路的输出端与过滤管路的输出端的水平距离记为L”，中控单元控制第一机械手以过滤管路的输出端为圆心，并以L”，为半径旋转喷洒待滤液，设定L”=L×α2；

所述第二预设条件为所述过滤单元在预设时间内过滤的滤液的高度变化量H满足H≤H1。

进一步地，所述中控单元在第三预设条件下检测预设时间内滤液的高度变化量H’并将H’与H1进行比对以对所述过滤结构是否堵塞进行判定，

若H’≤H1，所述中控单元判定所述过滤结构发生堵塞，中控单元控制所述回流泵将滤液通过所述回流管输送至所述待滤液储罐，并控制所述转轴将过滤结构翻转对应角度以使所述清洗单元对过滤结构进行清洗；

若H’＞H1，所述中控单元判定所述过滤结构存在部分堵塞并不对过滤结构进行清洗操作；

所述第三预设条件为所述中控单元将所述第一管路的输出端与所述过滤管路的输出端的水平距离调节至对应值并控制所述第一机械手旋转喷洒待滤液。

进一步地，所述中控单元在第四预设条件将H’和中控单元中预设的最低滤液高度变化量Hmin进行比对以确定所述清洗喷头的初始压强，所述中控单元中设有第一预设初始压强P1和第二预设初始压强P2，其中P1＜P2，

若H’≥Hmin，所述中控单元将所述清洗喷头的初始压强设为P1；

若H’＜Hmin，所述中控单元将所述清洗喷头的初始压强设为P2；

所述第四预设条件为所述中控单元将所述第一管路的输出端与所述过滤管路的输出端的水平距离调节至对应值并控制所述第一机械手旋转喷洒待滤液后检测的预设时间内滤液的高度变化量H’满足H’≤H1。

进一步地，所述中控单元在确定所述清洗喷头的初始压强后，中控单元控制所述水位检测器检测预设时间内清洗液的高度变化量Ha并根据Ha对所述清洗单元对所述过滤结构的清洗程度是否符合预设标准进行判定。

进一步地，所述中控单元中设有第一预设清洗液变化高度Ha1和第二预设清洗液变化高度Ha2，

若Ha≤Ha1，所述中控单元判定所述清洗单元对所述过滤结构的清洗程度不符合预设标准，中控单元计算预设时间内清洗液的高度变化量Ha与第一预设清洗液变化高度Ha1的差值△Ha并根据△Ha将所述清洗喷头的喷淋压强调节至对应值以对所述过滤结构进行二次清洗；

若Ha1＜Ha≤Ha2，所述中控单元判定所述清洗单元对所述过滤结构的清洗程度符合预设标准；

若Ha＞Ha2，所述中控单元控制所述视觉检测器采集所述过滤结构表面的图像信息以判定所述过滤结构是否损坏。

进一步地，所述中控单元中设有第一预设清洗液变化高度量差值△Ha1、第二预设清洗液变化高度量差值△Ha2、第一预设压强调节系数β1、第二预设压强调节系数β2以及第三预设压强调节系数β3，其中，△Ha1＜△Ha2，1＜β1＜β2＜β3＜1.5，

若△Ha≤△Ha1，所述中控单元使用β1将所述清洗喷头的喷淋压强Pi调节至Pi’，设定Pi’=Pi×β1；

若△Ha1＜△Ha≤△Ha2，所述中控单元使用β1将所述清洗喷头的喷淋压强Pi调节至Pi’，设定Pi’=Pi×β2；

若△Ha＞△Ha2，所述中控单元使用β1将所述清洗喷头的喷淋压强Pi调节至Pi’，设定Pi’=Pi×β3；

其中，i=1，2。

进一步地，所述中控单元在第六预设条件下控制所述浓度检测器检测滤液浓度G，所述中控单元将G与中控单元中预设的最高滤液浓度Gmax进行比对以判定所述过滤单元针对所述待滤液的过滤程度是否符合预设标准，

