CN211318408U - 一种液体监测传感器状态的自动检测装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液体监测传感器状态的自动检测装置，包括：流通池，其侧壁具有开孔。至少一个液体监测传感器，设置在流通池侧壁上，用于测量液体处于不同液位下且监测传感器处于标准介质中的测量值。启动阀，设置在流通池开孔处，用于控制流通池内液体的液位。中央控制器，中央控制器的输出端与启动阀相连并控制启动阀的开启。本实用新型解决了现有液体监测传感器状态手动维护效率低、成本大以及在两次手动维护中间传感器出现沾污或漂移导致测量结果不准而不能被及时发现的问题。

Description

一种液体监测传感器状态的自动检测装置及系统

技术领域

本实用新型涉及监测技术领域，尤其是涉及一种液体监测传感器状态的自动检测装置及系统。

背景技术

水质监测传感器作为液体监测传感器的一种，用于信号采集在水质监测领域广泛应用。目前的水质监测传感器种类有很多，诸如溶解氧、浊度、PH、电导率、温度、UV法COD、光谱多参数等水质监测传感器。水质监测传感器除了可以单独用于水质监测之外，还可以和其他仪器（柜式分析仪等）一起集成使用，分别采集各种参数应用于水质监测，应用领域非常宽泛。

现有的传感器对水质的监测是通过将传感器设置于采样池中，需要进行水质监测时，抽水样进入水池，传感器开始进行测试，并将测试数据上传至控制器以实现对水质的监测。但是水质传感器在使用过程中会因为沾污、漂移等导致传感器测量出的结果不准确甚至无效。所以在水质监测过程中传感器自身的状态非常重要，为了实现传感器监测数据的有效性，需要严格检测传感器的状态。

实际使用中传感器的状态的检测一般是通过定期维护来实现传感器状态的正常，其中维护主要包括清洗传感器，更换耗材、标定、或和其他手持式仪表进行比对等。而这些维护方法传统的都是通过手动操作，不能实现自动识别传感器沾污、失效等故障状态。

采用上述手动维护方式来维护传感器的状态会带来以下几个方面的问题1.如果在两次维护中间传感器出现沾污或漂移会导致测量结果不准，但不能被及时发现，2. 在水质监测过程不能自动实现传感器工作状态的维护，需要额外增加维护程序导致维护效率较低，3.手动维护需要的成本大。总之，数据准确和传感器维护成本的平衡很难做到最优。

实用新型内容

本实用新型的实用新型目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种简便、有效、准确以及低成本的维护监测传感器状态的自动检测装置及系统。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种液体监测传感器状态的自动检测装置，包括：

流通池，所述流通池侧壁具有开孔，所述流通池用于液体的循环流通；

至少一个液体监测传感器，设置在流通池侧壁上，所述至少一个监测传感器用于测量液体处于不同液位下且监测传感器处于标准介质中的测量值；

启动阀，设置在流通池开孔处，所述启动阀用于控制所述流通池内液体的液位；

中央控制器，所述中央控制器的输出端与启动阀相连并控制所述启动阀的开启。

通过上述自动检测装置，启动阀控制流通池内液体的液位，使监测传感器和液体的液位有一定位置关系。具体地，液体在第一液位且监测传感器处于标准介质中时监测传感器的第一测量值和液体在第二液位且监测传感器处于标准介质中时监测传感器的第二测量值进行对比或者液体在第一液位且监测传感器处于标准介质中时监测传感器的第一测量值和标准介质的标准值进行对比，即可检测监测传感器的状态正常与否。避免了传统方式中需要将监测传感器拿出液体后才能进行状态测试所带来的不便以及因为不能及时检测监测传感器的状态所带来的未能及时获知两次手动测试之间所测液体参数准确性的技术问题。

本实用新型的检测装置进一步设置为：所述检测装置还包括液位传感器，所述液位传感器设置在流通池侧壁上，用于检测监测传感器处于液体中的液位，将检测到的液位信号发送给中央控制器。

