CN214408933U - 一种水环境监测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水环境监测设备，其结构包括工作箱、采样机构和检测机构，通过设置了采样机构在工作箱内部，设置第二转轴和连接绳索，有利于提高对潜水泵在不同深度取样的控制精度，设置夹紧轮和电动推杆，有利于将潜水泵固定在固定线缆附近，有利于减少水流流动对潜水泵的带动效果，通过设置了检测机构在工作箱内右侧，设置换向计量阀和排水管，有利于提高对取样水质的抽取控制，同时有利于提高对取样水质的更换和连接管道的冲洗效果。

Description

一种水环境监测设备

技术领域

本实用新型涉及环境监测技术领域，具体涉及一种水环境监测设备。

背景技术

水环境是指自然界中水的形成、分布和转化所处空间的环境，是指围绕人群空间及可直接或间接影响人类生活和发展的水体，其正常功能的各种自然因素和有关的社会因素的总体；水环境监测是以水环境为对象，运用物理的、化学的及生物的技术手段，对其中的污染物及其有关的组成成分进行定性、定量和系统的综合分析，以探索研究水环境质量的变化规律。

现有装置通常受水流影响较大，在有风浪的情况下容易翻转倾覆，造成内部的水质检测仪无法正常对水体进行检测，同时在水流较大时，较难对不同深度的水质进行监测工作，现有的水质取样装置不能相继进行不同水深的水质取样，进行不同水深取样时，需要多次操作设备取样，管道内留存其他层次水样容易导致取样误差，影响水质监测结果。

实用新型内容

（一）要解决的技术问题

为了克服现有技术不足，现提出一种水环境监测设备，解决了现有装置通常受水流影响较大，在有风浪的情况下容易翻转倾覆，造成内部的水质检测仪无法正常对水体进行检测，同时在水流较大时，较难对不同深度的水质进行监测工作，现有的水质取样装置不能相继进行不同水深的水质取样，进行不同水深取样时，需要多次操作设备取样，管道内留存其他层次水样容易导致取样误差，影响水质监测结果的问题。

（二）技术方案

本实用新型通过如下技术方案实现：本实用新型提出了一种水环境监测设备，包括工作箱、气囊、水上传感器、固定线缆、固定锚、采样机构、检测机构、电线、控制器、第一伺服电机、皮带、连接块、第一转轴、气泵和蓄电箱，所述工作箱底部外圈与气囊固定连接，所述采样机构设于工作箱内部，所述采样机构包括第二伺服电机、第二转轴、连接绳索、第一连接板、第二连接板、夹紧轮、电动推杆、拉伸弹簧、水位传感器、潜水泵、连接软管、PLC控制器和无线发射模块，所述工作箱内底部左侧与第二伺服电机固定连接，所述轴动端与第二转轴同轴转动，所述第二转轴与工作箱底部凹槽壁转动连接，所述第二转轴外表面与连接绳索缠绕接触，所述连接绳索底部分别于第一连接板和第二连接板顶部连接环固定连接，所述第一连接板右侧面设有夹紧轮，所述夹紧轮轮槽壁与固定线缆相接触，所述第二连接板左侧与电动推杆固定连接，所述电动推杆左侧移动杆与第一连接板固定连接，所述第一连接板右侧与拉伸弹簧弹性连接，所述拉伸弹簧右端与第二连接板弹性连接，所述第一连接板左端设有水位传感器，所述第二连接板右端与潜水泵固定连接，所述潜水泵出水口与连接软管管道连接，所述工作箱内左部设有PLC控制器，所述PLC控制器前端面设有无线发射模块，所述第二伺服电机、电动推杆、水位传感器、潜水泵和无线发射模块均与PLC控制器电信号连接，所述第二伺服电机、电动推杆、水位传感器、潜水泵、无线发射模块和PLC控制器均与控制器电连接，所述检测机构设于工作箱内右侧。

进一步的，所述检测机构包括换向计量阀、排水管、检测仪器和采样箱，所述连接软管顶部与换向计量阀固定连接，所述换向计量阀与工作箱内壁固定连接，所述换向计量阀中间换水口与排水管管道连接，所述换向计量阀左侧出水口与检测仪器管道连接，所述换向计量阀右侧出水口与采样箱管道连接，所述换向计量阀和检测仪器均与PLC控制器电信号连接，所述换向计量阀和检测仪器均与控制器电连接。