若G≤Gmax，所述中控单元判定所述过滤单元针对所述待滤液的过滤程度符合预设标准；

若G＞Gmax，所述中控单元判定所述过滤单元针对所述待滤液的过滤程度不符合预设标准并控制所述絮凝剂投放器向滤液中投放絮凝剂，所述中控单元控制回收单元将聚沉后的滤液输送至所述待滤液储罐进行二次过滤；

所述第六预设条件为所述过滤单元在预设时间内过滤的滤液的高度变化量H满足H1＜H≤H2。

进一步地，所述过滤结构为一带有若干存放孔位的底座，各存放孔位用以固定存放待滤液的外瓶；

所述装置中还设有一带有若干存放孔位的卡台，用以固定过滤待滤液并存放过滤后的滤液的内瓶；所述卡台的存放孔位与所述底座的存放孔位的位置相对应；

所述外壳上设有两条滑轨，用以固定并控制卡台移动。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明通过使用中控单元对待滤液过滤过程的各单元中对应部件的工作参数进行实时监测，能够在判定过滤单元针对待滤液过滤效率不符合预设标准时判定是否调节控制对应的所述机械手待滤液的输出点位或控制所述转轴旋转过滤结构以使清洗单元对过滤结构进行清洗，在保证本发明所述装置能够有效避免由于不同问题导致的过滤效率低于预设标准情况发生的同时，有效提高了本发明所述装置针对滤液的过滤效率。

进一步地，所述中控单元中设置有第一预设高度变化量H1和第二预设高度变化量H2，中控单元将所述水位检测器周期性检测到的所述外壳内滤液水位在预设时间内的高度变化量H与其进行比对以判定所述过滤单元针对待滤液过滤效率是否符合预设标准，并在判定过滤效率不符合预设标准时根据H的值对过滤效率低于预设标准的具体原因进行进一步判定，能够及时准确地对过滤结构针对待滤液的过滤效率不符合预设标准的原因进行判定，有效保证了本发明所述装置针对滤液的过滤效率。

进一步地，当H≤H1时，所述中控单元计算H与H1的差值△H并将其与中控单元中预设的第一预设变化量差值△H1和第二预设变化量差值△H2进行比对以控制所述第一机械手将所述第一管路的输出端与所述过滤管路的输出端的水平距离调节至对应值，能够在所述过滤结构对滤液的过滤效率不符合预设标准时对过滤管路的输出端的位置进行针对性调节，有效提高了本发明所述装置针对滤液的过滤效率。

进一步地，所述中控单元将所述第一管路的输出端与所述过滤管路的输出端的水平距离调节至对应值并控制所述第一机械手旋转喷洒待滤液后再次检测预设时间内滤液的高度变化量H’并将其与H1进行比对以判定是否需要对过滤结构进行清洗，能够在对所述过滤管路的输出端进行调整后进一步检测滤液高度变化量是否符合预设标准以对过滤结构是否需要进行清洗进行判定，进一步保证了本发明所述装置针对滤液的过滤效率。

进一步地，当H’≤H1时，所述中控单元将H与中控单元中预设的最低滤液高度变化量Hmin进行比对以确定所述清洗喷头的初始压强，能够提高清洗的效率，有效提高了本发明所述装置针对滤液的过滤效率。

进一步地，所述中控单元控制所述水位检测器检测预设时间内清洗液的高度变化量Ha并将其与中控单元中预设的第一预设清洗液变化高度Ha1和第二预设清洗液变化高度Ha2进行比对以对所述清洗单元对所述过滤结构的清洗程度是否符合预设标准进行判定，并在判定所述清洗单元对所述过滤结构的清洗程度不符合预设标准时将所述清洗喷头的喷淋压强调节至对应值以对所述过滤结构进行二次清洗，能够保证所述清洗单元对过滤结构的清洗效果，有效提高了本发明所述装置针对滤液的过滤效率。

