CN215678202U - 一种水质检测装置 - Google Patents

Abstract

一种水质检测装置，包括电动推杆、太阳能电池板、蓄电池、支撑架、充电插座、电源开关、单片机模块、GPRS模块，还具有检测电路、控制电路；支撑架的下安装有插杆，检测电路包括至少两只金属片和触发子电路、压力探头，蓄电池、电源开关、单片机模块、GPRS模块、触发子电路、控制电路安装在元件盒内并和压力探头及金属片、电动推杆、太阳能电池板电性连接；太阳能电池板安装在支撑架上端，电动推杆的上端垂直安装在支撑架的上端下，电动伸缩杆的下端安装有绝缘板，两只金属片间隔距离安装在绝缘板下一侧，压力探头安装在绝缘板下另一侧。本新型样检测电路能对不同水深的污水水质进行检测，为检测人员经PC或智能手机掌握现场数据起到了有力技术支撑。

Description

一种水质检测装置

技术领域

本实用新型涉及检测设备技术领域，特别是一种水质检测装置。

背景技术

水质检测设备是包括环保管理部门、生产厂家等使用的一种检测机构。现有技术中，环保监管部门为了防止生产厂家等在没有人为到现场检测的时间段违规排放废水，一般会在相关生产厂家的污水排污口安装24小时水质检测设备(比如在造纸厂的排污口安装水质检测设备，主要监测其排出的废水浑浊度等，浑浊度高代表废水中有害物质相对更多，反之相对少)。

虽然目前监测厂家排污口废水的设备能实现24小时不间断监测，但是由于其探测头处于固定化模式，也就是说只能监测相应水深污水的水质，这样当生产区域排出的废水、水位深度深时，由于探测头只能探测固定水深污水的水质，无法覆盖更多水深污水的水质检测，会对检测效果带来影响(比如无法兼顾检测污水上层体积小于污水的污物或者下层水内体积大于污水的污物)。综上所述，提供一种可同时有效检测不同水深污水的装置显得尤为必要。

实用新型内容

为了克服现有监测厂家排污口废水的设备，由于其探测头只能监测固定水深污水的水质，无法覆盖更多水深污水的水质检测，会对检测效果带来影响的弊端，本实用新型提供了通过太阳能电池供电，在相关机构及电路共同作用下，能对不同水深污水的水质进行检测，并能将检测数据经现有成熟的物联网技术远传，为远端管理人员实时掌握现场水质情况起到了有利技术支撑的一种水质检测装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种水质检测装置，包括电动推杆、太阳能电池板、蓄电池、支撑架、电源开关、单片机模块、GPRS模块，其特征在于还具有检测电路、控制电路；所述支撑架的下安装有插杆，检测电路包括至少两只金属片和触发子电路、压力探头，蓄电池、电源开关、单片机模块、GPRS模块、触发子电路、控制电路安装在元件盒内；所述太阳能电池板安装在支撑架上端，电动推杆的上端垂直安装在支撑架的上端下，电动伸缩杆的下端安装有绝缘板，两只金属片间隔距离安装在绝缘板下一侧，压力探头安装在绝缘板下另一侧；所述太阳能电池板的两极和蓄电池、单片机模块、GPRS模块、压力探头、触发子电路、控制电路的电源输入端电性连接；所述控制电路的电源输出端和电动推杆的电源输入端分别电性连接，GPRS模块的信号输入端和单片机模块的信号输出端电性连接，两只金属片电性串联在触发子电路的两个信号输入端之间；所述压力探头及触发子电路的信号输出端和单片机模块的两路信号输入端分别连接。

进一步地，所述电动推杆是往复式电动推杆。

进一步地，所述检测电路的触发子电路包括电性连接的可调电阻、NPN三极管、PNP三极管，可调电阻一端和PNP三极管发射极连接，NPN三极管集电极和PNP三极管基极连接。