通过上述自动检测装置，液位传感器检测监测传感器在液体中的液位，并将检测数据发送中央控制器，实现了对监测传感器液位的监测。

本实用新型的检测装置进一步设置为：所述中央控制器的第二输入端与至少一个液体监测传感器连接，用于记录监测传感器输出的第一液位的第一测量值和第二液位的第二测量值，计算第一测量值和第二测量值的差值，根据计算得到的所述差值生成控制信号。

通过上述自动检测装置，中央控制器自动记录测量数据，并计算相邻两次测量值之差，检测更加便捷而且效率更高。

本实用新型的检测装置进一步设置为：所述中央控制器的第二输入端与至少一个液体监测传感器连接，用于记录监测传感器输出的第一液位的第一测量值，计算第一测量值和标准介质的标准值的差值，根据计算得到的所述差值生成控制信号。

通过上述自动检测装置，中央控制器自动记录测量数据，并计算测量值和标准值之差，检测更加便捷而且效率更高。

本实用新型的检测装置进一步设置为：与中央控制器相连的报警装置，所述报警装置用于接收中央控制器生成的控制信号发生报警。

通过上述自动检测装置，报警装置可以发送报警信号提醒用户及时发现监测传感器的问题。

本实用新型的检测装置进一步设置为：还包括报警器，所述报警器包括扬声器、蜂鸣器、灯和/或显示屏。

通过上述自动检测装置，可以让用户从听觉和视觉上及时发现监测传感器出现了问题。

本实用新型的检测装置进一步设置为：所述至少一个监测传感器为溶解氧传感器、电导率传感器、UV法COD传感器、光谱多参数传感器、浊度传感器以及PH传感器中的任一种。

本实用新型的检测装置进一步设置为：当所述监测传感器为浊度传感器时，第一液位为浊度传感器的发射光路和90度接收光路交点位置，第二液位位于第一液位以下位置；当所述传感器为溶解氧传感器、电导率传感器、UV法COD传感器、光谱多参数传感器及PH传感器中的一种时，第一液位为传感器脱离液体并位于标准介质中的任何位置。

通过上述自动检测装置，可以自动查找第一液位和第二液位，并对比第一液位的第一测量值和第二液位的第二测量值，检测浊度传感器的状态。对比第一液位的第一测量值或者第二液位的第二测量值和标准介质的标准值，检测溶解氧传感器、电导率传感器、UV法COD传感器、光谱多参数传感器及PH传感器的状态。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种液体监测传感器状态的自动检测系统，包括：所述的液体监测传感器状态的自动检测装置以及柜式分析装置；其中，所述检测装置用于液体检测监测传感器状态的检测，所述柜式分析装置用于COD、氨氮、总磷、总氮及高锰酸盐参数的检测。

通过上述自动检测系统，实现监测传感器状态的自动检测，使得整个检测系统实现全部自动化检测。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

相对于现有技术，本实用新型的技术方案具有如下优点：

（1）采用本实用新型的水质监测传感器的自动检测装置及系统，通过设置启动阀和增加自动控制电路对监测传感器的状态进行准确及时检测。

（2）监测传感器检测完各项参数之后的排液过程中即可自动对监测传感器的状态进行检测，当监测传感器的状态被检测完成后可以及时获知监测传感器之前检测的液体的各项参数的准确性。克服了传统检测中在两次手动维护中间监测传感器出现沾污或漂移导致测量结果不准而不能被及时发现的问题。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种液体监测传感器状态的自动检测装置的结构示意图；

图2是本实用新型提供的一种液体监测传感器状态的自动检测装置的功能结构示意图；

图3a是本实用新型提供的监测传感器为浊度传感器第一状态示意图；

图3b是本实用新型提供的监测传感器为浊度传感器第二状态示意图；

图4是本实用新型提供的一种液体监测传感器状态的自动检测装置的另一功能结构示意图；

附图标记：100、自动检测装置；110、流通池；120、监测传感器；121、溶解氧传感器；122、电导率传感器；123、浊度传感器；150、启动阀；160、溢流口；170、液体；171、标准介质；FI、第一液位；F2、第二液位；180、排污阀 ；190、进水泵；200、中央控制器；300、液位传感器；400、电源模块。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

