CN206321655U - 海洋站自动采样与监测系统的水样分配装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种海洋站自动采样与监测系统的水样分配装置。包括水样罐和纯水罐，水样罐顶部的进水口连接至取水管路，纯水罐顶部的进水口通过纯水管路连接至纯水水源；水样罐的进水口通过管路连接至纯水罐侧壁底部的第一出水口，在该管路上设有清洗泵；还包括连接至取水管路的水样接管以及连接至纯水管路的纯水接管，水样罐侧壁底部的出水口通过管路连接至水样接管，纯水罐侧壁底部的第二出水口通过管路连接至纯水接管；在水样罐和纯水罐两者底部的排水口上均连接有排水管路；在各管路上均设有电磁阀；还包括与水样接管和纯水接管连接的多个水样分配器。

Description

海洋站自动采样与监测系统的水样分配装置

技术领域

本实用新型属于海洋水质监测设备技术领域，尤其涉及一种海洋站自动采样与监测系统的水样分配装置。

背景技术

我国是海洋大国，海洋监测是关系海洋测量、海洋环境、海洋灾害预警、海洋安全和海洋资源开发的重要任务。浮标、潜标、船基和岸基平台以及由各种参数监测仪等构成的海洋监测系统，正在承担着目前我国广泛而且长期开展的各类海洋工程和科学研究项目。

海水的温度和盐度是海洋水质监测中的重要参数，表层海水温度、盐度的监测方法已由人工常规监测发展为连续、实时自动仪器监测。温盐井就是安装温、盐自动监测设备的重要基础设施，在历史的沿革中，一般的海洋站都设有室内温盐井。然而，传统的温盐井设施功能单一，一般只具有潮位测量、温度和盐度测量的功能，即并没有充分发挥出温盐井这类基础设施的潜在功能。

与此同时，对海洋环境的水质数据如pH值、溶解氧、浊度、叶绿素、营养盐、生物耗氧量BOD、化学耗氧量COD、总有机碳TOC等的监测正变得日益重要。上述指标配合传统的温度和盐度数据等，更能反映海水水质的变化，对海洋监测有着重要的意义。涉及上述指标的监测时，有些可以通过水质传感器来完成，而有的则需要对海水的水样进行采集，通过专用分析仪器对采集后的水样进行分析，得到上述监测数据。

因此对海水水样的采集成为了海洋监测的重要环节之一，采集后的水样能否反映采样点的海水原貌成为数据获取的关键，水样是否得到及时的测量分析、水样是否在采集后受到污染等，都直接决定了测量数据的准确性。传统的采用采水器进行人工采样的操作方式也具有较大的改进余地，通过设置结构合理的上述采样以及监测分析系统，有利于海洋监测工作的自动化，对提升海洋监测的准确性、及时性和便捷性都有着十分重要的意义。

实用新型内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种自动化程度高、保证采集水样不受污染的海洋站自动采样与监测系统的水样分配装置，提升水样采集以及后续分析监测的自动化程度，提升水文数据监测的精确度以及快速性。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：海洋站自动采样与监测系统的水样分配装置包括水样罐和纯水罐，水样罐顶部的进水口连接至取水管路，纯水罐顶部的进水口通过纯水管路连接至纯水水源；水样罐的进水口通过管路连接至纯水罐侧壁底部的第一出水口，在该管路上设有清洗泵；还包括连接至取水管路的水样接管以及连接至纯水管路的纯水接管，水样罐侧壁底部的出水口通过管路连接至水样接管，纯水罐侧壁底部的第二出水口通过管路连接至纯水接管；在水样罐和纯水罐两者底部的排水口上均连接有排水管路；在各管路上均设有电磁阀；还包括与水样接管和纯水接管连接的多个水样分配器，各分析仪器经各水样分配器接取水样和纯水。

