CN116429996A - 一种用于污水处理的浮标式水质监测装置及监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于污水处理的浮标式水质监测装置及监测方法，属于污水处理监测领域。一种用于污水处理的浮标式水质监测装置，包括柱形漂浮箱，还包括：顶板，设置在所述漂浮箱的上端，其中，所述顶板的下端转动连接有多个圆周分布的竖轴，所述竖轴的下端固定安装有检测探头，所述顶板的下端中部固定连接有延伸至漂浮箱内的升降轴，所述漂浮箱内设有驱动升降轴上下滑动的升降机构；多个套管，分别套接在多个所述竖轴的外壁，所述套管的上端侧壁固定连接有升降板；本发明中检测探头会间接性的插入到污水内，减少污水对检测探头的污染程度，并且还能对检测探头进行自动清理，即可保证对污水监测的精度。

Description

一种用于污水处理的浮标式水质监测装置及监测方法

技术领域

本发明涉及污水处理监测技术领域，尤其涉及一种用于污水处理的浮标式水质监测装置及监测方法。

背景技术

水质监测，是监视和测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势，评价水质状况的过程。工业废水在排放之前以及排放过程中都必须对水体进行不间断监测，以保证千家万户的用水安全。

现有的污水处理厂的水质监测时，大多都是采用浮标式平台式监测基站，监测基站内通过带有水质传感器检测探头来判定水质是否合格，从而达到对水质监测的目的，由于污水中通常含有较多杂质，于是在检测探头长期使用后，其表面容易堆积大量的污渍，从而会严重影响水质监测的精度。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中，检测探头长期使用后，其表面容易堆积大量的污渍的问题，而提出的一种用于污水处理的浮标式水质监测装置及监测方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种用于污水处理的浮标式水质监测装置，包括柱形漂浮箱，还包括：顶板，设置在所述漂浮箱的上端，其中，所述顶板的下端转动连接有多个圆周分布的竖轴，所述竖轴的下端固定安装有检测探头，所述顶板的下端中部固定连接有延伸至漂浮箱内的升降轴，所述漂浮箱内设有驱动升降轴上下滑动的升降机构；多个套管，分别套接在多个所述竖轴的外壁，其中，所述套管的上端侧壁固定连接有升降板，所述升降板的上设有对套管内顶部吹气的吹气机构，所述漂浮箱的外壁固定安装有环形滑轨，所述环形滑轨上滑动安装有滑台，所述套管与滑台固定连接。

为了带动检测探头往复升降，优选地，所述升降机构包括转动连接在所述漂浮箱内顶部的往复丝杠，所述往复丝杠的外壁上螺纹连接有与其配合的往复滑块，其中，所述升降轴的下端转动连接在往复滑块上，所述漂浮箱的下端固定连接有装置盒，所述装置盒的外壁通过转杆转动连接有叶轮，所述往复丝杠与转杆之间通过两个啮合的第一传动齿轮连接。

为了带动检测探头圆周扫动，优选地，所述漂浮箱的内顶部转动连接有长杆形齿轮，所述长杆形齿轮与往复丝杠之间通过链传动连接，其中，所述升降轴的下端外壁固定安装有与长杆形齿轮啮合连接的被动齿轮；环形板，设置在所述顶板的下端，所述环形板的圆周外壁固定安装有环形齿轮，其中，所述竖轴的上端固定安装有与环形齿轮啮合的从动齿轮，所述环形板通过抵紧机构连接在漂浮箱的上端。

为了使环形板上的环形齿轮始终与从动齿轮啮合，优选地，所述抵紧机构包括固定连接在所述环形板的下端的导杆，所述导杆的下端延伸至漂浮箱内并固定连接有限位板，所述限位板与漂浮箱的内顶部之间通过弹簧弹性连接。

为了对套管自动供气，优选地，所述吹气机构包括固定安装在所述升降板与顶板之间的伸缩气囊，其中，所述伸缩气囊上固定安装有与其连通的吸管与排管，所述排管的末端延伸至套管的内顶部。

为了对套管内的检测探头进行冲洗，优选地，所述顶板的上端固定连接有过滤箱，所述过滤箱内可拆卸安装有滤板，其中，所述吸管的输入端与过滤箱的内顶部之间通过连通管固定连接，所述过滤箱的下端固定有与其连通的水管，所述水管固定安装在升降轴内，所述漂浮箱的下端固定安装有吸液管，所述吸液管通过软管与水管的下端转动连接并连通。