进一步地，当Ha≤Ha1时，所述中控单元计算Ha和Ha1的差值△Ha，并将其与中控单元中预设的第一预设清洗液变化高度量差值△Ha1和第二预设清洗液变化高度量差值△Ha2进行比对以对二次清洗时所述清洗喷头的喷淋压强进行针对性调节，能够进一步保证所述清洗单元对过滤结构的清洗效果，有效提高了本发明所述装置针对滤液的过滤效率。

进一步地，所述中控单元初步判定所述过滤单元针对待滤液过滤效率符合预设标准后控制所述浓度检测器检测滤液中颗粒物的浓度G并将其与中控单元中预设的最高滤液浓度Gmax进行比对以判定所述过滤单元针对所述待滤液的过滤程度是否符合预设标准，并在判定所述过滤单元针对所述待滤液的过滤程度不符合预设标准时控制所述絮凝剂投放器向滤液中投放絮凝剂，中控单元控制所述回收单元将聚沉后的滤液输送至所述待滤液储罐进行二次过滤，能够保证过滤单元对待滤液的过滤效果，有效提高了本发明所述装置针对滤液的过滤效率。

附图说明

图1为本发明实施例基于自动化的智能过滤装置的结构示意图；

图2为本发明所述实施例中控单元将H与H1和H2进行比对以对滤单元针对待滤液过滤效率是否符合预设标准进行判定的流程图；

图3为本发明所述实施例中控单元将△H与△H1和△H2进行比对以对第一管路的输出端与过滤管路的输出端的水平距离进行调节的流程图；

图4为本发明所述实施例中控单元H’与H1进行比对以对过滤结构是否堵塞进行判定的流程图；

图5本发明优选实施例所述基于自动化的智能过滤装置的结构示意图。

其中，外壳1，第一机械手11，第一管路12，第二机械手13，第二管路14，待滤液储罐21，过滤结构22，过滤管路23，絮凝剂投放器24，转轴25，清洗液储罐31，清洗喷头32，清洗管路33，视觉检测器41，水位检测器42，浓度检测器43，回流管61，回流泵62。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明做进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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，还需要说明的是，在本发明的描述中，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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

请参阅图1所示，其为本发明实施例基于自动化的智能过滤装置的结构示意图。本发明所述基于自动化的智能过滤装置，包括外壳1、过滤单元、清洗单元、检测单元、中控单元以及回收单元。

其中，所述外壳1内设有若干机械手；所述过滤单元与所述外壳1相连，包括设置在所述外壳1外以存储待滤液的待滤液储罐21、设置在所述外壳1内以对待滤液进行过滤的过滤结构22、设置在所述待滤液储罐21和所述外壳1之间以输送待滤液的过滤管路23以及设置在所述外壳1外以向滤液中投放絮凝剂使滤液中杂质聚沉的絮凝剂投放器24；所述过滤结构22通过转轴25与所述外壳1旋转连接；所述过滤管路23的输出端接入对应的所述机械手内，用以使对应的机械手在对应位置输出待滤液；清洗单元与所述外壳1相连，包括设置在所述外壳1外以存储清洗液的清洗液储罐31、设置在对应的所述机械手上以喷洒清洗液的清洗喷头32、设置在所述清洗液储罐31和外壳1之间以输送清洗液的清洗管路33；检测单元设置在所述外壳1内部，包括设置在所述外壳1内以检测过滤结构22表面图像信息的视觉检测器41、设置在所述外壳1内以检测外壳1内液体高度的水位检测器42以及设置在所述外壳1内以检测液体中颗粒物浓度的浓度检测器43；中控单元设置在所述外壳1外，其分别与所述外壳1、所述过滤单元、所述清洗单元和所述检测单元中的对应部件相连，用以控制所述检测单元对待滤液过滤过程中各单元的参数进行检测以对对应部件的运行参数进行调整；回收单元，用以将所述外壳1内滤液回收至所述待滤液储罐21，包括回流管61和设置在回流管61上的回流泵62，其中，回流管61的一端设置在外壳1内的底端，另一端与所述待滤液储罐21相连。