请参阅图1，图1示出了本实用新型提供的一种液体监测传感器状态的自动检测装置结构示意图。本实用新型的液体监测传感器状态的自动检测装置100包括：流通池110、至少一个液体监测传感器120、启动阀150和中央控制器200（如图2所示）。其中，流通池110侧壁具有开孔（图未标示），流通池110用于液体170的容纳及循环流通。

启动阀150设置在流通池110开孔处，启动阀150用于控制所述流通池110内液体的液位，中央控制器200控制启动阀150的开启。

进一步地，自动检测装置还包括液位传感器300，液位传感器300设置在流通池110内，用于检测流通池110监测传感器120的液位，并将检测到的液位信号发送给中央控制器200。

请参阅图2，图2是本实用新型提供的一种液体监测传感器状态的自动检测装置的功能结构示意图。中央控制器200的第一输入端与液位传感器300相连，用于接收液位传感器300发送的液位信号。

自动检测装置还包括：与中央控制器200相连的报警装置500，报警装置500用于接收中央控制器200生成的控制信号发生报警。

具体地，以液位传感为压力传感器进行说明。当中央控制器200开始进行状态检测时，中央控制器200向启动阀150发送开启的信号。同时压力传感器一直测量液位，并将液位信号传送给中央控制器200。当液位信号为第一液位时（液位传感器300检测不到监测传感器被液体淹没的信号时），监测传感器120测量到第一次测量值，并将测量值发送给中央控制器200。

如图1所示，中央控制器200的第二输入端与溶解氧传感器121或电导率传感器122连接，用于记录溶解氧传感器121和或电导率传感器122输出的第一液位的第一测量值和第二液位的第二测量值（为标准介质的标准值，预存在中央控制器内），中央控制器200计算第一测量值和第二测量值（标准介质的标准值）的差值，根据计算得到的所述差值生成控制信号。图1中溶解氧传感器121和电导率传感器122通过第一测量值和标准介质的标准值进行对比，可以知道监测传感器120的状态正常与否。

当第一测量值与空气中的溶解氧和/或电导率的标准值之差在公差d1时，监测传感器的状态正常。具体地，d1的范围为监测传感器量程的10%。

当第一测量值与空气中的溶解氧和/或电导率的标准值之差在公差范围之外时，监测传感器出现故障，中央控制器200向报警装置500发送控制信号，控制报警装置500报警。其中，中央控制器200和报警装置500之间可以无线连接，这样使用者可以通过手机等手持电子设备接收报警。

当然UV法COD传感器以及光谱多参数传感器的检测同样适应本自动检测装置，具体可以参照溶解氧传感器和导电率传感器的检测方式。

请参阅图3a和图3b，图3a和图3b示意了本实用新型提供的浊度传感器的第一和第二状态示意图。具体地，当监测传感器为浊度传感器123时，第一液位为浊度传感器123的发射光路和90度接收光路交点位置，第二液位位于第一液位以下位置。当液位传感器300检测到交点位置对应的压力值时（第一液位），液位传感器300向中央控制器200发送信号。浊度传感器123测量到第一次测量值，并将测量值发送给中央控制器200。之后液位继续下降的任何位置，浊度传感器123的检测值为第二测量值。

当第一测量值和第二测量值的差值大于阀值d2时，浊度传感器的状态正常。当第一测量值和第二测量值的差值不大于阀值d2时，浊度传感器出现故障，中央控制器200向报警装置500发送控制信号，控制报警装置500报警。具体地，阀值d2大于浊度传感器量程的20%。