为了防止漂浮箱跟随污水流动，优选地，所述漂浮箱的下端呈圆锥状，并且所述漂浮箱的下端通过吊绳固定连接有配重块。

为了提升漂浮箱的稳定性，优选地，所述漂浮箱的下端四周通过支架固定连接有环形泡沫板，所述环形泡沫板的下端固定安装有导向板，所述导向板平行于升降轴与往复丝杠。

为了防止水流无法驱动长杆形齿轮转动，进一步地，所述漂浮箱内固定安装有驱动电机，所述驱动电机的输出轴与长杆形齿轮之间通过两个啮合的第二传动齿轮连接。

一种用于污水处理的浮标式水质监测方法，操作步骤如下：

步骤1：在使用时，将漂浮箱漂浮在流动的水池内；

步骤2：在污水流动时，竖轴带动检测探头上下升降，检测探头会间接性的插入到污水内进行检测；

步骤3：在检测探头向上移动时，套管会将检测探头外壁的污渍吹落回污水中；

步骤4：在顶板上下升降时，顶板还会通过竖轴带动检测探头进行圆周扫动以及产生自转。

与现有技术相比，本发明提供了一种用于污水处理的浮标式水质监测装置，具备以下有益效果：

1、该用于污水处理的浮标式水质监测装置，通过流动的水流会带动叶轮与转杆转动，往复丝杠则会通过往复滑块带动升降轴与顶板上下往复升降，顶板则会通过竖轴带动检测探头上下升降，检测探头则会间接性的插入到污水内，减少污水对检测探头的污染程度；

2、该用于污水处理的浮标式水质监测装置，通过在检测探头向上移动时，排管则会将空气排进套管内，此时空气会从套管的下端口排出，空气在经过套管内时，会将检测探头外壁的污渍吹落回污水中，有效的对检测探头进行自动清理，即可保证对污水监测的精度；

3、该用于污水处理的浮标式水质监测装置，通过往复丝杠带动长杆形齿轮转动，顶板则会通过竖轴带动检测探头进行圆周扫动，从而可以使检测探头可以更加充分的与污水接触，保证检测精度，并且在检测探头向上抬起时，圆周扫动的检测探头还会将其外壁的污渍甩落，进一步提高了对检测探头的清理效果；

4、该用于污水处理的浮标式水质监测装置，通过圆周扫动的竖轴会带动从动齿轮在环形齿轮的外壁扫动，从动齿轮则会通过竖轴带动检测探头自转，自转的检测探头可以更进一步的提升与污水接触的面积，并且在检测探头向上抬起时，自转的检测探头可以更进一步提升清理效果。

附图说明

图1为本发明提出的一种用于污水处理的浮标式水质监测装置的第一视角轴测结构示意图；

图2为本发明提出的一种用于污水处理的浮标式水质监测装置的第二视角轴测结构示意图；

图3为本发明提出的一种用于污水处理的浮标式水质监测装置的主视剖切结构示意图；

图4为本发明提出的一种用于污水处理的浮标式水质监测装置的图3中局部结构示意图；

图5为本发明提出的一种用于污水处理的浮标式水质监测装置的图3中A部分放大图；

图6为本发明提出的一种用于污水处理的浮标式水质监测装置的图3中B部分放大图。

图中：1、漂浮箱；2、顶板；3、配重块；4、吊绳；5、升降轴；6、竖轴；7、检测探头；8、往复丝杠；9、往复滑块；10、长杆形齿轮；11、被动齿轮；12、装置盒；13、转杆；14、叶轮；15、第一传动齿轮；16、链传动；17、环形板；18、导杆；19、限位板；20、弹簧；21、从动齿轮；22、环形齿轮；23、套管；24、环形滑轨；25、滑台；26、升降板；27、伸缩气囊；28、吸管；29、排管；30、过滤箱；31、滤板；32、连通管；33、水管；34、吸液管；35、软管；36、环形泡沫板；37、支架；38、导向板；39、驱动电机；40、第二传动齿轮。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“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。

实施例

参照图1-图6，一种用于污水处理的浮标式水质监测装置，包括柱形漂浮箱1，漂浮箱1可以漂浮在污水中，还包括：顶板2，设置在漂浮箱1的上端，其中，顶板2的下端转动连接有多个圆周分布的竖轴6，竖轴6的下端固定安装有检测探头7，顶板2的下端中部固定连接有延伸至漂浮箱1内的升降轴5，漂浮箱1内设有驱动升降轴5上下滑动的升降机构；多个套管23，分别套接在多个竖轴6的外壁，其中，套管23的上端侧壁固定连接有升降板26，升降板26的上设有对套管23内顶部吹气的吹气机构，漂浮箱1的外壁固定安装有环形滑轨24，环形滑轨24上滑动安装有滑台25，套管23与滑台25固定连接。

