CN117629984A - 一种水质检测装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种水质检测装置，包括基板和垂直设于基板一端的底座；气缸，设于基板上；检测组件，包括第一检测件和第二检测件，第一检测件设于气缸的输出轴上，第二检测件设于底座上，第一检测背离气缸的一端开设有进水腔，且第一检测件周壁开设有与进水腔连通的第一开口和第二开口；传动组件，设于基板上，用于供试纸缠绕，并使试纸横穿第一检测件和第二检测件；其中，定义第一开口的中轴线为第一连线，定义第二开口的中轴线为第二连线，第一连线与第二连线相交于一点。上述提供的水质检测装置有效地分散了水流的能量，降低了高压水直接对试纸某一点的冲击力，确保了试纸的各个区域都能接触到足够的水流。

Description

一种水质检测装置

技术领域

本申请涉及检测设备技术领域，尤其涉及一种水质检测装置。

背景技术

水质检测装置是一种用于测量和分析水质参数的工具，它能够评估水的纯净度、含有的化学物质含量以及其他生物和物理特性。这些装置在环境监测、水处理和科研领域中发挥着至关重要的作用。通过精确的水质检测，可以确保水资源的安全使用，并及时发现潜在的环境问题。

在现有的技术中，水质检测常采用两个圆柱形测试腔体进行。这些腔体通过杠杆手柄和弹簧产生的力将检测试纸固定在特定位置。检测试纸一旦固定，便利用限位销钉来保持两个测试腔体的压紧状态，随后通水进行检测。且现有技术中的圆柱形测试腔体往往只会设置一个进水口，并从该进水口处导入待检测的水源，并使水源流经试纸并计算固定体积水源流经试纸的时间，以检测出待检测水源的SD I值。

但是，在使用单孔导入高压水进行检测时，水流的高速喷射会在圆柱形测试腔内壁的一个固定点发生溅射，导致水珠的分布范围较为单一。这种单点溅射现象会使得水珠主要集中在试纸的某个局部区域，而其他部分则因为缺乏足够的水流覆盖而得不到充分的湿润。结果就是，试纸上的某些区域可能因为水中杂质的堆积而变得堵塞，影响了水流的顺畅通过，即出水率受阻。由于检测反应的均匀性受到了严重影响，这不仅降低了检测的准确性，还可能导致水质评估的结果不可靠的问题。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种出水均匀从而保证检测均匀且精度高的水质检测装置，以解决上述问题。

本申请的实施例提供一种水质检测装置，包括：

基板和垂直设于所述基板一端的底座；

气缸，设于所述基板上；

检测组件，包括第一检测件和第二检测件，所述第一检测件设于所述气缸的输出轴上，所述第二检测件设于所述底座上，所述第一检测背离所述气缸的一端开设有进水腔，且所述第一检测件周壁开设有与所述进水腔连通的第一开口和第二开口；

传动组件，设于所述基板上，用于供试纸缠绕，并使试纸横穿所述第一检测件和所述第二检测件；

其中，定义所述第一开口的中轴线为第一连线，定义所述第二开口的中轴线为第二连线，所述第一连线与所述第二连线相交于一点。

在本申请的至少一个实施例中，定义所述进水腔沿竖直方向的中轴线为第三连线；

其中，所述第一连线、所述第二连线和所述第三连线相交于一点。

在本申请的至少一个实施例中，所述第一连线、所述第二连线和所述第三连线中任两个均垂直设置。

在本申请的至少一个实施例中，所述第一连线与所述第三连线之间的夹角为钝角；

所述第二连线与所述第三连线之间的夹角为钝角。

在本申请的至少一个实施例中，所述第一连线和所述第二连线之间的夹角范围为60°-120°。

在本申请的至少一个实施例中，所述第一连线和所述第二连线之间的夹角范围为90°。

在本申请的至少一个实施例中，所述第二检测件开设有与所述进水腔正对设置的出水腔，用于导出从所述进水腔进入的检测水。

在本申请的至少一个实施例中，所述水质检测装置还包括缓冲件；

所述缓冲件环绕所述出水腔设于所述第二检测件上，用于在所述第一检测件和所述第二检测件压合时，填堵所述第一检测件和所述第二检测件之间的间隙。

在本申请的至少一个实施例中，所述传动组件包括设于所述基板上的主动轮、传动轮、第一导向轮和第二导向轮；

其中，所述第一导向轮的轮毂的下端部与所述第二导向轮的轮毂的上端部位于同一平面上，用于在试纸缠绕于所述第一导向轮和所述第二导向轮上时，试纸平行于所述第一检测件和所述第二检测件的端面。