进一步的，所述工作箱外侧面与水上传感器固定连接，所述工作箱下方设有固定线缆，所述固定线缆底部与固定锚固定连接，所述工作箱左侧与电线固定连接，所述工作箱顶部设有控制器，所述工作箱内部右底部与第一伺服电机固定连接，所述第一伺服电机轴动端与皮带传动连接，所述工作箱底部与连接块固定连接，所述连接块内壁与第一转轴右端转动连接，所述皮带底部与第一转轴右端传动连接，所述第一转轴外侧与固定线缆缠绕接触，所述工作箱内底部左侧与气泵固定连接，所述气泵出气口与气囊进气口管道连接，所述工作箱内部上腔左侧与蓄电箱固定连接，所述水上传感器、电线、第一伺服电机、气泵和蓄电箱均与控制器电连接。

进一步的，所述第一连接板右侧和第二连接板左侧均设有夹紧轮，且固定线缆宽度与固定线缆左右两侧的夹紧轮的轮槽槽深之和相同。

进一步的，所述第二转轴分别与工作箱底部凹槽左右两侧槽壁呈垂直关系，且第二转轴与第一转轴呈平行关系。

进一步的，所述第二连接板左侧四周均设有电动推杆和拉伸弹簧，且第二连接板和第一连接板均与固定线缆呈平行关系。

进一步的，所述夹紧轮材质为不锈钢。

进一步的，所述拉伸弹簧材质为高碳钢。

（三）有益效果

本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：

1）本实用新型所述一种水环境监测设备，通过设置了采样机构在工作箱内部，设置第二转轴和连接绳索，有利于提高对潜水泵在不同深度取样的控制精度，设置夹紧轮和电动推杆，有利于将潜水泵固定在固定线缆附近，有利于减少水流流动对潜水泵的带动效果。

2）本实用新型所述一种水环境监测设备，通过设置了检测机构在工作箱内右侧，设置换向计量阀和排水管，有利于提高对取样水质的抽取控制，同时有利于提高对取样水质的更换和连接管道的冲洗效果。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型的采样机构以及工作箱内部结构示意图；

图3为本实用新型的检测机构结构示意图。

图中：工作箱-1、气囊-2、水上传感器-3、固定线缆-4、固定锚-5、采样机构-6、检测机构-7、电线-8、控制器-9、第一伺服电机-10、皮带-11、连接块-12、第一转轴-13、气泵-14、蓄电箱-15、第二伺服电机-61、第二转轴-62、连接绳索-63、第一连接板-64、第二连接板-65、夹紧轮-66、电动推杆-67、拉伸弹簧-68、水位传感器-69、潜水泵-610、连接软管-611、PLC控制器-612、无线发射模块-613、换向计量阀-71、排水管-72、检测仪器-73、采样箱-74。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实用新型提供一种水环境监测设备：包括工作箱1、气囊2、水上传感器3、固定线缆4、固定锚5、采样机构6、检测机构7、电线8、控制器9、第一伺服电机10、皮带11、连接块12、第一转轴13、气泵14和蓄电箱15，工作箱1底部外圈与气囊2固定连接，工作箱1外侧面与水上传感器3固定连接，工作箱1下方设有固定线缆4，固定线缆4底部与固定锚5固定连接，工作箱1左侧与电线8固定连接，工作箱1顶部设有控制器9，工作箱1内部右底部与第一伺服电机10固定连接，第一伺服电机10轴动端与皮带11传动连接，工作箱1底部与连接块12固定连接，连接块12内壁与第一转轴13右端转动连接，皮带11底部与第一转轴13右端传动连接，第一转轴13外侧与固定线缆4缠绕接触，工作箱1内底部左侧与气泵14固定连接，气泵14出气口与气囊2进气口管道连接，工作箱1内部上腔左侧与蓄电箱15固定连接，水上传感器3、电线8、第一伺服电机10、气泵14和蓄电箱15均与控制器9电连接。

请参阅图2，本实用新型提供一种水环境监测设备：采样机构6设于工作箱1内部，采样机构6包括第二伺服电机61、第二转轴62、连接绳索63、第一连接板64、第二连接板65、夹紧轮66、电动推杆67、拉伸弹簧68、水位传感器69、潜水泵610、连接软管611、PLC控制器612和无线发射模块613，工作箱1内底部左侧与第二伺服电机61固定连接，轴动端与第二转轴62同轴转动，第二转轴62与工作箱1底部凹槽壁转动连接，第二转轴62外表面与连接绳索63缠绕接触，连接绳索63底部分别于第一连接板64和第二连接板65顶部连接环固定连接，第一连接板64右侧面设有夹紧轮66，夹紧轮66轮槽壁与固定线缆4相接触，第二连接板65左侧与电动推杆67固定连接，电动推杆67左侧移动杆与第一连接板64固定连接，第一连接板64右侧与拉伸弹簧68弹性连接，拉伸弹簧68右端与第二连接板65弹性连接，第一连接板64左端设有水位传感器69，第二连接板65右端与潜水泵610固定连接，潜水泵610出水口与连接软管611管道连接，工作箱1内左部设有PLC控制器612，PLC控制器612前端面设有无线发射模块613，第二伺服电机61、电动推杆67、水位传感器69、潜水泵610和无线发射模块613均与PLC控制器612电信号连接，第二伺服电机61、电动推杆67、水位传感器69、潜水泵610、无线发射模块613和PLC控制器612均与控制器9电连接，检测机构7设于工作箱1内右侧，第一连接板64右侧和第二连接板65左侧均设有夹紧轮66，且固定线缆4宽度与固定线缆4左右两侧的夹紧轮66的轮槽槽深之和相同，有利于提高连接绳索63在移动时的稳定性，第二转轴62分别与工作箱1底部凹槽左右两侧槽壁呈垂直关系，且第二转轴62与第一转轴13呈平行关系，有利于提高连接绳索63与固定线缆4的平行度，第二连接板65左侧四周均设有电动推杆67和拉伸弹簧68，且第二连接板65和第一连接板64均与固定线缆4呈平行关系，有利于提高拆卸安装第一连接板64和第二连接板65时的便捷性。

