CN117451712A - 水质检测仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水质检测仪，包括底座和上盖，底座设置有检测盒放置槽，上盖与底座连接并盖合在检测盒放置槽的上方，底座在检测盒放置槽的一侧设置有光电传感器，上盖在检测盒放置槽的上方设置有压板，上盖在压板的上方设置有刺穿装置，刺穿装置包括第一驱动装置和第一通气管，第一驱动装置与第一通气管连接，第一驱动装置驱动第一通气管穿出于压板并朝向于检测盒放置槽沿竖直方向移动，第一通气管的下端设置有第一刺穿部。随着压板的下压驱使加样盒和试剂盒与反应盒刺穿配合，以及配合第一通气管的刺穿，继而利用稳定的装配方式驱使样品和试剂在反应盒中内混合，再通过光电传感器便可实现水质检测，从而有效提高检测稳定性，且检测方便。

Description

水质检测仪

技术领域

本发明涉及水质检测领域，尤其涉及一种分体式的水质检测仪。

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，现有的水质监测一般有三种方式，其一是工作人员到现场取水，随后带回实验室进行水质检测，虽然实验室的测定数据准确，但操作复杂，耗时长，实时性相对较差，造成水质监测工作的效率较低。

其二是工作人员携带必要的实验试剂和仪器等，在现场取水进行检测，虽然解决了实时性的问题，但是每项水质指标使用的试剂剂量不同，且反应时间和加入试剂的时间均有所不同，因此在户外使用存在明显的不便。

其三是工作人员携带水质检测试纸进行初步筛查，远高于标准线或远低于标准线的水样都无需送至实验室检测，以此减少实验室的工作量和提高水质监测的工作效率，水质检测试纸虽然操作难度不大且较为轻便，但是仅靠人眼识别颜色的深浅以判断检测结果，数据的失真且准确性极低。

发明内容

本发明的目的是提供一种检测精准稳定且方便使用的水质检测仪。

为了实现本发明目的，本发明提供一种水质检测仪，包括底座和上盖，底座设置有检测盒放置槽，上盖与底座连接并盖合在检测盒放置槽的上方，底座在检测盒放置槽的一侧设置有光电传感器，上盖在检测盒放置槽的上方设置有压板，上盖在压板的上方设置有刺穿装置，刺穿装置包括第一驱动装置和第一通气管，第一驱动装置与第一通气管连接，第一驱动装置驱动第一通气管穿出于压板并朝向于检测盒放置槽沿竖直方向移动，第一通气管的下端设置有第一刺穿部。

由上述方案可见，水质检测卡盒可放置在检测盒放置槽，并可随着压板的下压驱使加样盒和试剂盒与反应盒刺穿配合，以及配合第一通气管的刺穿，继而利用稳定的装配方式驱使样品和试剂在反应盒中内混合，再通过光电传感器便可实现水质检测，从而有效提高检测稳定性，且检测方便。

更进一步的方案是，上盖在压板的上方设置有吹气装置，吹气装置包括泵和第一气管，第一气管连接在泵和第一通气管之间。

由上可见，利用吹气装置可向第一通气管吹气，继而可通过气泡进行搅拌，加速混合效果。

更进一步的方案是，刺穿装置包括第一刺穿推板和多个第一通气管，多个第一通气管均设置在第一刺穿推板的下表面上，第一驱动装置与第一刺穿推板连接并驱动第一刺穿推板沿竖直方向移动。

由上可见，通过配置多个第一通气管，来适配多个试剂盒和多个反应盒，继而提高测试效率。

更进一步的方案是，刺穿装置包括第二通气管，多个第一通气管沿第一水平布置方向排布，第二通气管设置在第一刺穿推板的下表面上并位于第一水平布置方向的外侧。

由上可见，通过第二通气管可对加样盒插入连通，继而可使样品水体下落流入至样品盒。

更进一步的方案是，上盖在压板的上方设置有吹气装置，吹气装置包括泵和第二气管，第二气管连接在泵和第二通气管之间。

由上可见，利用吹气装置可向第二通气管吹气，继而可通过气泡进行搅拌，加速混合效果

更进一步的方案是，刺穿装置包括第二驱动装置和推杆，第二驱动装置与推杆连接，第二驱动装置驱动推杆穿出于压板并朝向于检测盒放置槽沿竖直方向移动，推杆的下端设置有第二刺穿部。