本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型提供了一种结构设计合理的海洋站自动采样与监测系统的水样分配装置，实现了对水样的自动抽取与存储，配合纯水水源及管路，为海洋站的现场水质分析仪器提供便捷的纯水和水样取用通道，极大地提升了水样监测的便捷性和快速性。通过在各管路上设置电磁阀并由控制器统一调配控制，接通不同的管路后能够实现对水样罐的同化、清洗、排空、注纯水保护等多种功能。综合来看，本水样分配装置能够最大限度地避免水样罐中的残留水样以及霉变等情况对水样的污染，直接提升了水样监测数据的准确度，即从水样罐内接取的水样更能充分反映采样位置的水质信息。

优选地：还包括纯水机，在其出水口与纯水罐进水口之间的管路上设有纯水泵。

优选地：在水样罐和纯水罐两者侧壁的顶部均设有排气管；在水样罐和纯水罐两者的外壁上均安装有液位显示管；在水样罐和纯水罐两者的内壁上均安装有高低液位传感器。

优选地：还包括安装在墙面的水罐支架和固定在地面的集成支座，水样罐和纯水罐两者安装固定在水罐支架上，清洗泵和纯水泵和安装固定在集成支座上。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1、水样罐；2、排气管；3、电磁阀；4、液位显示管；5、纯水罐；6、水罐支架；7、水样分配器；8、取水管；9、纯水泵；10、集成支座；11、清洗泵；12、高低液位传感器；13、采样蠕动泵；14、过滤器。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹举以下实施例详细说明如下：

请参见图1，本实用新型的海洋站自动采样与监测系统的水样分配装置包括水样罐1和纯水罐5，水样罐1顶部的进水口连接至取水管路。其中，水样罐1用于储存水样、纯水罐5用于储存纯水。

整个系统还包括过滤器14和采样蠕动泵13，过滤器14的入口通过采样管路连接至采样水源，具体地采样管路可以连接至位于温盐井内的浮力装置上的采样底阀上，海水经采样底阀初滤后进入采样管路。

取水管路连接至过滤器14的出口，取水管路的中部与采样蠕动泵13连接。

经由采样管路抽取的海水经由过滤器14和采样蠕动泵13进入水样罐1。过滤器14可以包括前后设置的一级过滤器和二级过滤器，过滤精度分别为100微米和50微米。这样的水样既最大限度地保留海水原貌，又减轻了有些分析仪器自带超精过滤器的压力。

采样蠕动泵13具有无污染、精度高、维护简单和具有双向同等流量输送能力的特点，通过非接触的方式有效避免泵体对水样的影响。

本实施例中，还包括纯水机，在其出水口与纯水罐5的进水口之间的管路上设有纯水泵9。纯水机用于制备纯水，通过纯水泵9的泵送进入纯水罐5内进行储存。

水样罐1的进水口通过管路连接至纯水罐5侧壁底部的第一出水口，在该管路上设有清洗泵11。还包括连接至采样管路的水样接管以及连接至纯水管路的纯水接管，水样罐1侧壁底部的出水口通过管路连接至水样接管，纯水罐5侧壁底部的第二出水口通过管路连接至纯水接管。

在水样罐1和纯水罐5两者底部的排水口上均连接有排水管路。在水样罐1和纯水罐5两者侧壁的顶部均设有排气管2；在水样罐1和纯水罐5两者的外壁上均安装有液位显示管4；在水样罐1和纯水罐5两者的内壁上均安装有高低液位传感器12。其中，排水管路用于将内部液体排出罐体之外，排气管2用于在水位上升时排出上腔的空气以及多余的水样或纯水，液位显示管4用于显示内部水量，高低液位传感器12用于自动控制罐体内的液位，向控制器发送液位信号。

在各管路上均设有电磁阀3；还包括PLC控制器，各电磁阀3、采样蠕动泵13、纯水泵9和清洗泵11均与PLC控制器相连接，控制器通过控制各电动元件的通断，实现水样罐1的同化、清洗、排空、注纯水保护以及纯水罐的注入及排空等多种功能。

还包括与水样接管和纯水接管连接的多个水样分配器7；各分析仪器经各水样分配器7接取纯水和水样。如图中所示，多个水样分配器7是并联连接到水样接管和纯水接管的管路上的。在采样站内，水样接管和纯水接管两者并行构成各分析仪器的取水干线，故每个水样分配器7应包括两个接口，分别通过取水管8(如图中连接在水样分配器7上的细管)连接至对应分析仪器的水样入口和纯水入口。具体地，当该分析仪器需要取用水样和纯水时，则相应的取水管8接通，水样或者纯水即可流入或被仪器自带的泵吸入分析仪器内。