在使用时，流动的水流会通过升降机构带动升降轴5与顶板2上下往复升降，顶板2则会通过竖轴6带动检测探头7上下升降，检测探头7则会间接性的插入到污水内，减少污水对检测探头7的污染程度，而在检测探头7向上移动时，检测探头7会缩进套管23内，此时吹气机构会将空气排进套管23内，此时空气会从套管23的下端口排出，空气在经过套管23内时，会将检测探头7外壁的污渍吹落回污水中，有效的对检测探头7进行自动清理，即可保证对污水监测的精度。

更进一步的是，漂浮箱1的下端呈圆锥状，并且漂浮箱1的下端通过吊绳4固定连接有配重块3，在使用时，将漂浮箱1漂浮在流动的水池内，并使配重块3沉降到水池的底部，这时配重块3可以通过吊绳4防止漂浮箱1随污水的流动而移动，底部呈圆锥状的漂浮箱1可以减小与水之间的阻力。

更进一步的是，漂浮箱1的下端四周通过支架37固定连接有环形泡沫板36，环形泡沫板36的下端固定安装有导向板38，导向板38平行于升降轴5与往复丝杠8，通过环形泡沫板36可以使漂浮箱1更加平稳的漂浮在污水上。

实施例

参照图2、图3以及图5，与实施例1基本相同，更进一步的是，具体公开了升降机构的具体实施方案。

升降机构包括转动连接在漂浮箱1内顶部的往复丝杠8，往复丝杠8的外壁上螺纹连接有与其配合的往复滑块9，其中，升降轴5的下端转动连接在往复滑块9上，漂浮箱1的下端固定连接有装置盒12，装置盒12的外壁通过转杆13转动连接有叶轮14，往复丝杠8与转杆13之间通过两个啮合的第一传动齿轮15连接。

在污水流动时，流动的水流会带动叶轮14与转杆13转动，转杆13即可通过两个啮合的第一传动齿轮15带动往复丝杠8转动，往复丝杠8则会通过往复滑块9带动升降轴5与顶板2上下往复升降，顶板2则会通过竖轴6带动检测探头7上下升降，检测探头7则会间接性的插入到污水内，减少污水对检测探头7的污染程度。

实施例

参照图1-图5，与实施例2基本相同，更进一步的是，具体增加了带动检测探头7圆周扫动的具体实施方案。

漂浮箱1的内顶部转动连接有长杆形齿轮10，长杆形齿轮10与往复丝杠8之间通过链传动16连接，其中，升降轴5的下端外壁固定安装有与长杆形齿轮10啮合连接的被动齿轮11；环形板17，设置在顶板2的下端，环形板17的圆周外壁固定安装有环形齿轮22，其中，竖轴6的上端固定安装有与环形齿轮22啮合的从动齿轮21，环形板17通过抵紧机构连接在漂浮箱1的上端；抵紧机构包括固定连接在环形板17的下端的导杆18，导杆18的下端延伸至漂浮箱1内并固定连接有限位板19，限位板19与漂浮箱1的内顶部之间通过弹簧20弹性连接。

在往复丝杠8转动时，往复丝杠8会通过链传动16带动长杆形齿轮10转动，长杆形齿轮10则会带动被动齿轮11转动，被动齿轮11则会带动升降轴5转动，升降轴5则会带动顶板2转动，顶板2则会通过竖轴6带动检测探头7进行圆周扫动，从而可以使检测探头7可以更加充分的与污水接触，保证检测精度，并且在检测探头7向上抬起时，圆周扫动的检测探头7还会产生离心力，从而使其可以将其外壁的污渍甩落，进一步提高了对检测探头7的清理效果；

而在竖轴6圆周扫动时，竖轴6会带动从动齿轮21在环形齿轮22的外壁扫动，从动齿轮21则会通过竖轴6带动检测探头7自转，自转的检测探头7可以更进一步的提升与污水接触的面积，并且在检测探头7向上抬起时，自转的检测探头7可以更进一步提升清理效果，在顶板2向下移动时，顶板2会带动环形板17同步向下移动，弹簧20会得到拉伸，当顶板2向上移动时，弹簧20会弹性复位，从而带动环形板17向上滑动复位，于是顶板2上下滑动时，环形板17会带动环形齿轮22同步移动。