在本申请的至少一个实施例中，所述水质检测装置还包括第一限位件和第二限位件；

所述第一限位件和所述第二限位件分别设于所述气缸相对的两端，用于将气缸固定于所述基板上。

上述提供的水质检测装置通过在第一检测件上设置进水腔和与进水腔连通的第一开口和第二开口，并定义所述第一开口的中轴线为第一连线，定义所述第二开口的中轴线为第二连线，所述第一连线与所述第二连线相交于一点。以使高压水经第一开口和第二开口在进水腔内的相交点相撞时，形成了一个四面扩散的水流模式。上述方案有效地分散了水流的能量，降低了高压水直接对试纸某一点的冲击力，确保了试纸的各个区域都能接触到足够的水流。因此，试纸上的水分分布变得更加均匀，避免了局部过湿或干燥，从而使得试纸上的反应更加一致，减少了由于水流不均匀导致的误差。

附图说明

图1为本申请一实施例中水质检测装置的立体结构示意图。

图2为图1所示的水质检测装置的剖视图。

图3为图1所示的第一检测件实施例一中的局部剖视图。

图4为图1所示的第一检测件实施例二中的局部剖视图

图5为图1所示的第一检测件的剖面图。

主要元件符号说明

100、水质检测装置；10、基板；20、底座；30、气缸；40、检测组件；41、第一检测件；41a、进水腔；41b、第一开口；41c、第二开口；42、第二检测件；42a、出水腔；50、传动组件；51、主动轮；52、传动轮；53、第一导向轮；54、第二导向轮；60、第一限位件；70、第二限位件；L1、第一连线；L2、第二连线；L3、第三连线。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“顶”、“底”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、以及类似的表述只是为了说明的目的。

本申请的实施例提供一种水质检测装置，包括：

基板和垂直设于所述基板一端的底座；

气缸，设于所述基板上；

检测组件，包括第一检测件和第二检测件，所述第一检测件设于所述气缸的输出轴上，所述第二检测件设于所述底座上，所述第一检测背离所述气缸的一端开设有进水腔，且所述第一检测件周壁开设有与所述进水腔连通的第一开口和第二开口；

传动组件，设于所述基板上，用于供试纸缠绕，并使试纸横穿所述第一检测件和所述第二检测件；

其中，定义所述第一开口的中轴线为第一连线，定义所述第二开口的中轴线为第二连线，所述第一连线与所述第二连线相交于一点。

上述提供的水质检测装置通过在第一检测件上设置进水腔和与进水腔连通的第一开口和第二开口，并定义所述第一开口的中轴线为第一连线，定义所述第二开口的中轴线为第二连线，所述第一连线与所述第二连线相交于一点。以使高压水经第一开口和第二开口在进水腔内的相交点相撞时，形成了一个四面扩散的水流模式。上述方案有效地分散了水流的能量，降低了高压水直接对试纸某一点的冲击力，确保了试纸的各个区域都能接触到足够的水流。因此，试纸上的水分分布变得更加均匀，避免了局部过湿或干燥，从而使得试纸上的反应更加一致，减少了由于水流不均匀导致的误差。

下面结合附图，对本申请的一些实施例作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1-图5，本申请提供一种水质检测装置100，包括：基板10和垂直设于所述基板10一端的底座20；气缸30，设于所述基板10上；检测组件40，包括第一检测件41和第二检测件42，所述第一检测件41设于所述气缸30的输出轴上，所述第二检测件42设于所述底座20上，所述第一检测背离所述气缸30的一端开设有进水腔41a，且所述第一检测件41周壁开设有与所述进水腔41a连通的第一开口41b和第二开口41c；传动组件50，设于所述基板10上，用于供试纸缠绕，并使试纸横穿所述第一检测件41和所述第二检测件42；其中，定义所述第一开口41b的中轴线为第一连线L1，定义所述第二开口41c的中轴线为第二连线L2，所述第一连线L1与所述第二连线L2相交于一点。