本发明所述系统运行时，所述过滤单元将待滤液储罐21存储的待滤液输送至过滤结构22进行过滤，所述中控单元控制所述检测单元对待滤液过滤过程中各单元的参数进行检测以对过滤单元针对待滤液的过滤效率是否符合预设标准进行判定，并在判定过滤单元针对待滤液过滤效率不符合预设标准时判定是否调节控制对应的所述机械手待滤液的输出点位或控制所述转轴25旋转过滤结构22以使清洗单元对过滤管路23进行清洗。

具体而言，所述机械手包括：第一机械手11，其设置在所述外壳1内部顶端，在第一机械手11内部开设有第一管路12，所述过滤管路23的输出端与第一管路12相连，用以使第一机械手11将待滤液的输出点位移动至对应位置；第二机械手13，其设置在所述外壳1内部顶端，在第二机械手13内部开设有第二管路14，所述清洗管路33的输出端与第二管路14相连，用以使第二机械手13将清洗液的输出点位移动至对应位置；所述清洗喷头32设置在所述第二管路14的输出端；所述外壳1内设有第一管路12以排除符合预设标准的滤液、第二管路14以排除清洗液和检测液；所述转轴25与所述过滤结构22的两端相连以在所述中控单元判定所述过滤结构22需要清洗时带动所述过滤管路23翻转。

请参阅图2所示，其为本发明所述实施例中控单元将H与H1和H2进行比对以对滤单元针对待滤液过滤效率是否符合预设标准进行判定的流程图，所述中控单元在第一预设条件控制所述水位检测器42周期性检测所述外壳1内滤液水位在预设时间内的高度变化量H并根据H对所述过滤单元针对待滤液过滤效率是否符合预设标准进行判定，中控单元中设有第一预设高度变化量H1和第二预设高度变化量H2，其中，H1＜H2，

若H≤H1，所述中控单元判定所述过滤单元针对待滤液过滤效率低于预设标准并初步判定过滤效率低于预设标准的原因为所述过滤结构22堵塞，中控单元计算H1与H的差值△H并根据△H控制所述第一机械手11将所述第一管路12的输出端与所述过滤管路23的水平距离调节至对应值以对所述过滤结构22是否堵塞进行进一步判定；

若H1＜H≤H2，所述中控单元初步判定所述过滤单元针对待滤液过滤效率符合预设标准，中控单元控制所述浓度检测器43检测滤液中颗粒物的浓度以对过滤单元针对待滤液过滤效率是否符合预设标准进行进一步判定；

若H＞H2，所述中控单元初步判定所述过滤单元针对待滤液过滤效率高于预设标准，中控单元控制所述视觉检测器41检测所述过滤结构22是否存在损坏；

所述第一预设条件为所述装置运行所述过滤单元对待滤液进行过滤。

请参阅图3所示，其为本发明所述实施例中控单元将△H与△H1和△H2进行比对以对第一管路的输出端与过滤管路的输出端的水平距离进行调节的流程图，所述中控单元在第二预设条件下计算预设时间内滤液的高度变化量H与第一预设高度变化量H1的差值△H、将△H与中控单元中预存的各预设差值进行比对以控制所述第一机械手11将所述第一管路12的输出端与所述过滤管路23的水平距离调节至对应值，所述中控单元中设有第一预设变化量差值△H1、第二预设变化量差值△H2、第一预设距离调节系数α1和第二预设距离调节系数α2，△H1＜△H2，1＜α1＜α2＜1.3，

若△H≤△H1，所述中控单元控制所述第一机械手11将所述第一管路12的输出端与所述过滤管路23的输出端的水平距离调节至L，中控单元控制第一机械手11以过滤管路23的输出端为圆心，并以L为半径旋转喷洒待滤液；

若△H1＜△H≤△H2，所述中控单元使用α1调节所述第一管路12的输出端与所述过滤管路23的输出端的水平距离，中控单元将调节后的第一管路12的输出端与过滤管路23的输出端的水平距离记为L’，中控单元控制第一机械手11以过滤管路23的输出端为圆心，并以L’为半径旋转喷洒待滤液，设定L’=L×α1；