更进一步的是，漂浮箱1内固定安装有驱动电机39，驱动电机39的输出轴与长杆形齿轮10之间通过两个啮合的第二传动齿轮40连接，当污水流动速度不足以驱动长杆形齿轮10转动时，可以通过驱动电机39来主动驱动。

实施例

参照图1-图6，与实施例3基本相同，更进一步的是，具体公开了吹气机构的具体实施方案。

吹气机构包括固定安装在升降板26与顶板2之间的伸缩气囊27，其中，伸缩气囊27上固定安装有与其连通的吸管28与排管29，排管29的末端延伸至套管23的内顶部。

在检测探头7向上移动时，检测探头7会缩进套管23内，顶板2此时会拉伸伸缩气囊27，伸缩气囊27会通过吸管28吸入空气，在检测探头7向下移动时，顶板2会压缩伸缩气囊27，伸缩气囊27则会通过排管29排出内部空气，排管29则会将空气排进套管23内，此时空气会从套管23的下端口排出，空气在经过套管23内时，会将检测探头7外壁的污渍吹落回污水中，有效的对检测探头7进行自动清理，即可保证对污水监测的精度。

更进一步的是，顶板2的上端固定连接有过滤箱30，过滤箱30内可拆卸安装有滤板31，其中，吸管28的输入端与过滤箱30的内顶部之间通过连通管32固定连接，过滤箱30的下端固定有与其连通的水管33，水管33固定安装在升降轴5内，漂浮箱1的下端固定安装有吸液管34，吸液管34通过软管35与水管33的下端转动连接并连通；

在吸管28吸气时，吸管28会通过连通管32对过滤箱30进行吸气，过滤箱30会通过水管33与软管35对吸液管34吸气，吸液管34则会吸取污水，污水在进入过滤箱30内时，滤板31会对污水过滤，于是在排管29排气时，排管29还会排出过滤后的污水，从而可以对套管23内的检测探头7进行冲洗，提升对检测探头7清理的效果。

一种用于污水处理的浮标式水质监测方法，操作步骤如下：

步骤1：在使用时，将漂浮箱1漂浮在流动的水池内；

步骤2：在污水流动时，竖轴6带动检测探头7上下升降，检测探头7会间接性的插入到污水内进行检测；

步骤3：在检测探头7向上移动时，套管23会将检测探头7外壁的污渍吹落回污水中；

步骤4：在顶板2上下升降时，顶板2还会通过竖轴6带动检测探头7进行圆周扫动以及产生自转。

本用于污水处理的浮标式水质监测装置，在使用时，将漂浮箱1漂浮在流动的水池内，并使配重块3沉降到水池的底部，这时配重块3可以通过吊绳4防止漂浮箱1随污水的流动而移动，在污水流动时，流动的水流会带动叶轮14与转杆13转动，转杆13即可通过两个啮合的第一传动齿轮15带动往复丝杠8转动，往复丝杠8则会通过往复滑块9带动升降轴5与顶板2上下往复升降，顶板2则会通过竖轴6带动检测探头7上下升降，检测探头7则会间接性的插入到污水内，减少污水对检测探头7的污染程度，而在检测探头7向上移动时，检测探头7会缩进套管23内，顶板2此时会拉伸伸缩气囊27，伸缩气囊27会通过吸管28吸入空气，在检测探头7向下移动时，顶板2会压缩伸缩气囊27，伸缩气囊27则会通过排管29排出内部空气，排管29则会将空气排进套管23内，此时空气会从套管23的下端口排出，空气在经过套管23内时，会将检测探头7外壁的污渍吹落回污水中，有效的对检测探头7进行自动清理，即可保证对污水监测的精度。

在往复丝杠8转动时，往复丝杠8会通过链传动16带动长杆形齿轮10转动，长杆形齿轮10则会带动被动齿轮11转动，被动齿轮11则会带动升降轴5转动，升降轴5则会带动顶板2转动，顶板2则会通过竖轴6带动检测探头7进行圆周扫动，从而可以使检测探头7可以更加充分的与污水接触，保证检测精度，并且在检测探头7向上抬起时，圆周扫动的检测探头7还会产生离心力，从而使其可以将其外壁的污渍甩落，进一步提高了对检测探头7的清理效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于污水处理的浮标式水质监测装置，包括柱形漂浮箱（1），其特征在于，还包括：

顶板（2），设置在所述漂浮箱（1）的上端，

其中，所述顶板（2）的下端转动连接有多个圆周分布的竖轴（6），所述竖轴（6）的下端固定安装有检测探头（7），所述顶板（2）的下端中部固定连接有延伸至漂浮箱（1）内的升降轴（5），所述漂浮箱（1）内设有驱动升降轴（5）上下滑动的升降机构；