上述提供的水质检测装置100通过在第一检测件41上设置进水腔41a和与进水腔41a连通的第一开口41b和第二开口41c，并定义所述第一开口41b的中轴线为第一连线L1，定义所述第二开口41c的中轴线为第二连线L2，所述第一连线L1与所述第二连线L2相交于一点。以使高压水经第一开口41b和第二开口41c在进水腔41a内的相交点相撞时，形成了一个四面扩散的水流模式。上述方案有效地分散了水流的能量，降低了高压水直接对试纸某一点的冲击力，确保了试纸的各个区域都能接触到足够的水流。因此，试纸上的水分分布变得更加均匀，避免了局部过湿或干燥，从而使得试纸上的反应更加一致，减少了由于水流不均匀导致的误差。

需要说明的是，基板10提供了一个坚固的平台，而底座20垂直于基板10一端，确保了整个装置的稳定性和对齐精度。这样的结构设计有助于维持装置的整体稳定和操作的准确性。

进一步地，检测组件40包括第一检测件41和第二检测件42，它们分别安装在气缸30的输出轴和底座20上。第一检测件41具有进水腔41a和第一开口41b及第二开口41c，这些部件的设计对于样本的引入和处理至关重要。进水腔41a允许样本水进入检测件，而开口则确保了水流的正确引导和检测过程的有效进行。

在一具体实施例中，第一检测件41和第二检测件42大致为圆柱体结构。

再进一步地，传动组件50位于基板10上，用于供试纸缠绕，并使试纸横穿第一和第二检测件42。这种设计使得试纸可以有效地经过检测区域，从而提高检测的准确性和效率。

综上所示，水质检测装置100的整个工作过程是通过自动化控制的，特别依赖于气缸30作为主要的动力来源。首先，装置被激活，气缸30开始工作，推动第一检测件41贴合第二检测件42并将试纸夹紧于第一检测件41和第二检测件42之间。待检测水通过第一检测件41的第一开口41b和/或第二开口41c进入进水腔41a，并流经试纸后经过第二检测件42流出。从而通过计算待检测水流出的时间计算出待检测水的SD I值，即，淤泥指数值(用于评估水中悬浮杂质的数值)。

需要说明的是，为了检测待检测水流出第二检测件42的时间，在第一开口41b、第二开口41c处以及第二检测件42的出口位置处均设置有检测模块(图未示)，以通过记录检测水进入的时间及流出的时间以计算出时间差。

进一步地，由于待检测水中含杂质的特性，当待检测水从第一进口和/或第二进口流入时，水中的杂质会堵塞在试纸上，从而影响水流穿过试纸的渗透率，从而可以通过具体时间的检测，以推算出水中杂质的比例，从而计算出待检测水相应的SD I值。

再进一步地，在计算待检测水的SD I值时，会依据水进入的压强、流速以及进入的量来综合计算，此为现有技术的部分，此处不再赘诉。

更进一步地，第一开口41b为进水口，第二开口41c可为进水口，也可为出水口。当需要进水的水量较大时，通过外接水管分别连接第一开口41b和第二开口41c，此时，第一开口41b和第二开口41c均为进水口。当进水量较大或待检测水杂质较多而堵住试纸时，第二开口41c为出水口，以将从进水腔41a溢出的水导出。如出现上述桩体，则可推定待检测水杂质含量较高，推定为待检测水不合格。

优选的，当水质检测装置100使用完成后，内部会残留部分杂质，此时可通过向第一开口41b内导入水流，使其从第二开口41c处流出，从而清洗内部的杂质，起到清洗的作用。

请参阅图3-图5，定义所述进水腔41a沿竖直方向的中轴线为第三连线L3。其中，所述第一连线L1、所述第二连线L2和所述第三连线L3相交于一点。

需要说明的是，上述方案通过使第一连线L1、第二连线L2及第三连线L3相交于一点，从而在高压水经第一开口41b、第二开口41c进入进水腔41a后，进入的两股高压水流会撞击在第一连线L1、第二连线L2和第三连线L3的相交点上。而该相交点即为进水腔41a的中心点，从而在两股高压水流撞击点处，两股高压水流会依撞击点向四周溅射，由于撞击点即为进水腔41a的中心点，因此，撞击的高压水流溅射到进水腔41a内壁各处的距离相差较小，因此，溅射到进水腔41a各内壁处的水压相差较小，从而避免某处内壁水压较大而朝向局部区域溅射而导致的试纸流量不均匀的问题。

进一步地，两股高压水撞击会相对减弱彼此的动能及压力能，并能部分转换为撞击的热能，从而避免高压水溅射到试纸而损伤试纸的问题。

请参阅图3，为了便于第一检测件41的设置，在实施例一种，所述第一连线L1、所述第二连线L2和所述第三连线L3中任两个均垂直设置。即，第一连线L1、第二连线L2及第三连线L3相互垂直设置，以使第一开口41b和第二开口41c的开口方向沿水平方向开设，以便于第一开口41b和第二开口41c的开设。

