CN219361990U - 一种海洋监测用水样暂存装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种海洋监测用水样暂存装置，包括底板，底板上设有暂存箱，暂存箱设有箱盖，暂存箱内设有调温装置，调温装置包括若干调温单元，调温单元包括壳体，壳体内滑动插设有罐身，罐身侧壁设有导热平面，导热平面上贴设有两块半导体冷热片，一块制冷，一块制热，罐身设有罐盖，罐盖中穿设有通管，壳体顶壳盖，顶壳盖中开设有通孔，测温元件穿过通孔后密封插设在通管中并深入罐身内，测温元件和半导体冷热片与控制器电连接，导热组件与半导体冷热片连接，传导半导体冷热片产生的热量或冷量，导热组件与外设的散热组件连接散热。具有独立调节温度功能的调温单元，使各水样的温度波动维持在采样原始温度值附近，以保证监测结果的准确性。

Description

一种海洋监测用水样暂存装置

技术领域

本实用新型涉及海洋监测设备技术领域，具体涉及一种海洋监测用水样暂存装置。

背景技术

对海水的监测是监测海洋环境的重要技术手段之一，一般分为海水样本化学检测和水质现场监测。对海水样本的化学检测主要目的为了解海洋水文气象参数，了解水体中重要理化参数、营养盐类、有毒有害物质和放射性核素，了解沉积物中有关物理参数和有毒有害物质，了解生物体中有关生物学参数残毒及生态。因此在采集到海水样本时，时间、地点和温度是较为重要的指标，在特定地点、特定时间、特定温度时采集的水样需要进行适当的保存才能确保检测结果的准确性。一般采集完水样后，会对水样进行过滤和无过滤两种处理，无过滤的水样中保留了海水中完整的生物特性，在运输过程中，无过滤的水样会随船移动而发生温度变化，使其脱离采样时温度，这导致了水样中的微生物和各物质因温度变化而发生变化，从而影响监测结果。在采集不同地点的样本时，众多样本也通常会存放在一起。为了避免水样的温度变化导致水体各指标变化，最简单的方法是将所有样本进行冷冻或酸化后低温冷藏，这样虽然能保留水体大部分指标在较小范围内变动，但是也难以避免地对部分指标影响较大。

鉴于此，需要设计一种水样暂存装置，能够在众多水样暂存时，保证各水样的温度波动维持在其采样时的原始温度值附近，以保证监测结果的准确性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种海洋监测用水样暂存装置，通过设置多个具有独立调节温度的调温单元来以解决背景技术中描述的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种海洋监测用水样暂存装置，包括底板，底板上设有暂存箱，暂存箱顶部盖设有箱盖，暂存箱内设有至少一排调温装置，调温装置包括若干并排分布的调温单元，调温单元包括具有隔热功能的壳体，壳体内设有放置腔，放置腔内滑动插设有上端开口的罐身，罐身侧壁设有导热平面，导热平面上贴设有两块半导体冷热片，一块半导体冷热片的制热面与导热平面贴合，另一块半导体冷热片的制冷面与导热平面贴合，罐身顶部密封盖设有罐盖，罐盖中穿设有通管，壳体顶部还盖设有顶壳盖，顶壳盖中开设有通孔，调温单元还包括穿过通孔后密封插设在通管中的测温元件，暂存箱外还设有控制器，测温元件与控制器电连接，控制器与半导体冷热片电连接，暂存箱内还设有导热组件，导热组件与半导体冷热片连接，使得半导体冷热片产生的温度变化能通过导热组件传导，暂存箱外还设有散热组件，导热组件与散热组件连接。

本装置使用时，先测量所采集的海水样本的原始温度值，随手将装有海水样本的容器放置在调温单元的罐身中，往罐身内加入适量的水，使得罐身内的水能淹没样本容器，随后盖上罐盖，防止罐身中的水溢出，插入测温元件，盖上顶壳盖，使得罐身处于保温状态，在控制器中设置相应的温度阈值，通过控制器控制罐身上贴合的两块半导体冷热片，通过加热或冷却，将罐身内的水温控制在原始温度值的附近范围内，使得海水样本的温度波动保持在原始温度值的附近，以确保海水样本中的各物质变化维持在采集时的状态。在制冷过程中，通过导热组件将半导体冷热片产生的热量带走，以保护半导体冷热片。

进一步的技术方案是，壳体侧壁开设有上下分隔的两个限位槽，限位槽连通导热平面，上方的限位槽内设有半导体冷热片且半导体冷热片的制冷端贴合导热平面，下方的限位槽内设有半导体冷热片且半导体冷热片的制热端贴合导热平面。

