CN210221885U - 漂浮型智能水质检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种漂浮型智能水质检测装置，包括电源模块、第一壳体、水质传感器及设置在第一壳体内的主板，水质传感器可拆卸地设置在第一壳体上，水质传感器具有连接端及电极端，该连接端位于第一壳体之内且与主板电连接、该电极端位于第一壳体之外，主板用于控制水质传感器进行水质检测和采集水质传感器的信号并对信号进行处理及传输，主板还具有无线通讯功能，用于与移动终端进行信息交互。本实用新型通过将传感器、主板、电源模块等部件集成于一体，使得整个装置无线小型化，传感器直接安装在第一壳体上，大大便于该装置在水中的移动，可快速更换检测地点，大大提高检测效率，检测结果可实时显示在移动终端设备上，实时对水质进行监测。

Description

漂浮型智能水质检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种水质检测装置，具体涉及一种漂浮型智能水质检测装置。

背景技术

现有的在线水质检测仪通常是将与之适配的有线探头安装于被检测的水中而实现对水质检测的目的。而检测方式通常为将待测水进行采样后带到实验室进行检测或者需要人为的将水质检测装置固定在检测地点进行检测。上述检测方式，检测效率低下，检测范围小，费时费力，且不能长时间实时对水质进行监测，另外，一些有线探头为消耗品，使用过程成本高昂，且更换维修不便。水面漂浮式监测系统可以实现长期定点监测，如中国专利CN208255212U公开了一种漂浮式水质数据监测系统，包括漂浮装置、远程服务器和水质监测装置。漂浮装置内设置有控制主板、wifi模块和漂浮电缆。wifi模块通过无线路由器与远程服务器建立无线网络连接。利用漂浮电缆连接水下的水质监测装置。控制主板通过wifi模块获取所述远程服务器下发的控制指令，并控制所述水质监测装置进行水质数据采集。该检测系统的漂浮装置通过漂浮电缆与水下的水质监测装置连接，使得整个水质数据检测系统体积大，而且漂浮装置和水质检测装置通过漂浮电缆相连，不利于防水。并且检测系统在检测过程中，可能会由于漂浮电缆的存在，不利于检测系统在水中的移动。另一方面，该水质检测装置包括采集机器人，采集机器人挂载有水质检测传感器，然而现有的水质检测传感器普遍存在电极及其他消耗品的更换繁琐，费时费力，若要检测水质的多个水质参数，则需要设置多个水质检测传感器。

发明内容

本实用新型目的是为了克服现有的飘浮型水质检测装置的不足而提供一种改进的漂浮型智能水质检测装置。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种漂浮型智能水质检测装置，包括用于供电的电源模块、第一壳体、用于检测的水质传感器，所述水质传感器可拆卸地设置在所述第一壳体上，所述水质检测装置还包括设置在所述第一壳体内的主板，所述水质传感器具有与所述主板电连接的连接端及用于检测的电极端，所述水质传感器的所述连接端位于所述第一壳体之内且与所述主板连接、所述电极端位于所述第一壳体之外，所述主板用于控制所述水质传感器进行水质检测和采集所述水质传感器的信号并对信号进行处理及传输，所述主板还具有无线通讯功能，用于与移动终端进行信息交互。

根据本实用新型的一些实施方面，所述主板包括设置在所述第一壳体内的主板基板、设置在所述主板基板上的ADC采集模块、设置在所述主板基板上的且具有所述无线通讯功能的无线通讯模块及设置在所述主板基板上的用于控制所述水质传感器进行水质检测的控制电路模块，所述ADC采集模块、控制电路模块分别与所述无线通讯模块连接，所述ADC采集模块用于采集所述水质传感器的信号并进行处理，然后将处理后的信号数据通过所述无线通讯模块传送至所述移动终端，所述控制电路模块用于通过所述无线通讯模块获取所述移动终端下发的控制指令，并控制所述水质传感器进行水质检测。

根据本实用新型的一些实施方面，所述水质检测装置还包括分别设置在所述主板基板上的发光部件及用于控制所述发光部件工作的光控电路，所述光控电路还与所述无线通讯模块连接。