更进一步的方案是，刺穿装置包括第二刺穿推板和多个推杆，多个推杆均设置在第二刺穿推板的下表面上，第二驱动装置与第二刺穿推板连接并驱动第二刺穿推板沿竖直方向移动。

由上可见，利用推杆可实现对试剂盒中活塞的推动，继而实现定量滴点反应。

更进一步的方案是，底座在检测盒放置槽的上方设置有定位槽，定位槽的横截面大于检测盒放置槽的横截面，上盖在检测盒放置槽的上方设置有定位块，定位块与定位槽间隙配合，压板位于定位块的下端部。

由上可见，利用定位块与定位槽间隙配合，继而提高上盖与底座的配合稳定性，以使压板能够稳定地压合在加样盒和试剂盒上。

更进一步的方案是，底座在检测盒放置槽的底部设置有加热模块。

由上可见，通过加热模块对反应盒加热，可对样品水体提升反应温度。

更进一步的方案是，水质检测仪包括水质检测卡盒，水质检测卡盒包括反应盒、加样盒和试剂盒；反应盒设置有反应腔室，反应腔室的上方设置有样品入口和试剂入口，样品入口的外周朝外设置有第一刺穿凸柱，试剂入口的外周朝外设置有第二刺穿凸柱；加样盒设置有加样腔室，加样腔室的上方设置有加样口，加样腔室的下方设置有出样口，出样口覆盖有第一密封膜，加样盒安装在样品入口的上方；试剂盒设置有试剂腔室，试剂腔室内设置有反应试剂，试剂腔室的下方设置有出料口，出料口覆盖有第二密封膜，试剂腔室的上方设置第三密封膜，试剂盒安装在试剂入口的上方；水质检测卡盒设置在检测盒放置槽内，压板与加样盒和试剂盒邻接，压板驱动加样盒和试剂盒下压，第一刺穿凸柱刺穿第一密封膜，反应腔室与加样腔室连通，第二刺穿凸柱刺穿第二密封膜，反应腔室与试剂腔室连通，第一通气管可刺穿第三密封膜。

由上可见，通过设置相互独立分体式的反应盒、加样盒和试剂盒，试剂盒用于存放试剂，加样盒用于加注目标检测水体，通过第一刺穿凸柱刺穿第一密封膜，继而使目标检测水体落入到反应腔室内，再通过第二刺穿凸柱刺穿第二密封膜，继而使反应试剂也落入到反应腔室内，试剂和目标检测水体在反应腔室内进行反应，随后可通过目测或光电传感器对反应腔室内的水体进行监测，由于试剂独立密封且定量保存在试剂盒内，因此可提高检测精确，使用更为便捷，且试剂不容易受外界干扰变质，也提高检测稳定度，再者通过刺穿薄膜式的连通设计，避免了试剂或样品加注环节的污染。另外通过上部的第三密封膜布置，从而保持试剂盒的盒内干净度。

