CN116931119A - 一种雾水自动监测装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种雾水自动监测装置及使用方法，属于雾水自动监测技术领域，所述雾水自动监测装置包括外壳和辅助结构，所述外壳的内部安装有隔板，所述外壳的内部设有辅助结构，所述辅助结构包括雾水取样单元、雾水探测单元、样品分流室、检测分流室、检测室、缓冲液存储室、清洗单元、废液桶和样品存储室，所述雾水取样单元、雾水探测单元、样品分流室、检测分流室、检测室、缓冲液存储室、清洗单元、废液桶和样品存储室均安装在外壳上。本发明解决了现有的雾水监测技术多局限于雾水的离线收集装置，无法实现对雾水的全年候监测的问题。
Description
技术领域
本发明属于雾水自动监测技术领域，尤其涉及一种雾水自动监测装置及使用方法。
背景技术
雾是常见的大气现象，雾滴作为大气中颗粒物、气态污染物、痕量组分和各种微生物的非均相载体，雾的基本物理化学参数对空气质量、大气氧化性及酸化程度具有重要的指示作用。PM2.5、PM10等颗粒物污染物和O3、VOCs等气态污染物的监测技术都已普及和完善，但是尚无对雾的基本物理化学参数的监测技术，雾的基本参数长周期监测对于预警区域性污染事件、气溶胶的病毒传播对人类健康影响等具有重要意义。
现有的雾水监测技术多局限于雾水的离线收集装置，仅实现了雾水样品的收集，气象站点对雾水基本物化参数的获取尚需进行实验室分析，这种监测技术路线局限于人力限制，无法实现对雾水的全年候监测。
发明内容
基于现有技术存在的技术问题，本发明提出一种雾水自动监测装置及使用方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种雾水自动监测装置包括外壳和辅助结构，所述外壳的内部安装有隔板，所述外壳的内部设有辅助结构，所述辅助结构包括雾水取样单元、雾水探测单元、样品分流室、检测分流室、检测室、缓冲液存储室、清洗单元、废液桶和样品存储室，所述雾水取样单元、雾水探测单元、样品分流室、检测分流室、检测室、缓冲液存储室、清洗单元、废液桶和样品存储室均安装在外壳上，所述外壳被隔板分为上下两部分，所述外壳的上层分别安装有EC检测室、DO检测室、pH检测室、缓冲液贮存室、蠕动泵、样品分流室、检测分流室和纯水压力罐，述外壳的下层分别安装有压力泵、纯水桶、样品储存室、废液桶和旋转分流阀，所述样品分流室、检测分流室、EC检测室、DO检测室和pH检测室均匀蠕动泵进行连接，所述外壳的内部设有电磁阀，所述电磁阀与样品分离器进行连接，所述清洗单元由压力纯水罐、压力泵和纯水桶三部分组成。
采用上述技术方案，达到了在对雾水进行监测时，雾水探测单元可以对存在的雾水进行检测，然后雾水取样单元对云雾进行取样，然后样品分流室对于采集的云雾进行暂时的存放，或者进一步增进样检测或者存储分流，检测分流室将检测用云雾样品分流到各个检测室，检测室设有至少3个，用于雾水样品的各单项物理化学参数的检测，压力泵出水口通过若干管路分别连接所述检测分流室及检测室的顶部喷头相连，清洗单元用于清洗检测分流室与检测室废液桶用于存放排放的废液，样品存储室用于长时间存储云雾样品。
优选的，所述雾水取样单元由旋转开合板式结构门、集水筛网、汇水槽、抽气管、抽气泵组成，所述雾水探测单元由温湿度传感器、能见度传感器及雨量传感器组成。
采用该优选方案，达到了通过配合雾水取样单元和雾水探测单元方便对云雾进行检测以及采样的效果。
优选的，所述样品分流室、检测分流室、检测室、缓冲液存储室之间的管路上设有蠕动泵，所述样品分流室的侧壁上设有液位传感器，所述样品分流室的第一液位高度不小于60ml，所述样品分流室的第二液位高度不小于100ml。
采用该优选方案，达到了蠕动泵设有5路通道，通道1、3、4、5均为单向流动，通道2为正流逆流双向流动，缓冲液用于保护检测电极，60ml为满足基本检测需求的最小液体量，100ml为满足后续组分检测需求的最小液体量，第一液位传感器控制蠕动泵的开启，第二液位传感器控制雾水取样单元与样品分流室间电磁阀的开启。