若△H＞△H2，所述中控单元使用α2调节所述第一管路12的输出端与所述过滤管路23的输出端的水平距离，中控单元将调节后的第一管路12的输出端与过滤管路23的输出端的水平距离记为L”，中控单元控制第一机械手11以过滤管路23的输出端为圆心，并以L”，为半径旋转喷洒待滤液，设定L”=L×α2；

所述第二预设条件为所述过滤单元在预设时间内过滤的滤液的高度变化量H满足H≤H1。

请参阅图4所示，其为本发明所述实施例中控单元H’与H1进行比对以对过滤结构是否堵塞进行判定的流程图，所述中控单元在第三预设条件下检测预设时间内滤液的高度变化量H’并将H’与H1进行比对以对所述过滤结构22是否堵塞进行判定，

若H’≤H1，所述中控单元判定所述过滤结构22发生堵塞，中控单元控制所述回流泵62将滤液通过所述回流管61输送至所述待滤液储罐21，并控制所述转轴25将过滤结构22翻转对应角度以使所述清洗单元对过滤结构22进行清洗；

若H’＞H1，所述中控单元判定所述过滤结构22存在部分堵塞并不对过滤结构22进行清洗操作；

所述第三预设条件为所述中控单元将所述第一管路12的输出端与所述过滤管路23的输出端的水平距离调节至对应值并控制所述第一机械手11旋转喷洒待滤液。

具体而言，所述中控单元在第四预设条件将H’和中控单元中预设的最低滤液高度变化量Hmin进行比对以确定所述清洗喷头32的初始压强，所述中控单元中设有第一预设初始压强P1和第二预设初始压强P2，其中P1＜P2，

若H’≥Hmin，所述中控单元将所述清洗喷头32的初始压强设为P1；

若H’＜Hmin，所述中控单元将所述清洗喷头32的初始压强设为P2；

所述第四预设条件为所述中控单元将所述第一管路12的输出端与所述过滤管路23的输出端的水平距离调节至对应值并控制所述第一机械手11旋转喷洒待滤液后检测的预设时间内滤液的高度变化量H’满足H’≤H1。

具体而言，所述中控单元在确定所述清洗喷头32的初始压强后，中控单元控制所述水位检测器42检测预设时间内清洗液的高度变化量Ha并根据Ha对所述清洗单元对所述过滤结构22的清洗程度是否符合预设标准进行判定。

具体而言，所述中控单元中设有第一预设清洗液变化高度Ha1和第二预设清洗液变化高度Ha2，

若Ha≤Ha1，所述中控单元判定所述清洗单元对所述过滤结构22的清洗程度不符合预设标准，中控单元计算预设时间内清洗液的高度变化量Ha与第一预设清洗液变化高度Ha1的差值△Ha并根据△Ha将所述清洗喷头32的喷淋压强调节至对应值以对所述过滤结构22进行二次清洗；

若Ha1＜Ha≤Ha2，所述中控单元判定所述清洗单元对所述过滤结构22的清洗程度符合预设标准；

若Ha＞Ha2，所述中控单元控制所述视觉检测器41采集所述过滤结构22表面的图像信息以判定所述过滤结构22是否损坏。

具体而言，所述中控单元中设有第一预设清洗液变化高度量差值△Ha1、第二预设清洗液变化高度量差值△Ha2、第一预设压强调节系数β1、第二预设压强调节系数β2以及第三预设压强调节系数β3，其中，△Ha1＜△Ha2，1＜β1＜β2＜β3＜1.5，

若△Ha≤△Ha1，所述中控单元使用β1将所述清洗喷头32的喷淋压强Pi调节至Pi’，设定Pi’=Pi×β1；

若△Ha1＜△Ha≤△Ha2，所述中控单元使用β1将所述清洗喷头32的喷淋压强Pi调节至Pi’，设定Pi’=Pi×β2；

若△Ha＞△Ha2，所述中控单元使用β1将所述清洗喷头32的喷淋压强Pi调节至Pi’，设定Pi’=Pi×β3；

其中，i=1，2。

具体而言，所述中控单元在第六预设条件下控制所述浓度检测器43检测滤液浓度G，所述中控单元将G与中控单元中预设的最高滤液浓度Gmax进行比对以判定所述过滤单元针对所述待滤液的过滤程度是否符合预设标准，