整个系统可实现全程自动化取样及监测。PLC控制器可以设置通信单元，将上述监测的水质数据快速上传至主控平台，海洋站可实现无人值守。

各水样分配器7安装固定在分配器座上，分配器座应位于合适的位置，便于水样和纯水的取用。

本实施例中，还包括安装在墙面的水罐支架6和固定在地面的集成支座10，水样罐1、纯水罐5以及部分电磁阀3安装固定在水罐支架6上；采样蠕动泵13、纯水泵9、过滤器14和清洗泵11安装固定在集成支座10上。

本水样分配装置的工作方式：

整个装置(系统)在PLC控制器的控制下自动响应运转，每天数次开启取样和监测过程。

(1)制备纯水：纯水机制备纯水，通过纯水泵将纯水泵入纯水罐内进行储存；

(2)同化：PLC控制器控制采样管路上的电磁阀打开、水样罐底部排水口的电磁阀打开，其余电磁阀关闭，启动采样泵向水样罐内泵送大量的海水，对采样管路以及水样罐的内腔进行冲洗，实现同化；

(3)采样：同化固定时长之后，PLC控制器控制水样罐底部排水口的电磁阀关闭，水样被储存在水样罐内，直至液位传感器发送罐满信号，停止采样泵的运转；

(4)监测：各分析仪器自动或者手动取水完成监测等一系列预设操作，得到水质数据信息，PLC控制器将上述信息保存并上传；

(5)排水并保护：控制器控制水样罐底部排水口的电磁阀打开，内部水样通过排水管路排出；之后控制器控制纯水进入水样罐，对水样罐及采样管路进行冲洗，冲洗过程中，水样罐底部排水口的电磁阀一直处于打开状态；冲洗预设时长之后，将水样罐底部排水口的电磁阀关闭，将纯水储存在水样罐内直至液位传感器发送罐满信号；此时水样罐内注满纯水，排出空气，有效避免了藻类的滋生以及发霉；

(6)开启下次取样操作：将水样罐内的纯水排空，重复上述同化、采样、监测以及排水保护过程。

Claims (4)

1.一种海洋站自动采样与监测系统的水样分配装置，其特征是：包括水样罐(1)和纯水罐(5)，水样罐(1)顶部的进水口连接至取水管路，纯水罐(5)顶部的进水口通过纯水管路连接至纯水水源；水样罐(1)的进水口通过管路连接至纯水罐(5)侧壁底部的第一出水口，在该管路上设有清洗泵(11)；还包括连接至取水管路的水样接管以及连接至纯水管路的纯水接管，水样罐(1)侧壁底部的出水口通过管路连接至水样接管，纯水罐(5)侧壁底部的第二出水口通过管路连接至纯水接管；在水样罐(1)和纯水罐(5)两者底部的排水口上均连接有排水管路；在各管路上均设有电磁阀(3)；

还包括与水样接管和纯水接管连接的多个水样分配器(7)，各分析仪器经各水样分配器(7)接取水样和纯水。

2.如权利要求1所述的海洋站自动采样与监测系统的水样分配装置，其特征是：还包括纯水机，在其出水口与纯水罐(5)进水口之间的管路上设有纯水泵(9)。

3.如权利要求2所述的海洋站自动采样与监测系统的水样分配装置，其特征是：在水样罐(1)和纯水罐(5)两者侧壁的顶部均设有排气管(2)；在水样罐(1)和纯水罐(5)两者的外壁上均安装有液位显示管(4)；在水样罐(1)和纯水罐(5)两者的内壁上均安装有高低液位传感器(12)。

4.如权利要求3所述的海洋站自动采样与监测系统的水样分配装置，其特征是：还包括安装在墙面的水罐支架(6)和固定在地面的集成支座(10)，水样罐(1)和纯水罐(5)两者安装固定在水罐支架(6)上，清洗泵(11)和纯水泵(9)和安装固定在集成支座(10)上。