优选的，所述器体流量计的表面安装有旋转开合板式结构门，所述样品分流室的表面安装有液体流量计，所述液体流量计与旋转开合板式结构门进行连接，所述气体流量计位于雾水取样单元的云雾通道中，所述旋转开合板式结构门安装在雾水取样单元的两端，体流量计位于云雾收集槽和样品分流室之间的管道上。
采用该优选方案，达到了旋转开合板式结构门在云雾出现时打开，在云雾消失后关闭，避免环境风对气体流量计的干扰，及不必要集水筛网污染，气体流量计用于计量云雾采样器(雾水取样单元)吸入的云雾气团流量，液体流量计用于计量收集下来的液体云水样品。
优选的，所述雾水取样单元进样口处设有气体流量传感器，所述雾水取样单元与样品分流室之间的管道设有液体质量流量计。
采用该优选方案，达到了气体流量传感器读取的进样流量数据和液体质量流量计测得的雾水样品质量数据可得出雾的含水率。
优选的，所述纯水压力罐内通过加压气泵始终保持0.2-0.3Mpa的压力，所述纯水压力罐通过带有电磁阀的三条水管与检测室的顶部喷头相连，所述废液桶与样品分流室、检测分流室、EC检测室、pH检测室和PH检测室通过带有电磁阀的水管相连。
采用该优选方案，达到了纯水压力罐可以实现检测室的加压清洗，废液桶与样品分流室、检测分流室、EC检测室、pH检测室和PH检测室可以实现检测完废液和清洗废液的排出。
优选的，所述样品储存室内的样品瓶通过八根带有针头的水管与由舵机控制的旋转分流阀连接，旋转分流阀与样品分流室通过带有电磁阀的水管相连。
采用该优选方案，达到了云雾样品可以从样品储存室内通过水管进行流动，然后流入旋转分流阀中，然后通过旋转分流阀，流入入样品分流室中。
优选的，所述旋转分流阀的分流环内环由舵机控制旋转，通道0与样品分流室通过带有电磁阀的水管相连，通道1-通道8分别与进样针头1-进样针头8相连，通道9与废液桶通过水管相连，所述旋转分流环在与样品分流室相连的带有电磁阀的水管打开前，通道0的连接状态由通道0连通道1经舵机逆时针旋转22.5°(旋转角度与连接水管数量相关)转变为通道0-9连接，旋转完成后，电磁阀打开，通道0-通道9连接状态持续5s，润洗旋转分流阀及连接管路，然后顺时针重新变成通道0连通道1，所述样品瓶托盘的样品瓶放置处设有重力传感器，样品满瓶前重力传感器触发舵机控制内环实现通道0连通道1到通道0连通道2-8的转换，实现换瓶，所述样品瓶托盘的样品瓶放置处设有重力传感器在3小时内未触发，通道0-1的连接方式同样转变为通道0-2，所述未进行样品瓶托盘的更换前，通道0连通道1-8的连接转换是依次顺时针进行的，进行样品瓶托盘更换后，通道0连通道n(1-8)重新恢复通道0连，所述样品储存室由上至下分别为八根带有针头的水管，样品瓶，样品瓶底托，弹簧推动基座，弹簧推动基座在更换样品瓶时实现针头扎入样品瓶橡胶塞。
采用该优选方案，达到了样品瓶用于存储来自进液针头的云雾水样品，样品瓶底托用于固定各样品瓶，失电式电磁铁，失电式磁铁通电时相斥，失电时相吸，托盘底部装有个失电式磁铁，连接有失电式电磁铁的可伸缩弹簧，托盘底部的磁铁与可伸缩弹簧上端的电磁铁相吸，保证样品瓶底托在弹簧伸缩时只发生垂直方向的位移；将样品瓶放入样品瓶底托上，然后将托盘横推入样品储存室，托盘通过磁铁的吸附作用与弹簧固定，弹簧伸张将样品瓶底托上推，进液针头扎入样品瓶；取出托盘前弹簧收缩进，液针头离开样品瓶。
优选的，所述旋转分流阀的内部安装有分流环，所述分流环的截面呈圆环形。
采用该优选方案，达到了分流换可以增加旋转分流阀的使用效果。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
1、本发明中，通过设置辅助结构，在对雾水进行监测时，雾水探测单元可以对存在的雾水进行检测，然后雾水取样单元对云雾进行取样，然后样品分流室对于采集的云雾进行暂时的存放，或者进一步增进样检测或者存储分流，检测分流室将检测用云雾样品分流到各个检测室，检测室设有至少3个，用于雾水样品的各单项物理化学参数的检测，压力泵出水口通过若干管路分别连接所述检测分流室及检测室的顶部喷头相连，清洗单元用于清洗检测分流室与检测室废液桶用于存放排放的废液，样品存储室用于长时间存储云雾样品，通过配合雾水取样单元和雾水探测单元方便对云雾进行检测一家采样的效果。