若G≤Gmax，所述中控单元判定所述过滤单元针对所述待滤液的过滤程度符合预设标准；

若G＞Gmax，所述中控单元判定所述过滤单元针对所述待滤液的过滤程度不符合预设标准并控制所述絮凝剂投放器24向滤液中投放絮凝剂，所述中控单元控制回收单元将聚沉后的滤液输送至所述待滤液储罐21进行二次过滤；

所述第六预设条件为所述过滤单元在预设时间内过滤的滤液的高度变化量H满足H1＜H≤H2。

实施例2

请参阅图5所示，其为本发明优选实施例所述基于自动化的智能过滤装置的结构示意图，本发明所述过滤单元的过滤结构22为一带有若干存放孔位的底座，各存放孔位用以固定存放待滤液的外瓶；所述装置中还设有一带有若干存放孔位的卡台，用以固定过滤待滤液并存放过滤后的滤液的内瓶；所述卡台的存放孔位与所述底座的存放孔位的位置相对应；所述外壳上设有两条滑轨，用以固定并控制卡台移动。

除上述结构外，本实施例中所述基于自动化的智能过滤装置的其余部件与实施例1中的部件相同。

通过使用本实施例所述结构，能够解决以时间为变量的实验中因更换滤头过程繁琐，耗时耗力而引入误差或对样品溶液造成污染的问题，在简化样品过滤过程的同时提高了样品过滤的效率，同时也节约了样品过滤的成本。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于自动化的智能过滤装置，其特征在于，包括：

外壳，在外壳内设有若干机械手；

过滤单元，包括设置在所述外壳外以存储待滤液的待滤液储罐、设置在所述外壳内以对待滤液进行过滤的过滤结构、设置在所述待滤液储罐和所述外壳之间以输送待滤液的过滤管路以及设置在所述外壳外以向滤液中投放絮凝剂使滤液中杂质聚沉的絮凝剂投放器；所述过滤结构通过转轴与所述外壳旋转连接；所述过滤管路的输出端接入对应的所述机械手内，用以使对应的机械手在对应位置输出待滤液；

清洗单元，包括设置在所述外壳外以存储清洗液的清洗液储罐、设置在对应的所述机械手上以喷洒清洗液的清洗喷头、设置在所述清洗液储罐和外壳之间以输送清洗液的清洗管路；

检测单元，包括设置在所述外壳内以检测过滤结构表面图像信息的视觉检测器、设置在所述外壳内以检测外壳内液体高度的水位检测器以及设置在所述外壳内以检测液体中颗粒物浓度的浓度检测器；

中控单元，其分别与所述外壳、所述过滤单元、所述清洗单元和所述检测单元中的对应部件相连，用以根据待滤液过滤过程中外壳内液位在单个预设周期的变化量对过滤单元针对待滤液的过滤效率是否符合预设标准进行判定，并在判定过滤单元针对待滤液过滤效率不符合预设标准时判定是否调节控制对应的所述机械手待滤液的输出点位或控制所述转轴旋转过滤结构以使清洗单元对过滤结构进行清洗；

回收单元，用以将所述外壳内滤液回收至所述待滤液储罐，包括回流管和设置在回流管上的回流泵，其中，回流管的一端设置在外壳内的底端，另一端与所述待滤液储罐相连。

所述机械手包括，第一机械手，其设置在所述外壳内部顶端，在第一机械手内部开设有第一管路，所述过滤管路的输出端与第一管路相连，用以使第一机械手将待滤液的输出点位移动至对应位置；第二机械手，其设置在所述外壳内部顶端，在第二机械手内部开设有第二管路，所述清洗管路的输出端与第二管路相连，用以使第二机械手将清洗液的输出点位移动至对应位置；所述清洗喷头设置在所述第二管路的输出端。