请参阅图4，为了保持进水腔41a内各内壁之间的压力均匀，防止因为第一开口41b、第二开口41c开设较低而导致高压水距试纸距离近而直接撞击在试纸上从而损坏试纸的问题，在实施例二中，所述第一连线L1与所述第三连线L3之间的夹角为钝角，所述第二连线L2与所述第三连线L3之间的夹角为钝角，从而使从第一进口和第二进口导入的高压水的撞击点沿竖直方向向上抬起，从而增大了撞击点与试纸之间的距离，从而避免试纸承受压力过大而导致的试纸损坏问题。

进一步地，请参阅图3-图5，为了增加试纸检测待检测水的检测面积，在一具体实施例中，所述第一连线L1和所述第二连线L2之间的夹角范围为60°-120°。

为了验证上述角度对试纸水流覆盖面积的影响，通过模拟实验分别拟定多个不同的第一连线L1与第二连线L2的角度、导入不同压力的水流、并检测进水腔41a内壁的压强，并计算出试纸水流覆盖面积比例，以得出第一连线L1与第二连线L2之间的最佳角度以及从第一进口和第二进口导入的最佳压力值，具体实验数据及实验条件如下所示：

实验条件：采用不可压缩的水流、将第一进口和第二进口为圆柱体开口、采用50cm²的实验试纸进行实验，得到以下数据：

由上述实验数据可知，当第一连线L1和第二连线L2之间的夹角范围为60°-120°之间时，试纸的水流覆盖率达到了70％以上，符合实际检测所需。优选的，当第一连线L1与第二连线L2之间的夹角为90°时，试纸的水流覆盖率达到100％，为本实验的最优选角度。

需要说明的是，上述检测方法通过高分辨率扫描仪扫描实验后试纸的湿润程度或通过测量实验前后试纸的重量来判断拭子的水流覆盖比例，此为现有技术的部分，此处不再赘诉。

为了更好的出水，在一具体实施例中，所述第二检测件42开设有与所述进水腔41a正对设置的出水腔42a，用于导出从所述进水腔41a进入的检测水。

需要说明的是，出水腔42a的设置确保了水流在经过试纸后能够顺畅地流出，避免了水流在试纸上的积聚，从而减少了水样可能对试纸造成的物理损伤或化学反应过度。

进一步地，所述水质检测装置100还包括缓冲件；。所述缓冲件环绕所述出水腔42a设于所述第二检测件42上，用于在所述第一检测件41和所述第二检测件42压合时，填堵所述第一检测件41和所述第二检测件42之间的间隙。

需要说明的是，缓冲件的主要功能是确保在第一检测件41和第二检测件42压合时，检测水不会从两个检测件之间泄露或溢出，从而保证实验后测试数据的准确性。

进一步地，该缓冲件提供了额外的密封，减少了检测水可能因为间隙泄漏而造成的交叉污染或样品损失。

再进一步地，缓冲件还可以起到保护试纸的作用，防止在压合过程中对试纸造成过大的压力和物理损害。

在一具体实施例中，缓冲件为海绵。

进一步地，为了不断地传到试纸，所述传动组件50包括设于所述基板10上的主动轮51、传动轮52、第一导向轮53和第二导向轮54。其中，所述第一导向轮53的轮毂的下端部与所述第二导向轮54的轮毂的上端部位于同一平面上，用于在试纸缠绕于所述第一导向轮53和所述第二导向轮54上时，试纸平行于所述第一检测件41和所述第二检测件42的端面。

需要说明的是，传动组件50的设计使得试纸可以连续地传送到检测区域，便于进行连续或批量的水质检测，提高了检测效率。

进一步地，第一导向轮53和第二导向轮54的布置确保试纸在通过检测区域时保持平行于第一检测件41和第二检测件42的端面。这样的定位确保了水流均匀接触试纸。从而保证了其测量的准确率。

再进一步地，通过准确控制试纸的传输，可以减少试纸的使用量，从而减少浪费并降低检测成本。且将导向轮和传动机构集成在一个紧凑的单元中，不仅节省了空间，还提高了装置的整体可靠性。上述方案使得装置易于操作，同时，更换试纸或进行日常维护变得更加简便。