上方的半导体冷热片负责给罐身制冷，下方的半导体冷热片负责给罐身制热，根据冷水下沉，热水上浮的原理，可以使得罐身内部的水快速均匀冷却和加热。

进一步的技术方案是，导热组件包括若干导液管和若干内置空腔的导热盒，若干导热盒分为上下两排，每排中的导热盒数量相同，上排导热盒通过导液管串联，下排导热盒通过导液管串联，上排最左侧的导热盒和下排最左侧的导热盒通过导液管连通，上排导热盒分别一一对应设置在壳体侧壁的上方的限位槽内，并贴设在半导体冷热片的制热面上，下排导热盒分别一一对应设置在壳体侧壁的下方的限位槽内，并贴合在半导体冷热片的制冷面上，上排和下排最右侧的导液管穿过暂存箱侧壁与散热组件连接。

上方的半导体冷热片给罐身制冷时，半导体冷热片的制热面需要及时散热，否则会烧坏半导体冷热片，通过散热组件使得导液管中的液体流动方向从下排的导热盒中依次流过，将制冷面的冷却温度带走，随后向上流入上排的导热盒中，将上排导热盒中吸收的热量带走，最后回流散热组件进行冷却，再从散热组件中流出，重新进入下排的导液管中，从而形成循环流动。该结构利用了制冷面的产生的制冷能量来加速冷却制热面的能量，提高了冷却效果，也降低了能源的损耗，同时还能降低散热组件的散热功率，减小散热组件的体积。

进一步的技术方案是，设有限位槽的壳体侧壁上还盖设有侧壳盖，壳体侧壁上开设有第一插孔，侧壳盖上设有第一插销，侧壳盖通过第一插销插入第一插孔使得侧壳盖盖设在壳体侧壁上。

侧壳盖用于将半导体冷热片、导热盒和导液管固定在壳体中，也便于半导体冷热片、导热盒和导液管的安装。

进一步的技术方案是，设有限位槽的壳体侧壁上还开设有用于放置导液管的导管槽，还开设有用于放置半导体冷热片电线的导线槽，侧壳盖相应位置上也开设有导管槽和导线槽，侧壳盖上相应位置还开设有限位槽。

侧壳盖合上后，导管槽和导线槽用于导液管和电线的放置，限位槽用于导热盒的放置。

进一步的技术方案是，散热组件包括设置在底板上的水泵和散热器，水泵的进液口连接散热器的出液口，水泵的出液口连接导热组件下排最右侧的导液管，导热组件上排最右侧的导液管与散热器的进液口连接。

进一步的技术方案是，调温装置至少为两排，调温单元之间还滑动插设有格挡物，调温单元之间通过格挡物隔开且相互抵顶固定，格挡物使得调温单元之间留有操作通道。

格挡物使得调温单元之间相互抵顶，也使得调温单元与暂存箱的内侧壁相互抵顶，一方面使得调温单元的位置固定，防止调温单元在暂存箱中乱窜，另一方面使得侧壳盖紧压在壳体上，防止侧壳盖脱出。留出的操作通道便于调温单元的整体装配与调试。

进一步的技术方案是，每排调温装置的导热组件的上排最右侧的导液管还通过多通接头连接散热器的进液口，每排调温装置的导热组件的下排最右侧的导液管还通过多通接头连接水泵的出液口。

本实用新型的有益效果在于：

1、通过设置多个调温单元，通过半导体冷热片和测温元件的配合，利用控制器实现罐身内的水温独立可调，同时多个调温单元中的水温互不干涉，使得多个海水样本的温度波动保持在其原始温度值的附近，以确保每个海水样本中的各物质变化维持在采集时的状态，得以保证监测结果的准确性。

2、通过设置导热组件，使得导液管中的液体流动方向从下排的导热盒中依次流过，将制冷面的冷却温度带走，随后向上流入上排的导热盒中，将上排导热盒中吸收的热量带走，最后回流散热组件进行冷却，再从散热组件中流出，重新进入下排的导液管中，从而形成循环流动。该结构利用了制冷面的产生的制冷能量来加速冷却制热面的能量，提高了冷却效果，也降低了能源的损耗，同时还能降低散热组件的散热功率，减小散热组件的体积。

附图说明

图1为本实用新型的总体示意图；

图2为暂存箱和调温装置的俯视剖视图；

图3为图2中A处结构放大图；

图4为调温单元的立体结构图；

图5为导热组件的立体结构图；

图6为导热组件与壳体的配合结构示意图。

图中，1、底板，2、暂存箱，3、管槽，4、导热组件，5、水泵，6、散热器，7、把手，8、控制器，9、箱盖，10、多通接头，11、壳体，12、格挡物，13、操作通道，14、罐身，15、导液管，16、导热盒，17、半导体冷热片，18、导热平面，19，侧壳盖，20、导线槽，21、导管槽，22、第一插孔，23、第二插孔，24、螺柱，25、罐盖，26、第二插销，27、顶壳盖，28、通孔，29、限位槽，30、通管，31，第一插销，32、弯管。