2、蠕动泵设有5路通道，通道1、3、4、5均为单向流动，通道2为正流逆流双向流动，缓冲液用于保护检测电极，60ml为满足基本检测需求的最小液体量，100ml为满足后续组分检测需求的最小液体量，第一液位传感器控制蠕动泵的开启，第二液位传感器控制雾水取样单元与样品分流室间电磁阀的开启，旋转开合板式结构门在云雾出现时打开，在云雾消失后关闭，避免环境风对气体流量计的干扰，及不必要集水筛网污染，气体流量计用于计量云雾采样器(雾水取样单元)吸入的云雾气团流量，液体流量计用于计量收集下来的液体云水样品，气体流量传感器读取的进样流量数据和液体质量流量计测得的雾水样品质量数据可得出雾的含水率，纯水压力罐可以实现检测室的加压清洗，废液桶与样品分流室、检测分流室、EC检测室、pH检测室和PH检测室可以实现检测完废液和清洗废液的排出。
3、云雾样品可以从样品储存室内通过水管进行流动，然后流入旋转分流阀中，然后通过旋转分流阀，流入入样品分流室中，样品瓶用于存储来自进液针头的云雾水样品，样品瓶底托用于固定个样品瓶，失电式电磁铁，失电式磁铁通电时相斥，失电时相吸，托盘底部装有个失电式磁铁，连接有失电式电磁铁的可伸缩弹簧，托盘底部的磁铁与可伸缩弹簧上端的电磁铁相吸，保证样品瓶底托在弹簧伸缩时只发生垂直方向的位移；将样品瓶放入样品瓶底托上，然后将托盘横推入样品储存室，托盘通过磁铁的吸附作用与弹簧固定，弹簧伸张将样品瓶底托上推，进液针头扎入样品瓶；取出托盘前弹簧收缩进，液针头离开样品瓶，分流换可以增加旋转分流阀的使用效果。
附图说明
图1为本发明的雾水自动监测雾水自动监测装置的立体结构示意图。
图2为本发明的雾水自动监测雾水自动监测装置的辅助结构示意图。
图3为本发明的雾水自动监测雾水自动监测装置的检测模块连接方式框图。
图4为本发明的雾水自动监测雾水自动监测装置的清洗模块连接图。
图5为本发明的雾水自动监测雾水自动监测装置的排液模块连接图。
图6为本发明的雾水自动监测雾水自动监测装置得雾水取样单元与样品分流室的连接图。
图7为本发明的雾水自动监测雾水自动监测装置的样品储存模块连接图。
图8为本发明的雾水自动监测雾水自动监测装置旋转分流阀结构图。
图9为本发明的雾水自动监测雾水自动监测装置的图8的侧面结构示意图。
图10为本发明的雾水自动监测雾水自动监测装置中的样品储藏室进液方式及样品瓶放置图。
附图标记说明：1、外壳；2、隔板；3、辅助结构；301、雾水取样单元；302、雾水监测单元；303、EC检测室；304、DO检测室；305、pH检测室；306、缓冲液贮存室；307、蠕动泵；308、样品分流室；3081、第二液位传感器；3082、第一液位传感器；3083、液体流量计；309、检测分流室；310、纯水压力罐；3101、旋转开合板式结构门；3102、气体流量计；311、压力泵；312、纯水桶；313、样品储存室；3131、样品瓶；3132、底托；3133、失电式电磁铁；3134、弹簧；3135、顶板；314、废液桶；315、旋转分流阀；3151、舵机；3152、分流环。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。
实施例1，如图1-10所示，本发明提供了一种雾水自动监测装置，其包括外壳1和辅助结构3，所述外壳1的内部安装有隔板2，所述外壳1的内部设有辅助结构3。
下面具体说一下雾水自动监测装置的具体设置和作用。
如图1至图10所示，辅助结构3包括雾水取样单元301、雾水探测单元、样品分流室308、检测分流室309、检测室、缓冲液存储室、清洗单元、废液桶314和样品存储室，所述雾水取样单元301、雾水探测单元、样品分流室308、检测分流室309、检测室、缓冲液存储室、清洗单元、废液桶314和样品存储室均安装在外壳1上，所述外壳1被隔板2分为上下两部分，所述外壳1的上层分别安装有EC检测室303、DO检测室304、pH检测室305、缓冲液贮存室306、蠕动泵307、样品分流室308、检测分流室309和纯水压力罐310，述外壳1的下层分别安装有压力泵311、纯水桶312、样品储存室313、废液桶314和旋转分流阀315，所述样品分流室308、检测分流室309、EC检测室303、DO检测室304和pH检测室305均匀蠕动泵307进行连接，所述外壳1的内部设有电磁阀，所述电磁阀与样品分离器进行连接，所述清洗单元由压力纯水罐、压力泵311和纯水桶312三部分组成，在对雾水进行监测时，雾水探测单元可以对存在的雾水进行检测，然后雾水取样单元301对云雾进行取样，然后样品分流室308对于采集的云雾进行暂时的存放，或者进一步增进样检测或者存储分流，检测分流室309将检测用云雾样品分流到各个检测室，检测室设有至少3个，用于雾水样品的各单项物理化学参数的检测，压力泵311出水口通过若干管路分别连接所述检测分流室309及检测室的顶部喷头相连，清洗单元用于清洗检测分流室309与检测室废液桶314用于存放排放的废液，样品存储室用于长时间存储云雾样品。