优选地，所述发光部件为LED灯。

优选地，所述水质检测装置还包括设置在所述第一壳体内的灯罩，所述发光部件位于所述主板基板和灯罩之间。

进一步地，所述电源模块包括设置在所述第一壳体内的电池单元，所述电池单元为可充电电池单元，所述水质检测装置还包括设置在所述第一壳体上的接口，用于充电。

根据本实用新型的一些实施例，所述水质检测装置还包括密封件和充电线，所述密封件插设在所述接口内用于所述接口的防水或所述密封件与所述接口分离。

根据本实用新型的一些实施方面，所述水质检测装置还包括用于启动或关闭所述水质检测装置工作的能够遇水感应的感应开关模块。

根据本实用新型的一些实施方面，所述水质传感器包括传感器工作电路、与所述第一壳体可拆卸连接的第二壳体、多个检测电极及设置在所述第二壳体内的第一电路板，所述多个检测电极的一端分别与所述第一电路板接触电导通，另一端为自由端，且该自由端位于所述第二壳体之外，该自由端还位于所述第一壳体之外，所述传感器工作电路分别与所述第一电路板和所述主板电导通。

进一步地，所述第一电路板上设置有电路，所述第一电路板上的所述电路用于电导通所述多个检测电极和传感器工作电路。

根据本实用新型的一些实施例，所述多个检测电极包括第一检测电极和第二检测电极。

根据本实用新型的一些实施例，所述水质传感器还包括设置在所述第二壳体上的第二电路板，所述传感器工作电路设置在所述第二电路板上，所述第二电路板位于所述第一壳体之内。

根据本实用新型的一些实施例，所述水质传感器还包括参比电极。

根据本实用新型的一些实施例，所述水质传感器还包括设置在所述第一电路板上的温敏电阻。

根据本实用新型的一些实施例，所述水质传感器还包括与所述第二壳体连接的且用于保护所述多个检测电极的所述自由端的滤网。

进一步地，所述滤网上开设有通孔。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

本实用新型的水质检测装置通过将水质传感器、主板、电源模块等部件集成于一体，且主板还具有无线通讯功能，用于与移动终端进行信息交互。进行水质检测时，将整个水质检测装置放置于待测水体中，整个水质检测装置漂浮在水面上，而水质传感器的电极端位于水中，然后通过移动终端上安装好的且与该水质检测装置匹配的APP与该水质检测装置建立无线连接，并通过操作APP完成水质的检测和结果的显示。整个装置无线小型化，体积小，水质传感器直接安装在第一壳体上，大大便于水质检测装置在水中的移动，可以快速更换检测地点，大大提高检测效率，检测结果可实时显示在移动终端设备上，实时对水质进行监测，而且该水质检测装置的结构简单。另一方面，水质传感器与第一壳体可拆卸地连接，更换时，可将水质传感器整个更换，易操作，省时省力。

附图说明

图1为本实用新型的一个实施例的水质检测装置的立体示意图（未显示水质传感器）；

图2为本实用新型的一个实施例的水质检测装置的立体示意图；

图3 为本实用新型的一个实施例的水质检测装置的水质传感器与第一壳体分离后的结构示意图；

图4和5分别为本实用新型的一个实施例的水质检测装置的不同视角的分解示意图；

图中，1、底座；2、封盖；3、灯罩；4、水质传感器；401、第二壳体；402、第一电路板；403、第二电路板；404、第一检测电极；405、第二检测电极；406、滤网；407、通孔；5、主板；6、电池单元；7、密封圈；8、密封件；9、安装板；10、密封件；11、充电线；12、卡接部；13、配合部。

具体实施方式

下面结合说明书附图及具体实施例对本实用新型做进一步地描述。

参见图1~5所示，本实用新型的一个实施例的水质检测装置，包括第一壳体、设置在第一壳体内的且用于供电的电源模块、可拆卸地设置在第一壳体上的且用于检测水的水质参数的水质传感器4及设置在第一壳体内的主板5，该水质传感器4具有与主板5电连接的连接端及用于检测的电极端，水质传感器4的连接端位于第一壳体之内且与主板5电连接、电极端位于第一壳体之外，该主板5用于控制水质传感器4检测水质和采集水质传感器4的信号并对信号进行处理及传输，该主板5还具有无线通讯功能，用于与移动终端进行信息交互。