附图说明

图1是本发明水质检测仪实施例的结构图。

图2是本发明水质检测仪实施例在打开上盖的结构图。

图3是本发明水质检测仪实施例中吹气装置的结构图。

图4是本发明水质检测仪实施例中刺穿装置的结构图。

图5是本发明水质检测仪实施例中水质检测卡盒的分解图。

图6是本发明水质检测仪实施例在压板压合状态下的剖视图。

图7是本发明水质检测仪实施例在第一刺穿推板压合状态下位于第二通气管处的剖视图。

图8是本发明水质检测仪实施例在第一刺穿推板压合状态下位于第一通气管处的剖视图。

图9是本发明水质检测仪实施例在推杆和活塞处的剖视图。

图10是本发明水质检测仪实施例的检测流程图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

参照图1至图4，水质检测仪包括底座1和上盖2，底座1设置有检测盒放置槽11，上盖2与底座1连接并盖合在检测盒放置槽11的上方，底座1在检测盒放置槽11的上方设置有定位槽12，定位槽12的横截面大于检测盒放置槽11的横截面，底座1在检测盒放置槽11的底部设置有加热模块16，加热模块16可采用条状PCT发热模块，底座1在检测盒放置槽11的两侧设置有光电传感器15(见图9)，两个光电传感器15相对而置，上盖2在检测盒放置槽11的上方设置有定位块62，定位块62朝下凸起，定位块62与定位槽12间隙配合，压板61位于定位块62的下端部，压板61呈水平布置，压板61位于检测盒放置槽11的上方，上盖2在压板61的上方设置有刺穿装置5。

刺穿装置5包括第一驱动装置531、第一刺穿推板521、多个第一通气管511、多个第一通气管512，多个第一通气管511和多个第一通气管512设置在第一刺穿推板521的下表面，第一通气管511的长度大于第一通气管512的长度，第一通气管511和第一通气管512呈中空布置且在下端设置有第一刺穿部，第一刺穿推板521内设置有第一气路和第二气路，第一刺穿推板521在边缘处设置有第一接口461、第二接口462和第三接口463，第一气路连接在多个第一通气管511和第一接口461之间，第二气路连接在多个第二通气管512和第二接口462之间。

第一驱动装置531采用旋转电机进行驱动，第一驱动装置531固定安装在压板61的上方，第一驱动装置531的下方连接有沿竖直方向延伸的螺杆532，螺杆532位于中部并与第一刺穿推板521螺纹配合，第一刺穿推板521的四周分别设置有沿竖直方向布置导杆541，通过第一驱动装置531和螺杆532的旋转驱动，来驱动第一刺穿推板521、多个第一通气管511和多个第一通气管512沿竖直方向朝向于检测盒放置槽11移动。

刺穿装置5还包括第二驱动装置533、第二刺穿推板522和多个推杆513，多个推杆513沿竖直方向设置在第二刺穿推板522的下表面上，第二刺穿推板522位于第一刺穿推板521的上方并与四个导杆541滑动配合，第二刺穿推板522的中部具有避让槽，第一驱动装置531位于避让槽内，推杆513穿过第一刺穿推板521，推杆513的下端设置有第二刺穿部，一个推杆513位于第一通气管511和第一通气管512之间，多个第一通气管511、多个推杆513和多个第一通气管51沿第一水平布置方向排布。

安装支架523固定设置压板61的上方并位于第二刺穿推板522，第二驱动装置533采用旋转电机进行驱动，第二驱动装置533固定在安装支架523上并位于中部，第二驱动装置533的下方连接有沿竖直方向延伸的螺杆534，螺杆534位于中部并与第二刺穿推板522螺纹配合，并配合导杆541的限位，再通过第二驱动装置533和螺杆534的旋转驱动，来驱动第二刺穿推板522和多个推杆513沿竖直方向朝向于检测盒放置槽11移动。

刺穿装置5还包括第二通气管514，第二通气管514呈中空布置且在下端设置有第三刺穿部，第二通气管514设置在第一刺穿推板521的下表面上并位于第一水平布置方向的外侧，第三接口46与第二通气管514连通。

上盖2在压板61的上方设置有吹气装置4，吹气装置4包括过滤盒42、泵41、换向阀431、换向阀432和电磁阀44，气管454连接在过滤盒42和泵41之间，空气经过过滤盒42过滤后输入至泵41，气管451连接在泵41和换向阀431之间，换向阀431的第一输出端连接气管456，换向阀431的第二输出端连接气管452，气管456的另一端连接三通接口的第一端，三通接口的第二端通过第二气管453和第三接口463连接，三通接口的第三端电磁阀44连接，继而实现泵41与第二通气管514的连接。

连接气管452的另一端与换向阀432连接，换向阀432的第一输出端通过第一气管453与第一接口461连接，换向阀432的第二输出端第一气管455与第二接口462连接，继而实现泵41与第一通气管511、512的连接。