所述雾水取样单元301由旋转开合板式结构门3101、集水筛网、汇水槽、抽气管、抽气泵组成，所述雾水探测单元由温湿度传感器、能见度传感器及雨量传感器组成，通过配合雾水取样单元301和雾水探测单元方便对云雾进行检测以及采样的效果。样品分流室308、检测分流室309、检测室、缓冲液存储室之间的管路上设有蠕动泵307，所述样品分流室308的侧壁上设有液位传感器，所述样品分流室308的第一液位高度不小于60ml，所述样品分流室308的第二液位高度不小于100ml，蠕动泵307设有5路通道，通道1、3、4、5均为单向流动，通道2为正流逆流双向流动，缓冲液用于保护检测电极，60ml为满足基本检测需求的最小液体量，100ml为满足后续组分检测需求的最小液体量，第一液位传感器3082控制蠕动泵307的开启，第二液位传感器3081控制雾水取样单元301与样品分流室308间电磁阀的开启。所述器体流量计的表面安装有旋转开合板式结构门3101，所述样品分流室308的表面安装有液体流量计3083，所述液体流量计3083与旋转开合板式结构门3101进行连接，所述气体流量计3102位于雾水取样单元301的云雾通道中，所述旋转开合板式结构门3101安装在雾水取样单元301的两端，体流量计位于云雾收集槽和样品分流室308之间的管道上，旋转开合板式结构门3101在云雾出现时打开，在云雾消失后关闭，避免环境风对气体流量计3102的干扰，及不必要集水筛网污染，气体流量计3102用于计量云雾采样器(雾水取样单元301)吸入的云雾气团流量，液体流量计3083用于计量收集下来的液体云水样品。雾水取样单元301进样口处设有气体流量传感器，所述雾水取样单元301与样品分流室308之间的管道设有液体质量流量计，气体流量传感器读取的进样流量数据和液体质量流量计测得的雾水样品质量数据可得出雾的含水率。纯水压力罐310内通过加压气泵始终保持0.2-0.3Mpa的压力，所述纯水压力罐310通过带有电磁阀的三条水管与检测室的顶部喷头相连，所述废液桶314与样品分流室308、检测分流室309、EC检测室303、pH检测室305和PH检测室通过带有电磁阀的水管相连，纯水压力罐310可以实现检测室的加压清洗，废液桶314与样品分流室308、检测分流室309、EC检测室303、pH检测室305和PH检测室可以实现检测完废液和清洗废液的排出。样品储存室313内的样品瓶3131通过八根带有针头的水管与由舵机3151控制的旋转分流阀315连接，旋转分流阀315与样品分流室308通过带有电磁阀的水管相连，云雾样品可以从样品储存室313内通过水管进行流动，然后流入旋转分流阀315中，然后通过旋转分流阀315，流入如样品分流室308中。旋转分流阀315的分流环3152内环由舵机3151控制旋转，通道0与样品分流室308通过带有电磁阀的水管相连，通道1-8分别与进样针头1-8相连，通道9与废液桶314通过水管相连，所述旋转分流环3152在与样品分流室308相连的带有电磁阀的水管打开前，通道0的连接状态由通道0连通道1经舵机3151逆时针旋转22.5°(旋转角度与连接水管数量相关)转变为通道0-9连接，旋转完成后，电磁阀打开，通道0-9连接状态持续5s，润洗旋转分流阀315及连接管路，然后顺时针重新变成通道0连通道1，所述样品瓶3131托盘的样品瓶3131放置处设有重力传感器，样品满瓶前重力传感器触发舵机3151控制内环实现通道0连通道1到通道0连通道2-8的转换，实现换瓶，所述样品瓶3131托盘的样品瓶3131放置处设有重力传感器在3小时内未触发，通道0-1的连接方式同样转变为通道0-