该主板5包括设置在第一壳体内的主板基板、设置在主板基板上的ADC采集模块、设置在主板基板上的且具有无线通讯功能的无线通讯模块及设置在主板基板上的用于控制水质传感器4检测水质的控制电路模块，ADC采集模块用于采集水质传感器4的信号并进行处理，然后将处理后的信号数据通过无线通讯模块传送至移动终端，控制电路模块用于通过无线通讯模块获取移动终端下发的控制指令，并控制水质传感器4进行水质检测。

该移动终端包括手机、电脑或其他移动互联网设备，电脑如PAD、笔记本等。

本例中，无线通讯模块为蓝牙模块。在其他实施例中，该无线通讯模块也可以是WIFI模块或其他方式的无线通讯模块。

该电源模块包括设置在第一壳体内的电池单元，该电池单元为可充电电池单元，水质检测装置还包括设置在第一壳体上的接口，用于充电。接口可以是USB接口或其他方式的接口。本例中，水质检测装置还包括密封件10和充电线11，密封件10插设在接口内用于接口的防水或密封件10与接口分离。

该水质检测装置还包括分别设置在主板基板上的发光部件及用于控制该发光部件工作的光控电路，光控电路还与无线通讯模块连接。该发光部件可以为LED灯。本例中，该发光部件为三色LED灯，三色如可以是红、黄、绿。

本例中，该LED灯可用于显示水质检测装置的充电情况，如红灯亮表示充电中，黄灯亮表示充电完成。该LED灯还可用于显示被检测水体的水质情况，不同颜色的灯亮，显示不同的水质情况，如红灯亮，表示水质差；黄灯亮，表示水质尚可；绿灯亮，表示水质良好。具体可以根据具体检测的水质的情况设置水质参数对应的亮灯情况，如pH＜7.0或pH＞8.0时，红灯亮；7.0≤pH＜7.2或7.8＜pH≤8.0时，黄灯亮；7.2≤pH≤7.8时，绿灯亮。还可以设置其他水质参数（如ORP、TDS、余氯含量、温度等）对应的亮灯情况。

该水质检测装置还包括设置在第一壳体内的灯罩3，发光部件位于主板基板和灯罩3之间。

第一壳体内还设置有用于安装主板基板的安装板9。

本例中，第一壳体为椭球体外壳，具体地，第一壳体包括具有内腔的底座1及与底座1的一端相连的封盖2，封盖2为中空的半椭球体结构，底座1和封盖2之间采用防水AB胶（环氧树脂）密封，安装板9设置在底座1上，主板基板位于安装板9和封盖2之间，电池单元6位于主板基板和灯罩3之间，接口设置在底座1上，水质传感器4与底座1的另一端相连。

本例中，水质传感器4与底座1螺纹连接，在其他实施例中也可采用其他方式的卡接。在水质传感器4和底座1之间还设置密封圈7。

本例中，水质传感器4包括与底座1可拆卸连接的第二壳体401、多个检测电极、设置在第二壳体401内的第一电路板402、传感器工作电路及设置在第二壳体401上的第二电路板403，多个检测电极的一端分别与第一电路板402接触电导通，另一端为自由端，且该自由端分别位于第二壳体401之外，该自由端还分别位于第一壳体之外，传感器工作电路设置在第二电路板403上，且传感器工作电路还分别与第一电路板402和主板5电导通。

具体设置时，第一电路板402设置有电路，第一电路板402上的电路用于电导通多个检测电极和传感器工作电路。多个检测电极的位于第二壳体401内的一端通过金属压片与第一电路板402相对固定并通过该金属压片与第一电路板402上的电路电导通。第二壳体401为塑料制品。

多个检测电极包括第一检测电极404、第二检测电极405。

该水质传感器还包括参比电极及设置在第一电路板402上的温敏电阻。

本例中，参比电极可为银/氯化银电极，该水质传感器还包括供电电极、饱和氯化钾溶液。银/氯化银电极、供电电极、饱和氯化钾溶液的具体设置如下：第二壳体401内还具有一个单独封闭的内腔，饱和氯化钾溶液填充在该内腔内，供电电极浸入在饱和氯化钾溶液中，且供电电极的一端通过导线与第一电路板402上的电路连接，银/氯化银电极的一端位于该内腔内且浸入饱和氯化钾溶液中，另一端伸出内腔外且位于第二壳体401之外，还位于第一壳体之外。