为了便于将气缸30固定于基板10上，所述水质检测装置100还包括第一限位件60和第二限位件70。所述第一限位件60和所述第二限位件70分别设于所述气缸30相对的两端，用于将气缸30固定于所述基板10上。

需要说明的是，上述方案通过在气缸30两端设置第一限位件60和第二限位件70，确保气缸30在操作过程中保持稳定，减少了因震动或移动而引起的误差。从而提高待检测水测量的精准性。

进一步地，限位件的设计使得气缸30的安装和维护变得更为简单和方便。从而便于保持设备长期运行的高效性和准确性。

再进一步地，通过两个限位件的设置，以在基板10或固定环境发生变化事，两个限位件也能将气缸30固定于不同的地方，其使用方便，适用性强。

在一具体实施例中，限位件为长条形的限位块。优选的，限位件的长度等于气缸30的宽度，从而在能将气缸30固定在基板10的同时节约了基板10材料的使用量。优选的，限位件焊接或螺钉连接于基板10上。

上述提供的水质检测装置100通过在第一检测件41上设置进水腔41a和与进水腔41a连通的第一开口41b和第二开口41c，并定义所述第一开口41b的中轴线为第一连线L1，定义所述第二开口41c的中轴线为第二连线L2，所述第一连线L1与所述第二连线L2相交于一点。以使高压水经第一开口41b和第二开口41c在进水腔41a内的相交点相撞时，形成了一个四面扩散的水流模式。上述方案有效地分散了水流的能量，降低了高压水直接对试纸某一点的冲击力，确保了试纸的各个区域都能接触到足够的水流。因此，试纸上的水分分布变得更加均匀，避免了局部过湿或干燥，从而使得试纸上的反应更加一致，减少了由于水流不均匀导致的误差。

以上所述的仅是本申请的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种水质检测装置，其特征在于，包括：

基板和垂直设于所述基板一端的底座；

气缸，设于所述基板上；

检测组件，包括第一检测件和第二检测件，所述第一检测件设于所述气缸的输出轴上，所述第二检测件设于所述底座上，所述第一检测背离所述气缸的一端开设有进水腔，且所述第一检测件周壁开设有与所述进水腔连通的第一开口和第二开口；

传动组件，设于所述基板上，用于供试纸缠绕，并使试纸横穿所述第一检测件和所述第二检测件；

其中，定义所述第一开口的中轴线为第一连线，定义所述第二开口的中轴线为第二连线，所述第一连线与所述第二连线相交于一点。

2.根据权利要求1所述的水质检测装置，其特征在于，定义所述进水腔沿竖直方向的中轴线为第三连线；

其中，所述第一连线、所述第二连线和所述第三连线相交于一点。

3.根据权利要求2所述的水质检测装置，其特征在于，所述第一连线、所述第二连线和所述第三连线中任两个均垂直设置。

4.根据权利要求2所述的水质检测装置，其特征在于，所述第一连线与所述第三连线之间的夹角为钝角；

所述第二连线与所述第三连线之间的夹角为钝角。

5.根据权利要求1所述的水质检测装置，其特征在于，所述第一连线和所述第二连线之间的夹角范围为60°-120°。

6.根据权利要求3所述的水质检测装置，其特征在于，所述第一连线和所述第二连线之间的夹角范围为90°。

7.根据权利要求1所述的水质检测装置，其特征在于，所述第二检测件开设有与所述进水腔正对设置的出水腔，用于导出从所述进水腔进入的检测水。

8.根据权利要求7所述的水质检测装置，其特征在于，所述水质检测装置还包括缓冲件；

所述缓冲件环绕所述出水腔设于所述第二检测件上，用于在所述第一检测件和所述第二检测件压合时，填堵所述第一检测件和所述第二检测件之间的间隙。

9.根据权利要求1所述的水质检测装置，其特征在于，所述传动组件包括设于所述基板上的主动轮、传动轮、第一导向轮和第二导向轮；

其中，所述第一导向轮的轮毂的下端部与所述第二导向轮的轮毂的上端部位于同一平面上，用于在试纸缠绕于所述第一导向轮和所述第二导向轮上时，试纸平行于所述第一检测件和所述第二检测件的端面。

10.根据权利要求1所述的水质检测装置，其特征在于，所述水质检测装置还包括第一限位件和第二限位件；

所述第一限位件和所述第二限位件分别设于所述气缸相对的两端，用于将气缸固定于所述基板上。