2，所述未进行样品瓶3131托盘的更换前，通道0连通道1-8的连接转换是依次顺时针进行的，进行样品瓶3131托盘更换后，通道0连通道n(1-8)重新恢复0连，所述样品储存室313由上至下分别为八根带有针头的水管，样品瓶3131，样品瓶3131底托3132，弹簧3134推动基座，弹簧3134推动基座在更换样品瓶3131时实现针头扎入样品瓶3131橡胶塞，样品瓶3131用于存储来自进液针头的云雾水样品，样品瓶3131底托3132用于固定个样品瓶3131，失电式电磁铁3133，失电式磁铁通电时相斥，失电时相吸，托盘底部装有个失电式磁铁，连接有失电式电磁铁3133的可伸缩弹簧3134，托盘底部的磁铁与可伸缩弹簧3134上端的电磁铁相吸，保证样品瓶3131底托3132在弹簧3134伸缩时只发生垂直方向的位移；将样品瓶3131放入样品瓶3131底托3132上，然后将托盘横推入样品储存室313，托盘通过磁铁的吸附作用与弹簧3134固定，弹簧3134伸张将样品瓶3131底托3132上推，进液针头扎入样品瓶3131；取出托盘前弹簧3134收缩进，液针头离开样品瓶3131。旋转分流阀315的内部安装有分流环3152，所述分流环3152的截面呈圆环形，分流环3152可以增加旋转分流阀315的使用效果。
其整个辅助结构3达到的效果为，本发明中，通过设置辅助结构3，在对雾水进行监测时，雾水探测单元可以对存在的雾水进行检测，然后雾水取样单元301对云雾进行取样，然后样品分流室308对于采集的云雾进行暂时的存放，或者进一步增进样检测或者存储分流，检测分流室309将检测用云雾样品分流到各个检测室，检测室设有至少3个，用于雾水样品的各单项物理化学参数的检测，压力泵311出水口通过若干管路分别连接所述检测分流室309及检测室的顶部喷头相连，清洗单元用于清洗检测分流室309与检测室废液桶314用于存放排放的废液，样品存储室用于长时间存储云雾样品，通过配合雾水取样单元301和雾水探测单元方便对云雾进行检测一家采样的效果，蠕动泵307设有5路通道，通道1、3、4、5均为单向流动，通道2为正流逆流双向流动，缓冲液用于保护检测电极，60ml为满足基本检测需求的最小液体量，100ml为满足后续组分检测需求的最小液体量，第一液位传感器3082控制蠕动泵307的开启，第二液位传感器3081控制雾水取样单元301与样品分流室308间电磁阀的开启，旋转开合板式结构门3101在云雾出现时打开，在云雾消失后关闭，避免环境风对气体流量计3102的干扰，及不必要集水筛网污染，气体流量计3102用于计量云雾采样器(雾水取样单元301)吸入的云雾气团流量，液体流量计3083用于计量收集下来的液体云水样品，气体流量传感器读取的进样流量数据和液体质量流量计测得的雾水样品质量数据可得出雾的含水率，纯水压力罐310可以实现检测室的加压清洗，废液桶314与样品分流室308、检测分流室309、EC检测室303、pH检测室305和PH检测室可以实现检测完废液和清洗废液的排出，云雾样品可以从样品储存室313内通过水管进行流动，然后流入旋转分流阀315中，然后通过旋转分流阀315，流入如样品分流室308中，样品瓶3131用于存储来自进液针头的云雾水样品，样品瓶3131底托3132用于固定个样品瓶3131，失电式电磁铁3133，失电式磁铁通电时相斥，失电时相吸，托盘底部装有个失电式磁铁，连接有失电式电磁铁3133的可伸缩弹簧3134，托盘底部的磁铁与可伸缩弹簧3134上端的电磁铁相吸，保证样品瓶3131底托3132在弹簧3134伸缩时只发生垂直方向的位移；将样品瓶3131放入样品瓶3131底托3132上，然后将托盘横推入样品储存室313，托盘通过磁铁的吸附作用与弹簧3134固定，弹簧3134伸张将样品瓶3131底托3132上推，进液针头扎入样品瓶3131；取出托盘前弹簧3134收缩进，液针头离开样品瓶3131，分流换可以增加旋转分流阀315的使用效果。