进一步地，所述控制电路包括连接的两套时控开关，两套时控开关的正负两极电源输入端分别连接。

本实用新型有益效果是：本实用新型经插杆插入监测区域水面之下、支撑架横跨在水面之上安装在检测区域处。本新型通过太阳能电池板供电，能达到节电目的。本新型中，控制电路能每间隔一定时间分别控制电动伸缩杆带动两只金属片及压力探头沿污水不同水深上下运动，这样检测电路能对不同水深的污水水质进行检测，当污水的浑浊度(浑浊度大、杂质相对多，相应的导电率高，反之相对低)超过预设的值时，检测电路能输出高电平信号进入单片机模块的其中一路信号输入端，压力探头能将进入不同水深的压力信号输出到单片机模块的另一路信号输入端。基于现有成熟的物联网技术，单片机模块将输入的模拟电压信号AD转换后通过GPRS模，经无线移动网络远传，为远端检测人员经PC或智能手机掌握现场数据起到了有力技术支撑(远端检测人员了解到水压在相应时间变化、代表本新型正常工作)。基于上述，所以本实用新型具有好的应用前景。

附图说明

以下结合附图和实施例将本实用新型做进一步说明。

图1是本实用新型整体结构示意图。

图2是本实用新型电路图。

具体实施方式

图1、2中所示，一种水质检测装置，包括电动推杆M、太阳能电池板G1、蓄电池G2、“Π”型支撑架1、电源开关S、单片机模块A4、GPRS模块A5，还具有检测电路、控制电路2；所述支撑架1的左右两端下部前后两侧各垂直焊接有两只下端为尖锥形的插杆101，检测电路包括两只金属铜片T和触发子电路3、压力探头A3，蓄电池G1、电源开关S、单片机模块A4、GPRS模块A5、触发子电路3、控制电路2安装在元件盒4内电路板上，元件盒4安装在支撑架1上端中部且电源开关S的锁孔位于元件盒4前上端开孔外；所述太阳能电池板G1前低后高经螺杆螺母安装在元件盒4上端外，电动推杆M的筒体上端经螺杆螺母垂直安装在支撑架1的上端下中部，电动伸缩杆M的活塞杆下端经螺杆螺母安装有一只圆形塑料板5，两只金属片T左右间隔一定距离安装在塑料板5下中部，压力探头A3安装在塑料板5右侧端下部、且其探测端朝下。

图1、2中所示，电动推杆M是型号LYX的往复式电动推杆成品、工作电压直流12V、功率10W，电动伸缩杆M的筒体内上下端有限位开关，活塞杆运动到上止点或下止点后，电动伸缩杆M会停止运动，只有反向输入电源其在会再次得电工作；太阳能电池板G1型号是12V/10W；蓄电池G2是型号120W/10Ah的锂蓄电池；电源开关S是钥匙电源开关(钥匙检测部门的检测人员随身携带)。GPRS模块A5型号是ZLAN8100，GPRS模块成品上有RS485数据输入端口(两个电源输入端、一路信号输入端)；单片机模块A4的主控芯片型号是STC12C5A60S2，单片机模块成品A4上有两个模拟信号接入端3及4脚，单片机模块成品A4上有一个RS485数据输出端口。检测电路的触发子电路包括经电路板布线连接的可调电阻RP、NPN三极管Q1、PNP三极管Q2,可调电阻RP一端和PNP三极管Q2发射极连接，NPN三极管Q1集电极和PNP三极管Q2基极连接。控制电路包括经电路板布线连接的两套时控开关A1及A2，两套时控开关A1及A2的正负两极电源输入端1及2脚分别连接；时控开关A1及A2是型号KG316T的全自动微电脑时控开关成品，微电脑时控开关A3及A4自身有显示屏，还有取消/恢复、校时、校分、校星期、自动/手动、定时、时钟多只按键，并具有两个电源输入端1、2脚，两个电源输出端3、4脚，使用者分别按动操作多只按键，可设定两个电源输出端A3及A4输出电源的间隔时间和每次输出电源的时间，一次设定后只要不进行下一次操作按键设定，失电也不会导致设置的电源输出时间变化。