参照图5至图9，水质检测卡盒2包括外框21、反应盒22、加样盒23和试剂盒24，外框21、反应盒22、加样盒23和试剂盒24均呈长方体布置，外框21沿竖直方向设置有安装槽211，反应盒22、加样盒23和试剂盒24均设置在安装槽211内，安装槽211的上方设置有装配敞口，加样盒23和试剂盒24从装配敞口装配到反应盒22的上方。

反应盒22设置有多个相互隔绝的反应腔室221，多个反应腔室221沿布置方向排布，每个反应腔室221的上方设置有一个样品入口和三个试剂入口，每个样品入口的外周朝外设置有第一刺穿凸柱224，每个试剂入口的外周朝外设置有第二刺穿凸柱223，第一刺穿凸柱224和第二刺穿凸柱223呈环形布置。

加样盒23设置有多个加样腔室231，加样腔室231沿竖直方向延伸，多个加样腔室231沿布置方向排布，相邻两个加样腔室231之间设置有隔板238，每个隔板238上设置有连通口239，位于端部的加样腔室231的上方设置有加样口237，多个加样腔室231的加样口237的上方覆盖设置第三密封膜236，每个加样腔室231的下方设置有出样口232，出样口232的外周朝下设置有定位环233，出样口232的下方覆盖有第一密封膜234。

试剂盒24设置有多个相互隔绝的试剂腔室241，试剂腔室241沿竖直方向延伸，试剂腔室241内设置有反应试剂，三个试剂腔室241构成一组并对应一个反应腔室221，多组试剂腔室沿布置方向排布，多个试剂腔室241的上方设置第四密封膜246，每个试剂腔室241的下方设置有出料口242，出料口242的外周朝下设置有定位环243，出料口242覆盖有第二密封膜244。

一组三个试剂腔室241的中间的试剂腔室241内设置有活塞245，活塞245靠上端部地布置，并位于第四密封膜246的内侧，活塞245可采用橡胶密封塞，具有活塞245的试剂腔室241可存储有滴定用的试剂，而两侧的试剂腔室241则可存储有非滴定类试剂。

参照图10并结合图6至9，在对水质进行监测时，先对反应盒22、加样盒23和试剂盒24进行预装配，预装配好的水质检测卡盒2可放入到检测装置中，随后通过第三密封膜236上的加样孔2361加入待测样品，具体可通过漏斗251和量杯253进行加注，首先通过量杯253装盛目标数量，范围的待测液体，该范围的最低值将确保231内的腔体全部填满，超出最低值的部分的样品，将会流入到溢流腔体240内，该范围的最大值确保包含溢流腔体240内的所有腔体被填满，加样的时候只要介于目标的范围，将确保反应区充分填满，通过以上方法实现定量加样并降低取样精度的要求，漏斗251上可设置有滤网252，通过漏斗251下端穿过加样孔2361，通过量杯253的倾倒，使目标检测水体加注到加样盒23内加样腔室231内，并通过连通口239的连通作用下，使水体均与分布在每个加样腔室231内。

将预装好的水质检测卡盒2放置到检测盒放置槽11后，随后关闭水质检测仪的上盖2，上盖2的压板61朝下压合加样盒23和试剂盒24，加样盒23与反应盒22连接，加样盒23安装在样品入口的上方，通过朝下施压加样盒23，继而第一刺穿凸柱224刺穿第一密封膜234并位于定位环233内，继而反应腔室221与加样腔室231连通，样品水体流入对应的反应腔室221内。以及试剂盒24与反应盒22连接，试剂盒24安装在试剂入口的上方，通过朝下施压试剂盒24，继而第二刺穿凸柱223刺穿第四密封膜246并位于定位环243内，继而试剂盒24与加样腔室231连通，但此时(如图6)由于第四密封膜246处于密封状态，因此反应试剂均未落入至反应腔室221内。

然后点击开始测试，此时的仪器上盖不能再被打开，参照图7和图8，通过第一驱动装置531和螺杆532的旋转驱动，来驱动第一刺穿推板521、多个第一通气管511、多个第一通气管512和多个第二通气管514沿竖直方向朝向于检测盒放置槽11移动，继而第一通气管511和第一通气管512刺穿第四密封膜246，第二通气管514刺穿第三密封膜236的加样孔2361。第一刺穿凸柱224的下方朝反应腔室221内设置有沿竖直延伸的第一导柱2241，第二刺穿凸柱223的下方朝反应腔室221内设置有沿竖直延伸的第二导柱2231，且样品水体的液面高度高于第一导柱2241和第二导柱2231的下端部。