其整体的工作原理为，本发明中，通过设置辅助结构3，在对雾水进行监测时，雾水探测单元可以对存在的雾水进行检测，然后雾水取样单元301对云雾进行取样，然后样品分流室308对于采集的云雾进行暂时的存放，或者进一步增进样检测或者存储分流，检测分流室309将检测用云雾样品分流到各个检测室，检测室设有至少3个，用于雾水样品的各单项物理化学参数的检测，压力泵311出水口通过若干管路分别连接所述检测分流室309及检测室的顶部喷头相连，清洗单元用于清洗检测分流室309与检测室废液桶314用于存放排放的废液，样品存储室用于长时间存储云雾样品，通过配合雾水取样单元301和雾水探测单元方便对云雾进行检测一家采样的效果，蠕动泵307设有5路通道，通道1、3、4、5均为单向流动，通道2为正流逆流双向流动，缓冲液用于保护检测电极，60ml为满足基本检测需求的最小液体量，100ml为满足后续组分检测需求的最小液体量，第一液位传感器3082控制蠕动泵307的开启，第二液位传感器3081控制雾水取样单元301与样品分流室308间电磁阀的开启，旋转开合板式结构门3101在云雾出现时打开，在云雾消失后关闭，避免环境风对气体流量计3102的干扰，及不必要集水筛网污染，气体流量计3102用于计量云雾采样器(雾水取样单元301)吸入的云雾气团流量，液体流量计3083用于计量收集下来的液体云水样品，气体流量传感器读取的进样流量数据和液体质量流量计测得的雾水样品质量数据可得出雾的含水率，纯水压力罐310可以实现检测室的加压清洗，废液桶314与样品分流室308、检测分流室309、EC检测室303、pH检测室305和PH检测室可以实现检测完废液和清洗废液的排出，云雾样品可以从样品储存室313内通过水管进行流动，然后流入旋转分流阀315中，然后通过旋转分流阀315，流入如样品分流室308中，样品瓶3131用于存储来自进液针头的云雾水样品，样品瓶3131底托3132用于固定个样品瓶3131，失电式电磁铁3133，失电式磁铁通电时相斥，失电时相吸，托盘底部装有个失电式磁铁，连接有失电式电磁铁3133的可伸缩弹簧3134，托盘底部的磁铁与可伸缩弹簧3134上端的电磁铁相吸，保证样品瓶3131底托3132在弹簧3134伸缩时只发生垂直方向的位移；将样品瓶3131放入样品瓶3131底托3132上，然后将托盘横推入样品储存室313，托盘通过磁铁的吸附作用与弹簧3134固定，弹簧3134伸张将样品瓶3131底托3132上推，进液针头扎入样品瓶3131；取出托盘前弹簧3134收缩进，液针头离开样品瓶3131，分流换可以增加旋转分流阀315的使用效果。
本发明提供一种雾水自动监测装置的使用方法，其步骤以下步骤：
步骤S1，旋转开合板式结构门3101打开，雾水取样单元301开始抽雾水，雾事件消失信号出现前始终进行含水率监测，含水率监测的时间分辨率为自旋转开合板式结构门10min后，雾水取样单元301的气体流量计3102和样品分流室308上方的液体流量计3083开始读数，每10min进行1次计算，具体的计算公式如下：
LWC含水率＝V液体流量/(K损失系数*Q气体流量)；
使用该公式计算LWC时，损失系数K取0.5，计算出的LWC数值小于0.05g/m3，则选取该LWC值；否则，损失系数K取0.8，计算出的LWC数值小于0.1g/m3，则选取该LWC值；否则，损失系数K取0.9，LWC计算值取K为0.9时的计算值；
监测系统的清洗：
雾事件出现信号激发计时器和蠕动泵307，计时器依次激发样品分流室308与废液桶314之间的电磁阀开启1min，清洗模块电磁阀开启10s，废液桶314上方电磁阀开启1min；
排液模块：
样品分流室308与废液桶314之间的电磁阀开启1min，雾水取样单元301的雾水进入样品分流室308，雾水样品通过重力作用润洗样品分流室308，1min后该电磁阀关闭；
检测模块：
检测模块的pH检测室305中缓冲液通过蠕动泵307经水管②回流到缓冲液储存室；
清洗模块：
电磁阀打开，0.3Mpa压力的去离子水通过喷头依次清洗检测分流室309、PH检测室、EC检测室303、DO检测室304，10S后电磁阀关闭，结束清洗；
排液模块：
废液桶314上方的电磁阀再次打开1min，检测分流室309、PH检测室、EC检测室303、DO检测室304的液体排液至废液桶314；
监测系统的检测，雾水检测的时间分辨率为2h；
当样品分流室308雾水样品到达第一液位高度后，第一液位传感器3082激发蠕动泵307蠕动将样品移动到EC检测室303、DO检测室304、pH检测室305分别测量雾水EC、DO和pH数值；