图1、2所示，太阳能电池板G1的两极和蓄电池G2两极分别经导线连接，蓄电池G1正极和电源开关S一端经导线连接，电源开关S另一端、蓄电池G2负极和单片机模块A4、GPRS模块A5、压力探头A3的电源输入端1及2脚、触发子电路的电源输入端可调电阻RP一端及PNP三极管Q2发射极、控制电路的电源输入端时控开关A1的1及2脚分别经导线连接。控制电路的电源输出端时控开关A1及A2的电源输出端3及4脚和电动推杆M的正负两极及负正两极电源输入端分别经导线连接。GPRS模块A5的信号输入端和单片机模块A4的信号输出端经导线连接，两只金属片T经导线串联在触发子电路的两个信号输入端可调电阻RP另一端及NPN三极管Q1基极之间。压力探头A3信号输出端3脚及触发子电路的信号输出端PNP三极管Q2集电极和单片机模块A4的两路信号输入端3及4脚分别经导线连接。

图1、2所示，本实用新型经插杆101插入监测区域水面之下、支撑架1横跨在水面之上安装在检测区域处(比如相关生产厂家的污水排污口)。平时太阳能电池板G1受光照产生电能为蓄电池G2充电，保证了本新型晚上及阴雨天的正常供电需要，由于通过太阳能电池板G1供电，能达到节电目的。本新型使用前，检测部门的检测人员通过随身携带的钥匙打开电源开关S，于是，整体电路处于得电工作状态(钥匙电源开关S控制电源，能防止其他无关人员非正常关闭电源)。控制电路得电工作后，时控开关A1在内部电路及技术人员设定的3及4脚输出电源时间作用下，会每间隔一定时间输出一段时间电源进入电动伸缩杆M的正负两极电源输入端(比如每间隔3分钟输出5秒钟电源)，进而电动伸缩杆M的活塞杆同步带动两只金属片T及压力探头A3由上至下下行、逐渐接触不同水深的污水；时控开关A2在内部电路及技术人员设定的3及4脚输出电源时间作用下，会每间隔一定时间输出一段时间电源进入电动伸缩杆M的负正两极电源输入端(比如每间隔3分钟零6秒输出5秒钟电源)，进而电动伸缩杆M的活塞杆同步带动两只金属片T及压力探头A3由下至上上行、同样逐渐接触不同水深的污水。通过上述，本新型的压力探头A3及金属片T能每间隔一定时间在污水内由上至下下行、并由下至上上行回到初始位置，上下行过程中对污水进行水质检测(金属片不运动的时间内也会结合触发子电路对水质进行检测)。检测电路中，当被检测的不同水深内污水浑浊度较低、也就是导电率较低时，12V电源经可调电阻RP降压限流后，再通过两只金属片T(间隔2毫米)进入NPN三极管Q1的基极电压低于0.7V、NPN三极管Q1及PNP三极管Q2截止，那么单片机模块A4的信号输入端4脚不会被输入高电平信号。