2.根据权利要求1所述的基于自动化的智能过滤装置，其特征在于，所述中控单元在第一预设条件控制所述水位检测器周期性检测所述外壳内滤液水位在预设时间内的高度变化量H并根据H对所述过滤单元针对待滤液过滤效率是否符合预设标准进行判定，中控单元中设有第一预设高度变化量H1和第二预设高度变化量H2，其中，H1＜H2，

若H≤H1，所述中控单元判定所述过滤单元针对待滤液过滤效率低于预设标准并初步判定过滤效率低于预设标准的原因为所述过滤结构堵塞，中控单元计算H1与H的差值△H并根据△H控制所述第一机械手将所述第一管路的输出端与所述过滤管路的水平距离调节至对应值以对所述过滤结构是否堵塞进行进一步判定；

若H1＜H≤H2，所述中控单元初步判定所述过滤单元针对待滤液过滤效率符合预设标准，中控单元控制所述浓度检测器检测滤液中颗粒物的浓度以对过滤单元针对待滤液过滤效率是否符合预设标准进行进一步判定；

若H＞H2，所述中控单元初步判定所述过滤单元针对待滤液过滤效率高于预设标准，中控单元控制所述视觉检测器检测所述过滤结构是否存在损坏；

所述第一预设条件为所述装置运行所述过滤单元对待滤液进行过滤。

3.根据权利要求2所述的基于自动化的智能过滤装置，其特征在于，所述中控单元在第二预设条件下计算预设时间内滤液的高度变化量H与第一预设高度变化量H1的差值△H、将△H与中控单元中预存的各预设差值进行比对以控制所述第一机械手将所述第一管路的输出端与所述过滤管路的水平距离调节至对应值，所述中控单元中设有第一预设变化量差值△H1、第二预设变化量差值△H2、第一预设距离调节系数α1和第二预设距离调节系数α2，△H1＜△H2，1＜α1＜α2＜1.3，

若△H≤△H1，所述中控单元控制所述第一机械手将所述第一管路的输出端与所述过滤管路的输出端的水平距离调节至L，中控单元控制第一机械手以过滤管路的输出端为圆心，并以L为半径旋转喷洒待滤液；

若△H1＜△H≤△H2，所述中控单元使用α1调节所述第一管路的输出端与所述过滤管路的输出端的水平距离，中控单元将调节后的第一管路的输出端与过滤管路的输出端的水平距离记为L’，中控单元控制第一机械手以过滤管路的输出端为圆心，并以L’为半径旋转喷洒待滤液，设定L’=L×α1；

若△H＞△H2，所述中控单元使用α2调节所述第一管路的输出端与所述过滤管路的输出端的水平距离，中控单元将调节后的第一管路的输出端与过滤管路的输出端的水平距离记为L”，中控单元控制第一机械手以过滤管路的输出端为圆心，并以L”，为半径旋转喷洒待滤液，设定L”=L×α2；

所述第二预设条件为所述过滤单元在预设时间内过滤的滤液的高度变化量H满足H≤H1。

4.根据权利要求3所述的基于自动化的智能过滤装置，其特征在于，所述中控单元在第三预设条件下检测预设时间内滤液的高度变化量H’并将H’与H1进行比对以对所述过滤结构是否堵塞进行判定，

若H’≤H1，所述中控单元判定所述过滤结构发生堵塞，中控单元控制所述回流泵将滤液通过所述回流管输送至所述待滤液储罐，并控制所述转轴将过滤结构翻转对应角度以使所述清洗单元对过滤结构进行清洗；

若H’＞H1，所述中控单元判定所述过滤结构存在部分堵塞并不对过滤结构进行清洗操作；

所述第三预设条件为所述中控单元将所述第一管路的输出端与所述过滤管路的输出端的水平距离调节至对应值并控制所述第一机械手旋转喷洒待滤液。

5.根据权利要求4所述的基于自动化的智能过滤装置，其特征在于，所述中控单元在第四预设条件将H’和中控单元中预设的最低滤液高度变化量Hmin进行比对以确定所述清洗喷头的初始压强，所述中控单元中设有第一预设初始压强P1和第二预设初始压强P2，其中P1＜P2，