具体实施方式

为了更好理解本实用新型技术内容，下面提供具体实施例，并结合附图对本实用新型做进一步的说明。

参见图1至图6，一种海洋监测用水样暂存装置，包括木质底板1，底板1上固定安装有暂存箱2，暂存箱2外部为铝合金框架配合塑料板箱壁，内部设有泡沫层，暂存箱2顶部通过合页转动盖设有箱盖9，暂存箱2内部设有三排调温装置，每排调温装置包括四个并排分布的调温单元，调温单元包括泡沫塑料制成的矩形柱状壳体11，壳体11内设有放置腔，放置腔内滑动插设有铝合金制成的上端开口的筒状罐身14，罐身14侧壁设有导热平面18，壳体11侧壁开设有上下分隔的两个限位槽29，限位槽29连通导热平面18，上方限位槽29内设有半导体冷热片17，且半导体冷热片17的制冷端贴合导热平面18，下方的限位槽29内设有半导体冷热片17，且半导体冷热片17的制热端贴合导热平面18，半导体冷热片17与导热平面18之间均涂抹有导热硅脂。

罐身14顶部设有塑料制成的罐盖25，罐身14顶部内壁设有内螺纹，罐盖25下方设有螺柱24，罐盖25通过螺柱24螺接在罐身14上端开口处并形成密封。罐盖25中心处设有通管30，通管30内带有内螺纹，壳体11顶部设有顶壳盖27，壳体11上端面设有四个第二插孔23，顶壳盖27下端面设有设个第二插销26，顶壳盖27通过第二插销26插入第二插孔23内从而装配到壳体11顶部。顶壳盖27中开设有通孔28，调温单元还包括穿过通孔28后密封插设在通管30中的测温元件，测温元件为PT100热电偶，PT100热电偶的探针深入罐身14内，PT100的连接部螺接在通管30中完成密封安装。

暂存箱2外设有控制器8，控制器8采用STM32单片机或SMART200PLC控制器8，热电偶的信号线与控制器8连接通讯，上方的半导体冷热片17和下方的半导体冷热片17也与控制器8连接。以采集的海水样本的原始温度值为24℃为例，需要将采集海水样本的温度控制在23～25℃范围内，通过控制器8设定阈值，当热电偶测量到罐身14中的水温超过25℃时，控制器8控制上方的半导体冷热片17工作，对罐身14进行制冷操作，当水温低于24℃时，停止上方的半导体冷热片17工作。当水温低于23℃时，控制器8控制下方的半导体冷热片17工作，对罐身14进行制热操作，当水温高于24℃时，停止下方的半导体冷热片17工作。

为了给半导体冷热片17降温，暂存箱2内设有导热组件4，每排调温装置配备一组导热组件4，导热组件4包括8个导热盒16，导热盒16为铝合金制成的内置空腔的长方体薄盒，8个导热盒16分为两排，每排四个，上排导热盒16通过导液管15串联，导液管15为塑料软管，下排导热盒16也通过导液管15串联，上排最左侧的导热盒16和下排最左侧的导热盒16通过导液管15连通，使得所有的导热盒16串联在一起，上排导热盒16一一对应设置在壳体11侧壁的上方的限位槽29内，并贴设在半导体冷热片17的制热面上，下排导热盒16分别一一对应设置在壳体11侧壁的下方的限位槽29内，并贴合在半导体冷热片17的制冷面上。导热盒16与半导体冷热片17的贴合处涂抹有导热硅脂。暂存箱2的右侧壁开设有管槽3，上排和下排最右侧的导液管15穿过管槽3伸出暂存箱2外，三组导热组件4的上排最右侧的导液管15在暂存箱2外通过多通接头10连接散热组件，三组导热组件4的下排最右侧的导液管15在暂存箱2外通过多通接头10连接散热组件。

为了固定导热盒16和导液管15，同时方便半导体冷热片17的电线安置，在设有限位槽29的壳体11侧壁上还开设有用于放置导液管15的导管槽21，还开设有用于放置半导体冷热片17电线的导线槽20。该侧壁上还盖设有泡沫塑料制成的侧壳盖19，该侧壁上开设有两个第一插孔22，侧壳盖19上设有相应的第一插销31，侧壳盖19通过第一插销31插入第一插孔22使得侧壳盖19盖设在壳体11侧壁上。侧壳盖19相应位置上也开设有与壳体11侧壁上的导管槽21和导线槽20相配合的导管槽21和导线槽20，也开设有与壳体11侧壁上的限位槽29相配合的限位槽29。侧壳盖19合上后，两个导线槽20合围成导线通道用于固定夹持半导体冷热片17的电线，两个导管槽21合围成导管通道用于固定夹持导液管15。限位槽29用于限制导热盒16并将导热盒16压紧在半导体冷热片17上，并通过力传导使得半导体冷热片17压紧在导热平面18上。