请参阅图3，本实用新型提供一种水环境监测设备：检测机构7包括换向计量阀71、排水管72、检测仪器73和采样箱74，连接软管611顶部与换向计量阀71固定连接，换向计量阀71与工作箱1内壁固定连接，换向计量阀71中间换水口与排水管72管道连接，换向计量阀71左侧出水口与检测仪器73管道连接，换向计量阀71右侧出水口与采样箱74管道连接，换向计量阀71和检测仪器73均与PLC控制器612电信号连接，换向计量阀71和检测仪器73均与控制器9电连接。

本实用新型通过改进提供一种水环境监测设备，其工作原理如下；

第一，使用本设备时，首先将本设备放置在工作区域中，然后将装置与外部电源相连接，即可为本设备提供工作所需的电源；

第二，先通过外部计算机对PLC控制器612进行编程工作，通过手机终端或者电脑终端与无线发射模块613相连接，然后进行安装第一连接板64和第二连接板65在固定线缆4上，通过控制器9控制电动推杆67进行延伸，推动第一连接板64和第二连接板65反向移动，此时拉伸弹簧68受拉伸，然后将第一连接板64和第二连接板65之间的夹紧轮66向固定线缆4方向按压，使固定线缆4左右两侧的夹紧轮66之间的轮槽将固定线缆4包裹住，然后通过控制器9控制电动推杆67进行收缩，带动左右两侧的第一连接板64和第二连接板65对向移动，使第一连接板64和第二连接板65带动左右两侧的夹紧轮66相向移动并夹紧固定线缆4，同时拉伸弹簧68提供反作用力辅助夹紧固定线缆4，然后将监测设备放置在监测点，通过控制器9控制第一伺服电机10转动，第一伺服电机10通过皮带11带动第一转轴13转动，使固定线缆4和固定锚5下移至固定锚5到达水底，通过水上传感器3与水相接触得以控制工作箱1漂浮在水面上；

第三，在进行采样工作时，通过控制器9和PLC控制器612控制第二伺服电机61转动，第二伺服电机61带动第二转轴62转动使连接绳索63进行缠绕或者延长，连接绳索63进行缠绕时长度变短或者变长，连接绳索63带动第一连接板64和第二连接板65通过夹紧轮66向上移动或者受重向下移动，由于此时固定线缆4受固定锚5和工作箱1以及气囊2之间的重力和浮力互相作用而绷直，通过水位传感器69检测水位并发射电信号给PLC控制器612，PLC控制器612通过无线发射模块613发射给工作人员终端，工作人员确认水位后通过PLC控制器612控制潜水泵610进行抽取取样工作，潜水泵610将水样抽入连接软管611，然后送入检测机构7进行检测，有利于将潜水泵610固定在固定线缆4附近，有利于减少水流流动对潜水泵610的带动效果，有利于提高对潜水泵610在不同深度取样的控制精度；

第四，进行检测工作时，水样通过连接软管611进入换向计量阀71内部，换向计量阀71先控制连接软管611与排水管72管口相连接，水样通过排水管72排出，有利于将连接软管611以及换向计量阀71内部残余液体冲洗干净，抽取1min后，然后通过PLC控制器612控制换向计量阀71控制使连接软管611与检测仪器73进水口相连接，通过换向计量阀71进行计量工作，水样进入检测仪器73进行检测，然后水样通过回流管流向排水管72排出，可通过换向计量阀71换向，使连接软管611与采样箱74进水口相连接，水样进入采样箱74进行采样工作，有利于提高对取样水质的抽取控制，同时有利于提高对取样水质的更换和连接管道的冲洗效果。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点，并且本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种水环境监测设备，包括工作箱（1）和蓄电箱（15），所述工作箱（1）底部外圈与气囊（2）固定连接；