该水质传感器还包括与第二壳体401连接的且用于保护多个检测电极的自由端的滤网406。该滤网406上开设通孔407，该通孔407贯穿滤网406的二个侧部。在使用该水质检测装置时，可用线或绳穿过通孔407并将该水质检测装置绑定，便于收放该装置，而若是放置于河流中，还可以防止水质检测装置随水流漂远。

该水质检测装置能够在多个检测电极之间的配合使用或多个检测电极与参比电极之间的配合使用下用于检测水体的多个指标，如余氯、pH、TDS、ORP等指标，具体如第一检测电极、第二检测电极和参比电极三者的配合使用用于检测水体中的余氯，第一检测电极和参比电极的配合使用用于检测水的pH和ORP，第一检测电极和第二检测电极之间的配合使用用于检测水中的TDS。而温敏电阻用于检测水体的温度。

在其他实施例中，还可以通过多个检测电极和/或参比电极之间的配合使用来检测水体的其他指标，如电导率、氟离子含量、钾离子含量、钙离子含量等等。

本例中，水质检测装置的启动或断电是通过以下方式实现的，如图3所示，在水质传感器4的第二壳体401上设置卡接部12，底座1上设置能够与卡接部12配合的配合部13，当将水质传感器4与底座1连接，且正向旋转使得卡接部12与配合部13相配合，则水质传感器4的连接端与主板5电连接导通（即水质传感器4内的传感器工作电路与主板5电导通），该水质检测装置即启动工作。若反向旋转使得卡接部12脱离配合部13，则水质传感器4的连接端与主板5断开连接，该水质检测装置断电。

在其他实施例中，该水质检测装置也可通过其他方式启动或断电，如水感知技术，装置置于水中即启动开始工作，离水即断电停止工作，具体如水质检测装置还包括用于启动或关闭该水质检测装置工作的能够遇水导通的开关模块，具体设置如在该装置上设置二个电极，二个电极与电源模块电连接，当将该水质检测装置放置于水中时，二个电极位于水中，二个电极之间通过水电导通，启动水质检测装置工作；当水质检测装置离开水时，二个电极之间是空气不导通，该水质检测装置断电。

在进行水质检测时，移动终端安装有与该水质检测装置匹配的APP，将该APP与水质检测装置建立无线连接，用户通过该APP可以向该水质检测装置发送检测水质的指令，也可以在该APP中接收该水质检测装置返回的水质检测的数据，还可以向该水质检测装置发送点亮LED灯的指令，还可以设置不同的水质参数对应亮灯的情况。

通过上述设置，该水质检测装置具有如下优势：

1）该水质检测装置将水质传感器、主板、电源模块等部件集成于一体，且主板还具有无线通讯功能。整个装置无线小型化，体积小，水质传感器直接安装在第一壳体上，大大便于水质检测装置在水中的移动，可快速更换检测地点，大大提高检测效率，检测结果可实时显示在移动终端设备上，实时对水质进行监测。

2）该水质检测装置还具有检测精度高、结果准确、抗干扰性强、检测结果可视化、可充电灯等优点。

3）该水质检测装置的消耗品容易更换，水质传感器集成在该装置底部，并采用全塑封装抛弃式结构，传感器的各消耗品（如检测电极、参比电极、氯化钾溶液等消耗品）集成为一体，更换时更换整个水质传感器，一次即可完成各消耗品的更换，而传感器的寿命长达6个月。

4）该水质检测装置，运用范围广，检测项目全，可提供余氯、pH、TDS、ORP、温度等用于评价水质是否达标的关键项目的检测，可应用于户外用水、泳池用水、工业用水、河流水等领域。