图1、2所示，当被检测的不同水深内污水浑浊度较高、也就是导电率较大时，12V电源经可调电阻RP降压限流后，再通过两只金属片T(间隔2毫米)进入NPN三极管Q1的基极电压高于0.7V、NPN三极管Q1导通集电极输出低电平进入PNP三极管Q2的基极，PNP三极管Q2导通其集电极输出高电平进入单片机模块A4的信号输入端4脚。本新型中，压力探头A3得电工作后、受到其下部进液端进入的水压不同其信号输出端3脚会输出动态变化的模拟量电压数据进入单片机模块A4的3脚，在污水内深度越大时3脚输出的信号电压越高、反之越低。压力探头T输出的动态变化模拟量电压数据，或者PNP三极管Q2集电极输出的污水杂质超标高电平信号进入单片机模块A4的两路信号输入端后，基于现有成熟的物联网技术，单片机模块A4会将输入的两路模拟量电压数据转换成数字信号、输出到GPRS模块A5的信号输入端，GPRS模块A5将输入的数字信号经无线移动网络远传，远端水质监测部门人员(比如环保部门的工作人员)经身边手机或PC机接收到数据后，工作人员通过PC机或手机界面能直观掌握现场污水杂质超标数据。相关一路或多路探头采集现场数据(比如采集温度数据、压力数据等等不一而论)输出电压信号到单片机模块信号输入端，单片机模块将输入的模拟量电压信号AD转换后输出到GPRS模块通过无线移动网络远传，远端使用者经PC机或智能手机应用将现场多路探头采集的数据经显示界面以波形图或数字显示是现有物联网领域极为成熟的技术；本实施例中，显示水质超标的波形图或数字为零时代表现场水质未超标，波形图的波峰值不为零或数字大时，代表现场水质杂质及浑浊度超标，检测人员在水质杂质超标时可及时到现场进行处置(比如监督生产厂家停止违规排放污水)；本新型远端检测人员在远处可通过显示压力探头T的压力数据掌握本新型是否处于正常状态，当应该是电动伸缩杆M带动压力探头T上下行的时间段，但是显示界面、显示的压力探头T压力数据无变化，那么代表现场设备有可能被生产区域工作人员、非法用钥匙关闭了电源开关S(还有一种原因是生产部门停止了排污水，环保部门检测人员可到现场确认)，这样检测人员可及时到现场查明原因并恢复本新型正常工作。本新型生产前，技术人员需要确定可调电阻RP的电阻值，具体确定时把金属片T投入环保部门认可的浑浊度较小、杂质较少、导电率较低作为基准(此数据以下代表水质正常、以上代表水质不正常)的水杯内，然后调节可调电阻RP的电阻值，刚好调节到PNP三极管Q2导通时，然后反向略微调节大可调电阻RP的手柄、PNP三极管Q2截止(实际应用时，水质刚超标时PNP三极管Q2就会导通)，然后断开电源测量可调电阻RP的电阻值，后续批量生产前可直接把可调电阻RP的阻值调节到位，或用相同阻值固定电阻代替，不需要再进行确认。电路中，可调电阻RP型号是1M(本实施例调节到40K)；NPN三极管Q1型号是9014；PNP三极管Q2型号是9012；压力探头A3是型号AYCGQ02的压力传感器成品、其具有两个电源输入端、一路信号电源输出端，应用中，随进液口进入的液体压力不同，信号输出端3脚会输出0-5V动态变化的模拟电压数据。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型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。

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，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 (4)

1.一种水质检测装置，包括电动推杆、太阳能电池板、蓄电池、支撑架、电源开关、单片机模块、GPRS模块，其特征在于还具有检测电路、控制电路；所述支撑架的下安装有插杆，检测电路包括至少两只金属片和触发子电路、压力探头，蓄电池、电源开关、单片机模块、GPRS模块、触发子电路、控制电路安装在元件盒内；所述太阳能电池板安装在支撑架上端，电动推杆的上端垂直安装在支撑架的上端下，电动伸缩杆的下端安装有绝缘板，两只金属片间隔距离安装在绝缘板下一侧，压力探头安装在绝缘板下另一侧；所述太阳能电池板的两极和蓄电池、单片机模块、GPRS模块、压力探头、触发子电路、控制电路的电源输入端电性连接；所述控制电路的电源输出端和电动推杆的电源输入端分别电性连接，GPRS模块的信号输入端和单片机模块的信号输出端电性连接，两只金属片电性串联在触发子电路的两个信号输入端之间；所述压力探头及触发子电路的信号输出端和单片机模块的两路信号输入端分别连接。

2.根据权利要求1所述的一种水质检测装置，其特征在于，电动推杆是往复式电动推杆。

3.根据权利要求1所述的一种水质检测装置，其特征在于，检测电路的触发子电路包括电性连接的可调电阻、NPN三极管、PNP三极管，可调电阻一端和PNP三极管发射极连接，NPN三极管集电极和PNP三极管基极连接。

4.根据权利要求1所述的一种水质检测装置，其特征在于，控制电路包括连接的两套时控开关，两套时控开关的正负两极电源输入端分别连接。

Images