其特征在于：还包括采样机构（6）和检测机构（7），所述采样机构（6）设于工作箱（1）内部，所述采样机构（6）包括第二伺服电机（61）、第二转轴（62）、连接绳索（63）、第一连接板（64）、第二连接板（65）、夹紧轮（66）、电动推杆（67）、拉伸弹簧（68）、水位传感器（69）、潜水泵（610）、连接软管（611）、PLC控制器（612）和无线发射模块（613），所述工作箱（1）内底部左侧与第二伺服电机（61）固定连接，所述轴动端与第二转轴（62）同轴转动，所述第二转轴（62）与工作箱（1）底部凹槽壁转动连接，所述第二转轴（62）外表面与连接绳索（63）缠绕接触，所述连接绳索（63）底部分别于第一连接板（64）和第二连接板（65）顶部连接环固定连接，所述第一连接板（64）右侧面设有夹紧轮（66），所述夹紧轮（66）轮槽壁与固定线缆（4）相接触，所述第二连接板（65）左侧与电动推杆（67）固定连接，所述电动推杆（67）左侧移动杆与第一连接板（64）固定连接，所述第一连接板（64）右侧与拉伸弹簧（68）弹性连接，所述拉伸弹簧（68）右端与第二连接板（65）弹性连接，所述第一连接板（64）左端设有水位传感器（69），所述第二连接板（65）右端与潜水泵（610）固定连接，所述潜水泵（610）出水口与连接软管（611）管道连接，所述工作箱（1）内左部设有PLC控制器（612），所述PLC控制器（612）前端面设有无线发射模块（613），所述第二伺服电机（61）、电动推杆（67）、水位传感器（69）、潜水泵（610）和无线发射模块（613）均与PLC控制器（612）电信号连接，所述第二伺服电机（61）、电动推杆（67）、水位传感器（69）、潜水泵（610）、无线发射模块（613）和PLC控制器（612）均与控制器（9）电连接，所述检测机构（7）设于工作箱（1）内右侧。

2.根据权利要求1所述的一种水环境监测设备，其特征在于：所述检测机构（7）包括换向计量阀（71）、排水管（72）、检测仪器（73）和采样箱（74），所述连接软管（611）顶部与换向计量阀（71）固定连接，所述换向计量阀（71）与工作箱（1）内壁固定连接，所述换向计量阀（71）中间换水口与排水管（72）管道连接，所述换向计量阀（71）左侧出水口与检测仪器（73）管道连接，所述换向计量阀（71）右侧出水口与采样箱（74）管道连接，所述换向计量阀（71）和检测仪器（73）均与PLC控制器（612）电信号连接，所述换向计量阀（71）和检测仪器（73）均与控制器（9）电连接。

3.根据权利要求1所述的一种水环境监测设备，其特征在于：所述工作箱（1）外侧面与水上传感器（3）固定连接，所述工作箱（1）下方设有固定线缆（4），所述固定线缆（4）底部与固定锚（5）固定连接，所述工作箱（1）左侧与电线（8）固定连接，所述工作箱（1）顶部设有控制器（9），所述工作箱（1）内部右底部与第一伺服电机（10）固定连接，所述第一伺服电机（10）轴动端与皮带（11）传动连接，所述工作箱（1）底部与连接块（12）固定连接，所述连接块（12）内壁与第一转轴（13）右端转动连接，所述皮带（11）底部与第一转轴（13）右端传动连接，所述第一转轴（13）外侧与固定线缆（4）缠绕接触，所述工作箱（1）内底部左侧与气泵（14）固定连接，所述气泵（14）出气口与气囊（2）进气口管道连接，所述工作箱（1）内部上腔左侧与蓄电箱（15）固定连接，所述水上传感器（3）、电线（8）、第一伺服电机（10）、气泵（14）和蓄电箱（15）均与控制器（9）电连接。

4.根据权利要求1所述的一种水环境监测设备，其特征在于：所述第一连接板（64）右侧和第二连接板（65）左侧均设有夹紧轮（66），且固定线缆（4）宽度与固定线缆（4）左右两侧的夹紧轮（66）的轮槽槽深之和相同。

5.根据权利要求1所述的一种水环境监测设备，其特征在于：所述第二转轴（62）分别与工作箱（1）底部凹槽左右两侧槽壁呈垂直关系，且第二转轴（62）与第一转轴（13）呈平行关系。

6.根据权利要求1所述的一种水环境监测设备，其特征在于：所述第二连接板（65）左侧四周均设有电动推杆（67）和拉伸弹簧（68），且第二连接板（65）和第一连接板（64）均与固定线缆（4）呈平行关系。

Images