检测完成后，计时器被再次激发，计时器再次控制清洗模块电磁阀开启10s，废液桶314上方电磁阀开启1min；
清洗模块：
电磁阀打开，0.3Mpa压力的去离子水通过喷头依次清洗检测分流室309、PH检测室、EC检测室303、DO检测室304，10S后电磁阀关闭，结束清洗；
排液模块：
废液桶314上方的电磁阀再次打开1min，检测分流室309、PH检测室、EC检测室303、DO检测室304的液体排液至废液桶314；
步骤S10，样品分流储存：
检测动作之后2h内，当样品分流室308雾水样品到达第二液位高度后，第二液位传感器3081激发旋转分流阀315的内环通道0的连接状态由通道0连通道1经舵机3151逆时针旋转22.5°旋转角度与连接水管数量相关转变为通道0-9连接，旋转完成后，电磁阀打开，0-9连接状态持续5s，润洗旋转分流阀315及连接管路，然后顺时针重新变成0连1；
样品瓶3131托盘的样品瓶3131放置处设有重力传感器，样品满瓶前重力传感器触发1501舵机3151控制1502内环实现通道0连通道1到通道0连通道2-8的转换，实现换瓶；
样品瓶3131托盘的样品瓶3131放置处设有重力传感器在2小时内未触发，0-1的连接方式同样转变为0-2；
未进行1303样品瓶3131托盘的更换前，通道0连通道1-8的连接转换是依次顺时针进行的，进行样品瓶3131托盘更换后，通道0连通道n1-8重新恢复通道0连通道1；
超过2小时，到达第一液位高度，且未达到第二液位高度后只进行动作4而不进行动作5；
当采样系统中检测室液位未到达第一液位高度，样品分流室308与废液桶314之间的电磁阀开启5min；
步骤S11，雾水监测单元302监测到云雾事件消失；
使用结束后，雾水取样单元301结束抽气，旋转开合板式结构门3101关闭；
检测模块的缓冲液储存室中缓冲液通过蠕动泵307经水管②回流到pH检测室305；
步骤S12，样品分流室308的样品瓶3131用完后，需进行人工换瓶；
将样品瓶3131放入1302样品瓶3131底托3132上的凹槽处，然后将托盘横推入样品储存室313，托盘通过吸附作用与弹簧3134固定，弹簧3134伸张将样品瓶3131底托3132上推，进液针头扎入样品瓶3131；取出托盘前弹簧3134收缩进液针头离开样品瓶3131，通电后电磁铁相斥，可拿出托盘换瓶。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其他领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种雾水自动监测装置，包括外壳(1)和辅助结构(3)，其特征在于：所述外壳(1)的内部安装有隔板(2)，所述外壳(1)的内部设有辅助结构(3)，所述辅助结构(3)包括雾水取样单元(301)、雾水探测单元、样品分流室(308)、检测分流室(309)、检测室、缓冲液存储室、清洗单元、废液桶(314)和样品存储室。
2.根据权利要求1所述的一种雾水自动监测装置，其特征在于：所述雾水取样单元(301)由旋转开合板式结构门(3101)、集水筛网、汇水槽、抽气管、抽气泵组成，所述雾水探测单元由温湿度传感器、能见度传感器及雨量传感器组成。
3.根据权利要求1所述的一种雾水自动监测装置，其特征在于：所述样品分流室(308)、检测分流室(309)、检测室、缓冲液存储室之间的管路上设有蠕动泵(307)，所述样品分流室(308)的侧壁上设有液位传感器，所述样品分流室(308)的第一液位高度不小于60ml，所述样品分流室(308)的第二液位高度不小于100ml。
4.根据权利要求3所述的一种雾水自动监测装置，其特征在于：所述气体流量计的表面安装有旋转开合板式结构门(3101)，所述样品分流室(308)的表面安装有液体流量计(3083)，所述液体流量计(3083)与旋转开合板式结构门(3101)进行连接，所述气体流量计(3102)位于雾水取样单元(301)的云雾通道中，所述旋转开合板式结构门(3101)安装在雾水取样单元(301)的两端，体流量计位于云雾收集槽和样品分流室(308)之间的管道上。