本实用新型的报警装置500包括扬声器、蜂鸣器、灯和/或显示屏。通过声音、灯光或者屏幕显示灯方式提醒使用者监测传感器出现问题了，需要维护或者维修。

请进一步参阅图4，本实用新型的自动检测装置还包括进水泵190和排污阀180，中央控制器200的输出端分别和进水泵190和排污阀180的输入端连接，中央控制器200控制进水泵190的抽水以及排污阀180的放水。自动检测装置还包括溢流口160，用于防止液体的溢出。

采用本实用新型的水质监测传感器的自动检测装置，通过设置启动阀和增加自动控制电路对监测传感器的状态进行准确及时检测。

本实用新型还提供了一种液体监测传感器状态的自动检测系统，包括：液体监测传感器状态的自动检测装置100以及柜式分析装置（图未示意）；其中，检测装置用于液体检测监测传感器状态的检测，柜式分析装置用于COD、氨氮、总磷、总氮及高锰酸盐参数的检测。

通过上述自动检测系统，实现监测传感器状态的自动检测，使得整个检测系统实现全部自动化检测。

本实用新型提供的液体监测传感器状态的自动检测装置及系统，通过设置启动阀控制流通池内的液体的液位，使液体处于不同的液位，利用液体下降过程中液体位于第一液位和第二液位时监测传感器分别在标准介质中的两次测量值进行对比值或液体下降过程中液体位于第一液位且传感器位于标准介质中的测量值和标准介质的标准值进行对比，实现自动检测监测传感器的状态。本实用新型的自动检测装置结构简单并且自动化，通过设中央控制器对各个装置模块的控制，实现了对液体监测传感器状态检测的自动化。

以上借助具体实施例对本实用新型做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本实用新型的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本实用新型所保护的范围。

Claims (8)

1.一种液体监测传感器状态的自动检测装置，所述自动检测装置用于监测传感器状态的检测，其特征在于：包括：

流通池，所述流通池侧壁具有开孔，所述流通池用于液体的循环流通；

至少一个液体监测传感器，设置在流通池侧壁上，所述至少一个监测传感器用于测量液体处于不同液位下且监测传感器处于标准介质中的测量值；

启动阀，设置在流通池开孔处，所述启动阀用于控制所述流通池内液体的液位；

中央控制器，所述中央控制器的输出端与启动阀相连并控制所述启动阀的开启。

2.根据权利要求1所述的液体监测传感器状态的自动检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括液位传感器，所述液位传感器设置在流通池侧壁上，用于检测监测传感器处于液体中的液位，将检测到的液位信号发送给中央控制器。

3.根据权利要求2所述的液体监测传感器状态的自动检测装置，其特征在于：所述中央控制器的第二输入端与至少一个液体监测传感器连接。

4.根据权利要求3所述的液体监测传感器状态的自动检测装置，其特征在于，还包括：与中央控制器相连的报警装置，所述报警装置用于接收中央控制器生成的控制信号发生报警。

5.根据权利要求4所述的液体监测传感器状态的自动检测装置，其特征在于，所述报警装置包括扬声器、蜂鸣器、灯和/或显示屏。

6.根据权利要求3所述的液体监测传感器状态的自动检测装置，所述至少一个监测传感器为溶解氧传感器、电导率传感器、UV法COD传感器、光谱多参数传感器、浊度传感器以及PH传感器中的任一种。

7.根据权利要求6所述的液体监测传感器状态的自动检测装置，其特征在于，当所述监测传感器为浊度传感器时，第一液位为浊度传感器的发射光路和90度接收光路交点位置，第二液位位于第一液位以下位置；当所述传感器为溶解氧传感器、电导率传感器、UV法COD传感器、光谱多参数传感器及PH传感器中的一种时，第一液位为传感器脱离液体并位于标准介质中的任何位置。

8.一种液体监测传感器状态的自动检测系统，其特征在于，包括权利要求1-7中任一项所述的液体监测传感器状态的自动检测装置以及柜式分析装置；其中，所述检测装置用于液体监测传感器状态的检测，所述柜式分析装置用于COD、氨氮、总磷、总氮及高锰酸盐参数的检测。

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