在调温单元之间还滑动插设有泡沫塑料制成的长方体格挡物12，壳体11之间通过格挡物12隔开且相互抵顶固定，格挡物12使得调温单元之间留有操作通道13。

具体的，散热组件包括固定安装在底板1上的水泵5和散热器6，水泵5的进液口连接散热器6的出液口，水泵5的出液口连接导热组件4下排的多通接头10，散热器6的进液口连接导热组件4上排的多通接头10。

具体的，散热器6为若干散热片组成的格栅散热器6，该结构常用于汽车水箱散热或家庭供暖的暖气片。在此不再对散热器6的结构作具体描述。

具体的，底板1的边缘处还设有用于固定和移动用的把手7。需要固定时，把手7作为绑定桩使用，需要移动时，把手7作为抓握处使用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种海洋监测用水样暂存装置，其特征在于：包括底板，底板上设有暂存箱，暂存箱顶部盖设有箱盖，暂存箱内设有至少一排调温装置，所述调温装置包括若干并排分布的调温单元，所述调温单元包括具有隔热功能的壳体，壳体内设有放置腔，放置腔内滑动插设有上端开口的罐身，所述罐身侧壁设有导热平面，所述导热平面上还贴设有两块半导体冷热片，一块半导体冷热片的制热面与导热平面贴合，另一块半导体冷热片的制冷面与导热平面贴合，所述罐身顶部还密封盖设有罐盖，罐盖中穿设有通管，所述壳体顶部还盖设有顶壳盖，顶壳盖中开设有通孔，所述调温单元还包括穿过通孔后密封插设在通管中并深入罐身内的测温元件，所述暂存箱外还设有控制器，测温元件与控制器电连接，控制器与半导体冷热片电连接，所述暂存箱内还设有导热组件，导热组件与半导体冷热片连接，导热组件用于传导半导体冷热片产生的热量或冷量，所述暂存箱外还设有散热组件，导热组件与散热组件连接。

2.根据权利要求1所述的一种海洋监测用水样暂存装置，其特征在于：所述壳体侧壁还开设有上下分隔的两个限位槽，限位槽连通导热平面，上方的限位槽内设有半导体冷热片且半导体冷热片的制冷端贴合导热平面，下方的限位槽内设有半导体冷热片且半导体冷热片的制热端贴合导热平面。

3.根据权利要求2所述的一种海洋监测用水样暂存装置，其特征在于：所述导热组件包括若干导液管和若干内置空腔的导热盒，若干导热盒分为上下两排，每排中的导热盒数量相同，上排导热盒通过导液管串联，下排导热盒通过导液管串联，上排最左侧的导热盒和下排最左侧的导热盒通过导液管连通，上排导热盒分别一一对应设置在壳体侧壁的上方的限位槽内，并贴设在半导体冷热片的制热面上，下排导热盒分别一一对应设置在壳体侧壁的下方的限位槽内，并贴合在半导体冷热片的制冷面上，上排和下排最右侧的导液管穿过暂存箱侧壁与散热组件连接。

4.根据权利要求3所述的一种海洋监测用水样暂存装置，其特征在于：所述设有限位槽的壳体侧壁上还盖设有侧壳盖，壳体侧壁上开设有第一插孔，侧壳盖上设有第一插销，侧壳盖通过第一插销插入第一插孔使得侧壳盖盖设在壳体侧壁上。

5.根据权利要求4所述的一种海洋监测用水样暂存装置，其特征在于：所述设有限位槽的壳体侧壁上还开设有用于放置导液管的导管槽，还开设有用于放置半导体冷热片电线的导线槽，侧壳盖相应位置上也开设有与壳体侧壁上的导管槽和导线槽相配合的导管槽和导线槽，侧壳盖上相应位置还开设有与壳体侧壁上的限位槽相配合的限位槽。

6.根据权利要求5所述的一种海洋监测用水样暂存装置，其特征在于：所述散热组件包括设置在底板上的水泵和散热器，水泵的进液口连接散热器的出液口，水泵的出液口连接导热组件下排最右侧的导液管，导热组件上排最右侧的导液管与散热器的进液口连接。

7.根据权利要求6所述的一种海洋监测用水样暂存装置，其特征在于：所述调温装置至少为两排，调温单元之间还滑动插设有格挡物，调温单元之间通过格挡物隔开且相互抵顶固定，格挡物使得调温单元之间留有操作通道。

8.根据权利要求7所述的一种海洋监测用水样暂存装置，其特征在于：每排调温装置的导热组件的上排最右侧的导液管还通过多通接头连接散热器的进液口，每排调温装置的导热组件的下排最右侧的导液管还通过多通接头连接水泵的出液口。