5）该水质检测装置内置可充电电池，可在异常停电或户外使用一定的时间。

6）该水质检测装置还设置LED灯，可显示水质情况，非常方便直观反映水质情况，也可通过移动终端自定义点亮或闪烁，便于观测该装置的位置。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种漂浮型智能水质检测装置，包括用于供电的电源模块、第一壳体、用于检测的水质传感器，其特征在于：所述水质传感器可拆卸地设置在所述第一壳体上，所述水质检测装置还包括设置在所述第一壳体内的主板，所述水质传感器具有与所述主板电连接的连接端及用于检测的电极端，所述水质传感器的所述连接端位于所述第一壳体之内且与所述主板连接、所述电极端位于所述第一壳体之外，所述主板用于控制所述水质传感器进行水质检测和采集所述水质传感器的信号并对信号进行处理及传输，所述主板还具有无线通讯功能，用于与移动终端进行信息交互。

2.根据权利要求1所述的漂浮型智能水质检测装置，其特征在于：所述主板包括设置在所述第一壳体内的主板基板、设置在所述主板基板上的ADC采集模块、设置在所述主板基板上的且具有所述无线通讯功能的无线通讯模块及设置在所述主板基板上的用于控制所述水质传感器进行水质检测的控制电路模块，所述ADC采集模块、控制电路模块分别与所述无线通讯模块连接，所述ADC采集模块用于采集所述水质传感器的信号并进行处理，然后将处理后的信号数据通过所述无线通讯模块传送至所述移动终端，所述控制电路模块用于通过所述无线通讯模块获取所述移动终端下发的控制指令，并控制所述水质传感器进行水质检测。

3.根据权利要求2所述的漂浮型智能水质检测装置，其特征在于：所述水质检测装置还包括分别设置在所述主板基板上的发光部件及用于控制所述发光部件工作的光控电路，所述光控电路还与所述无线通讯模块连接。

4.根据权利要求3所述的漂浮型智能水质检测装置，其特征在于：所述发光部件为LED灯。

5.根据权利要求3所述的漂浮型智能水质检测装置，其特征在于：所述水质检测装置还包括设置在所述第一壳体内的灯罩，所述发光部件位于所述主板基板和灯罩之间。

6.根据权利要求1所述的漂浮型智能水质检测装置，其特征在于：所述电源模块包括设置在所述第一壳体内的电池单元，所述电池单元为可充电电池单元，所述水质检测装置还包括设置在所述第一壳体上的接口，用于充电。

7.根据权利要求6所述的漂浮型智能水质检测装置，其特征在于：所述水质检测装置还包括密封件和充电线，所述密封件插设在所述接口内用于所述接口的防水或所述密封件与所述接口分离。

8.根据权利要求1所述的漂浮型智能水质检测装置，其特征在于：所述水质检测装置还包括用于启动或关闭所述水质检测装置工作的能够遇水感应的感应开关模块。

9.根据权利要求1~8中任一项权利要求所述的漂浮型智能水质检测装置，其特征在于：所述水质传感器包括传感器工作电路、与所述第一壳体可拆卸连接的第二壳体、多个检测电极及设置在所述第二壳体内的第一电路板，所述多个检测电极的一端分别与所述第一电路板接触电导通，另一端为自由端，且该自由端位于所述第二壳体之外，该自由端还位于所述第一壳体之外，所述传感器工作电路分别与所述第一电路板和所述主板电导通。

10.根据权利要求9所述的漂浮型智能水质检测装置，其特征在于：所述第一电路板上设置有电路，所述第一电路板上的所述电路用于电导通所述多个检测电极和传感器工作电路。

11.根据权利要求9所述的漂浮型智能水质检测装置，其特征在于：所述多个检测电极包括第一检测电极和第二检测电极。

12.根据权利要求9所述的漂浮型智能水质检测装置，其特征在于：所述水质传感器还包括设置在所述第二壳体上的第二电路板，所述传感器工作电路设置在所述第二电路板上，所述第二电路板位于所述第一壳体之内。

13.根据权利要求9所述的漂浮型智能水质检测装置，其特征在于：所述水质传感器还包括参比电极。

14.根据权利要求9所述的漂浮型智能水质检测装置，其特征在于：所述水质传感器还包括设置在所述第一电路板上的温敏电阻。

15.根据权利要求9所述的漂浮型智能水质检测装置，其特征在于：所述水质传感器还包括与所述第二壳体连接的且用于保护所述多个检测电极的所述自由端的滤网。

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