随后通过泵41的加压驱动，以及换向阀431的切换，以及电磁阀44对排气孔的闭合，继而通过气管456和第二气管463输出气体，以实现第二通气管514对反应盒22内吹气，继而实现在第一导柱2241的下端部输气气泡，以实现气泡搅拌，持续预设时间，以确保加样盒23内的样品完全流入到反应盒22，从而保证加样精度，同时样品在加热模块16作用下持续升温至目标温度。

然后通过泵41的加压驱动，以及换向阀431和换向阀432的切换，继而对第一气管453内吹气，并对第一通气管511和对应的试剂腔室241吹气，确保反应试剂全部流入下方的反应腔室221，此时的电磁阀44打开，利用第二气管453朝外排气，然后等待预设时间，继而利用位于两侧的光电传感器15执行第一检测程序。水质检测装置在外框21和反应盒22的两侧设置有两个光电传感器15，外框21和反应盒22可采用透光材料制成，或者在外框21上对应的位置预留进光孔，确保光源穿透效果，或部分材料透光材料制成，光电传感器朝向反应腔室检测，以提高检测精度。

随后，再通过泵41的加压驱动，以及换向阀431和换向阀432的切换，继而对第一气管455内吹气，并对第一通气管512和对应的试剂腔室241吹气，确保反应试剂全部流入下方的反应腔室221，此时的电磁阀44打开，利用第二气管453朝外排气，然后等待预设时间，继而利用位于两侧的光电传感器15执行第二检测程序

然后，通过第二驱动装置533和螺杆534的旋转驱动，来驱动第二刺穿推板522和多个推杆513沿竖直方向朝向于检测盒放置槽11移动，继而驱动推杆513下压并刺破第四密封膜246，随着推杆513的朝下推压继而推动活塞245的下压移动，在推动预设距离并推下预设剂量的滴定试剂后，通过第二通气管514的吹气，继而实现在第一导柱2241的下端部输气气泡，以实现气泡搅拌，持续预设时间后，再进行下一步的循环，在推动活塞245移动，并推下预设剂量的滴定，再吹气搅拌混合，直至滴定结束，随后等待预设时间，继而利用位于两侧的光电传感器15执行第三检测程序。

当然上述实施例只是本案的较佳实施例，例如通气管和推杆的驱动方式除了采用刺穿推板的安装与电机螺杆的驱动方式外，还可采用气动液动电动等常规的直线驱动方式，以及对于通气管的吹气还可直接采用泵与气管的直接连通方式进行。

以上说明中的“第一”、“第二”等用词仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

此外，本申请中，“上”、“下”等方位术语可以包括但不限于相对附图中的部件示意置放的方位来定义的，应当理解到，这些方向性术语可以是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据附图中部件附图所放置的方位的变化而相应地发生变化。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。

由上可见，通过设置相互独立分体式的反应盒、加样盒和试剂盒，试剂盒用于存放试剂，加样盒用于加注目标检测水体，通过第一刺穿凸柱刺穿第一密封膜，继而使目标检测水体落入到反应腔室内，再通过第二刺穿凸柱刺穿第二密封膜，继而使反应试剂也落入到反应腔室内，试剂和目标检测水体在反应腔室内进行反应，随后可通过目测或光电传感器对反应腔室内的水体进行监测，由于试剂独立密封且定量保存在试剂盒内，因此可提高检测精确，使用更为便捷，且试剂不容易受外界干扰变质，也提高检测稳定度，再者通过刺穿薄膜式的连通设计，避免了试剂或样品加注环节的污染。另外通过上部的第三密封膜布置，从而保持试剂盒的盒内干净度。

Claims (10)