5.根据权利要求4所述的一种雾水自动监测装置，其特征在于：所述雾水取样单元(301)进样口处设有气体流量传感器，所述雾水取样单元(301)与样品分流室(308)之间的管道设有液体质量流量计。
6.根据权利要求2所述的一种雾水自动监测装置，其特征在于：所述纯水压力罐(310)内通过加压气泵始终保持0.2-0.3Mpa的压力，所述纯水压力罐(310)通过带有电磁阀的三条水管与检测室的顶部喷头相连，所述废液桶(314)与样品分流室(308)、检测分流室(309)、EC检测室(303)、pH检测室(305)和PH检测室通过带有电磁阀的水管相连。
7.根据权利要求1所述的一种雾水自动监测装置，其特征在于：所述样品储存室(313)内的样品瓶(3131)通过八根带有针头的水管与由舵机(3151)控制的旋转分流阀(315)连接，旋转分流阀(315)与样品分流室(308)通过带有电磁阀的水管相连。
8.根据权利要求1所述的一种雾水自动监测装置，其特征在于：所述旋转分流阀(315)的分流环(3152)内环由舵机(3151)控制旋转。
9.根据权利要求1所述的一种雾水自动监测装置，其特征在于：所述旋转分流阀(315)的内部安装有分流环(3152)，所述分流环(3152)的截面呈圆环形。
10.根据权利要求1-9任一所述的一种雾水自动监测装置的使用方法，其特征在于：
步骤S1，旋转开合板式结构门(3101)打开，雾水取样单元(301)开始抽雾水；雾事件消失信号出现前始终进行含水率监测；
步骤S2，雾事件出现信号激发计时器和蠕动泵(307)，清洗模块电磁阀开启10s；
步骤S3，雾水取样单元(301)的雾水进入样品分流室(308)，雾水样品通过重力作用润洗样品分流室(308)；
步骤S4，检测模块的pH检测室(305)中的缓冲液通过蠕动泵(307)经水管②回流到缓冲液储存室；
步骤S5，去离子水通过喷头依次清洗检测分流室(309)、PH检测室、EC检测室(303)、DO检测室(304)；
步骤S6，检测分流室(309)、PH检测室、EC检测室(303)、DO检测室(304)的液体排液至废液桶(314)；
步骤S7，当样品分流室(308)雾水样品到达第一液位高度后，第一液位传感器(3082)激发蠕动泵(307)蠕动将样品移动到EC检测室(303)、DO检测室(304)、pH检测室(305)分别测量雾水EC、DO和pH数值；
步骤S8，电磁阀打开，0.3Mpa压力的去离子水通过喷头依次清洗检测分流室(309)、PH检测室、EC检测室(303)、DO检测室(304)，10S后电磁阀关闭，结束清洗；
步骤S9，检测分流室(309)、PH检测室、EC检测室(303)、DO检测室(304)的液体排液至废液桶(314)；
步骤S10，当样品分流室(308)雾水样品到达第二液位高度后，第二液位传感器(3081)激发旋转分流阀(315)的内环0的连接状态由通道0连通道1经舵机(3151)逆时针旋转22.5°(旋转角度与连接水管数量相关)转变为通道0-通道9连接，旋转完成后，电磁阀打开，通道0-通道9连接状态持续5s，润洗旋转分流阀(315)及连接管路，然后顺时针重新变成通道0连通道1；
步骤S11，雾水监测单元(302)监测到云雾事件消失；雾水取样单元(301)结束抽气，旋转开合板式结构门(3101)关闭；
步骤S12，样品分流室(308)的样品瓶(3131)用完后，需进行人工换瓶；将样品瓶(3131)放入1302样品瓶(3131)底托(3132)上的凹槽处，然后将托盘横推入样品储存室(313)，托盘通过吸附作用与弹簧(3134)固定，弹簧(3134)伸张将样品瓶(3131)底托(3132)上推，进液针头扎入样品瓶(3131)；取出托盘前弹簧(3134)收缩进液针头离开样品瓶(3131)，通电后电磁铁相斥，拿出托盘换瓶。
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| CN117452008A (zh) * | 2023-12-22 | 2024-01-26 | 仁和智海智能科技(山东)有限公司 | 云雾水在线自动分析仪及其自动控制方法 |
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