多个套管（23），分别套接在多个所述竖轴（6）的外壁，

其中，所述套管（23）的上端侧壁固定连接有升降板（26），所述升降板（26）的上设有对套管（23）内顶部吹气的吹气机构，所述漂浮箱（1）的外壁固定安装有环形滑轨（24），所述环形滑轨（24）上滑动安装有滑台（25），所述套管（23）与滑台（25）固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的浮标式水质监测装置，其特征在于，所述升降机构包括：

转动连接在所述漂浮箱（1）内顶部的往复丝杠（8），所述往复丝杠（8）的外壁上螺纹连接有与其配合的往复滑块（9），

其中，所述升降轴（5）的下端转动连接在往复滑块（9）上，所述漂浮箱（1）的下端固定连接有装置盒（12），所述装置盒（12）的外壁通过转杆（13）转动连接有叶轮（14），所述往复丝杠（8）与转杆（13）之间通过两个啮合的第一传动齿轮（15）连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于污水处理的浮标式水质监测装置，其特征在于，所述漂浮箱（1）的内顶部转动连接有长杆形齿轮（10），所述长杆形齿轮（10）与往复丝杠（8）之间通过链传动（16）连接，

其中，所述升降轴（5）的下端外壁固定安装有与长杆形齿轮（10）啮合连接的被动齿轮（11）；

环形板（17），设置在所述顶板（2）的下端，所述环形板（17）的圆周外壁固定安装有环形齿轮（22），

其中，所述竖轴（6）的上端固定安装有与环形齿轮（22）啮合的从动齿轮（21），所述环形板（17）通过抵紧机构连接在漂浮箱（1）的上端。

4.根据权利要求3所述的一种用于污水处理的浮标式水质监测装置，其特征在于，所述抵紧机构包括：

固定连接在所述环形板（17）的下端的导杆（18），所述导杆（18）的下端延伸至漂浮箱（1）内并固定连接有限位板（19），所述限位板（19）与漂浮箱（1）的内顶部之间通过弹簧（20）弹性连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的浮标式水质监测装置，其特征在于，所述吹气机构包括：

固定安装在所述升降板（26）与顶板（2）之间的伸缩气囊（27），

其中，所述伸缩气囊（27）上固定安装有与其连通的吸管（28）与排管（29），所述排管（29）的末端延伸至套管（23）的内顶部。

6.根据权利要求5所述的一种用于污水处理的浮标式水质监测装置，其特征在于，所述顶板（2）的上端固定连接有过滤箱（30），所述过滤箱（30）内可拆卸安装有滤板（31），

其中，所述吸管（28）的输入端与过滤箱（30）的内顶部之间通过连通管（32）固定连接，所述过滤箱（30）的下端固定有与其连通的水管（33），所述水管（33）固定安装在升降轴（5）内，所述漂浮箱（1）的下端固定安装有吸液管（34），所述吸液管（34）通过软管（35）与水管（33）的下端转动连接并连通。

7.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的浮标式水质监测装置，其特征在于，所述漂浮箱（1）的下端呈圆锥状，并且所述漂浮箱（1）的下端通过吊绳（4）固定连接有配重块（3）。

8.根据权利要求2所述的一种用于污水处理的浮标式水质监测装置，其特征在于，所述漂浮箱（1）的下端四周通过支架（37）固定连接有环形泡沫板（36），所述环形泡沫板（36）的下端固定安装有导向板（38），所述导向板（38）平行于升降轴（5）与往复丝杠（8）。

9.根据权利要求2所述的一种用于污水处理的浮标式水质监测装置，其特征在于，所述漂浮箱（1）内固定安装有驱动电机（39），所述驱动电机（39）的输出轴与长杆形齿轮（10）之间通过两个啮合的第二传动齿轮（40）连接。

10.一种用于污水处理的浮标式水质监测方法，采用权利要求1-9任一项所述的一种用于污水处理的浮标式水质监测装置，其特征在于，操作步骤如下：

步骤1：在使用时，将漂浮箱（1）漂浮在流动的水池内；

步骤2：在污水流动时，竖轴（6）带动检测探头（7）上下升降，检测探头（7）会间接性的插入到污水内进行检测；

步骤3：在检测探头（7）向上移动时，套管（23）会将检测探头（7）外壁的污渍吹落回污水中；

步骤4：在顶板（2）上下升降时，顶板（2）还会通过竖轴（6）带动检测探头（7）进行圆周扫动以及产生自转。

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