1.水质检测仪，包括底座和上盖，所述底座设置有检测盒放置槽，所述上盖与所述底座连接并盖合在所述检测盒放置槽的上方；

其特征在于：

所述底座在所述检测盒放置槽的一侧设置有光电传感器，所述上盖在所述检测盒放置槽的上方设置有压板，所述上盖在所述压板的上方设置有刺穿装置；

所述刺穿装置包括第一驱动装置和第一通气管，所述第一驱动装置与所述第一通气管连接，所述第一驱动装置驱动所述第一通气管穿出于所述压板并朝向于所述检测盒放置槽沿竖直方向移动，所述第一通气管的下端设置有第一刺穿部。

2.根据权利要求1所述的水质检测仪，其特征在于：

所述上盖在所述压板的上方设置有吹气装置，所述吹气装置包括泵和第一气管，所述第一气管连接在所述泵和所述第一通气管之间。

3.根据权利要求1所述的水质检测仪，其特征在于：

所述刺穿装置包括第一刺穿推板和多个所述第一通气管，多个所述第一通气管均设置在所述第一刺穿推板的下表面上，所述第一驱动装置与所述第一刺穿推板连接并驱动所述第一刺穿推板沿竖直方向移动。

4.根据权利要求3所述的水质检测仪，其特征在于：

所述刺穿装置包括第二通气管，多个所述第一通气管沿第一水平布置方向排布，所述第二通气管设置在所述第一刺穿推板的下表面上并位于所述第一水平布置方向的外侧。

5.根据权利要求4所述的水质检测仪，其特征在于：

所述上盖在所述压板的上方设置有吹气装置，所述吹气装置包括泵和第二气管，所述第二气管连接在所述泵和所述第二通气管之间。

6.根据权利要求1所述的水质检测仪，其特征在于：

所述刺穿装置包括第二驱动装置和推杆，所述第二驱动装置与所述推杆连接，所述第二驱动装置驱动所述推杆穿出于所述压板并朝向于所述检测盒放置槽沿竖直方向移动，所述推杆的下端设置有第二刺穿部。

7.根据权利要求6所述的水质检测仪，其特征在于：

所述刺穿装置包括第二刺穿推板和多个所述推杆，多个所述推杆均设置在所述第二刺穿推板的下表面上，所述第二驱动装置与所述第二刺穿推板连接并驱动所述第二刺穿推板沿竖直方向移动。

8.根据权利要求1至7任一项所述的水质检测仪，其特征在于：

所述底座在所述检测盒放置槽的上方设置有定位槽，所述定位槽的横截面大于所述检测盒放置槽的横截面，所述上盖在检测盒放置槽的上方设置有定位块，所述定位块与所述定位槽间隙配合，所述压板位于所述定位块的下端部。

9.根据权利要求1至7任一项所述的水质检测仪，其特征在于：

所述底座在所述检测盒放置槽的底部设置有加热模块。

10.根据权利要求1至7任一项所述的水质检测仪，其特征在于：

所述水质检测仪包括水质检测卡盒，所述水质检测卡盒包括反应盒、加样盒和试剂盒；

所述反应盒设置有反应腔室，所述反应腔室的上方设置有样品入口和试剂入口，所述样品入口的外周朝外设置有第一刺穿凸柱，所述试剂入口的外周朝外设置有第二刺穿凸柱；

所述加样盒设置有加样腔室，所述加样腔室的上方设置有加样口，所述加样腔室的下方设置有出样口，所述出样口覆盖有第一密封膜，所述加样盒安装在所述样品入口的上方；

所述试剂盒设置有试剂腔室，所述试剂腔室内设置有反应试剂，所述试剂腔室的下方设置有出料口，所述出料口覆盖有第二密封膜，所述试剂腔室的上方设置第三密封膜，所述试剂盒安装在所述试剂入口的上方；

所述水质检测卡盒设置在所述检测盒放置槽内，所述压板与所述加样盒和所述试剂盒邻接，所述压板驱动所述加样盒和所述试剂盒下压，所述第一刺穿凸柱刺穿所述第一密封膜，所述反应腔室与所述加样腔室连通，所述第二刺穿凸柱刺穿所述第二密封膜，所述反应腔室与所述试剂腔室连通，所述第一通气管可刺穿第三密封膜。