若H’≥Hmin，所述中控单元将所述清洗喷头的初始压强设为P1；

若H’＜Hmin，所述中控单元将所述清洗喷头的初始压强设为P2；

所述第四预设条件为所述中控单元将所述第一管路的输出端与所述过滤管路的输出端的水平距离调节至对应值并控制所述第一机械手旋转喷洒待滤液后检测的预设时间内滤液的高度变化量H’满足H’≤H1。

6.根据权利要求5所述的基于自动化的智能过滤装置，其特征在于，所述中控单元在确定所述清洗喷头的初始压强后，中控单元控制所述水位检测器检测预设时间内清洗液的高度变化量Ha并根据Ha对所述清洗单元对所述过滤结构的清洗程度是否符合预设标准进行判定。

7.根据权利要求6所述的基于自动化的智能过滤装置，其特征在于，所述中控单元中设有第一预设清洗液变化高度Ha1和第二预设清洗液变化高度Ha2，

若Ha≤Ha1，所述中控单元判定所述清洗单元对所述过滤结构的清洗程度不符合预设标准，中控单元计算预设时间内清洗液的高度变化量Ha与第一预设清洗液变化高度Ha1的差值△Ha并根据△Ha将所述清洗喷头的喷淋压强调节至对应值以对所述过滤结构进行二次清洗；

若Ha1＜Ha≤Ha2，所述中控单元判定所述清洗单元对所述过滤结构的清洗程度符合预设标准；

若Ha＞Ha2，所述中控单元控制所述视觉检测器采集所述过滤结构表面的图像信息以判定所述过滤结构是否损坏。

8.根据权利要求7所述的基于自动化的智能过滤装置，其特征在于，所述中控单元中设有第一预设清洗液变化高度量差值△Ha1、第二预设清洗液变化高度量差值△Ha2、第一预设压强调节系数β1、第二预设压强调节系数β2以及第三预设压强调节系数β3，其中，△Ha1＜△Ha2，1＜β1＜β2＜β3＜1.5，

若△Ha≤△Ha1，所述中控单元使用β1将所述清洗喷头的喷淋压强Pi调节至Pi’，设定Pi’=Pi×β1；

若△Ha1＜△Ha≤△Ha2，所述中控单元使用β1将所述清洗喷头的喷淋压强Pi调节至Pi’，设定Pi’=Pi×β2；

若△Ha＞△Ha2，所述中控单元使用β1将所述清洗喷头的喷淋压强Pi调节至Pi’，设定Pi’=Pi×β3；

其中，i=1，2。

9.根据权利要求2所述的基于自动化的智能过滤装置，其特征在于，所述中控单元在第六预设条件下控制所述浓度检测器检测滤液浓度G，所述中控单元将G与中控单元中预设的最高滤液浓度Gmax进行比对以判定所述过滤单元针对所述待滤液的过滤程度是否符合预设标准，

若G≤Gmax，所述中控单元判定所述过滤单元针对所述待滤液的过滤程度符合预设标准；

若G＞Gmax，所述中控单元判定所述过滤单元针对所述待滤液的过滤程度不符合预设标准并控制所述絮凝剂投放器向滤液中投放絮凝剂，所述中控单元控制回收单元将聚沉后的滤液输送至所述待滤液储罐进行二次过滤；

所述第六预设条件为所述过滤单元在预设时间内过滤的滤液的高度变化量H满足H1＜H≤H2。

10.根据权利要求1所述的基于自动化的智能过滤装置，其特征在于，所述过滤结构为一带有若干存放孔位的底座，各存放孔位用以固定存放待滤液的外瓶；

所述装置中还设有一带有若干存放孔位的卡台，用以固定过滤待滤液并存放过滤后的滤液的内瓶；所述卡台的存放孔位与所述底座的存放孔位的位置相对应；

所述外壳上设有两条滑轨，用以固定并控制卡台移动。

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