TW201723456A - 流體監測站 - Google Patents

Abstract

一種流體監測站包含一流體採樣箱、一檢測裝置、一取樣管、一電磁閥、至少一貯存瓶以及一控制器。檢測裝置用以量測流體採樣箱中之流體之一監測數值。取樣管連通流體採樣箱並受到電磁閥控制。貯存瓶設置於取樣管之出口端，以貯存取樣管流出之流體。控制器與檢測裝置以及電磁閥電性連接，其中控制器判斷檢測裝置所量測之監測數值是否異常，並在監測數值異常時觸發電磁閥開啟，使異常流體經由取樣管注入貯存瓶。

Description

流體監測站

本發明是有關一種流體監測站，特別是一種可自動眝存異常流體之流體監測站。

在工業製造的過程中必然會產生廢水。為了符合環保法規，廢水之監測指標需符合標準值才能進行排放。為了監測製造廠商是否符合環保法規，監管機關亦需要監測放流水之水質以作為管理的依據。過去放流水是以人工採樣化驗的方式進行前處理管制稽查工作，然而，人工採樣化驗是屬隨機採樣，因此不具時效性，且無法建立長期觀測資料。此外，人工採樣化驗耗費人力，且水質分析費用昂貴，不符經濟效益。

比較可行的方案則是設立自動化之監測站於水質監測點，以長期量測水質數據。雖然自動化量測可建立長期觀測資料，但無法完全排除儀器異常或其它因素所造成的量測數值異常，此時需輔以人工複驗以確認量測的結果。有鑑於此，如何在量測數值發生異常時取樣水體便是目前極需努力的目標。

本發明提供一種流體監測站，其在流體採樣箱設置一取樣管以及一電磁閥，並可在量測數值發生異常時打開電磁閥以經由取樣管取樣異常的流體注入貯存管，如此即可在量測數值發生異常時自動眝存異常流體，以作為人工複驗的樣品以及稽查的依據。

本發明一實施例之流體監測站包含一流體採樣箱、一檢測裝置、一取樣管、一電磁閥、至少一貯存瓶以及一控制器。流體採樣箱取樣一待檢測之流體至流體採樣箱之一量測空間。檢測裝置具有至少一感測器，其用以量測量測空間中之流體之一監測數值。取樣管連通至量測空間。電磁閥設置於取樣管，以控制取樣管之一取樣量。貯存瓶設置於取樣管之一取樣出口下方，以貯存取樣管流出之一異常流體。控制器與檢測裝置以及電磁閥電性連接，其中控制器判斷檢測裝置所量測之監測數值是否異常，並在監測數值異常時輸出一異常訊號以觸發電磁閥開啟，使異常流體經由取樣管注入貯存瓶。

以下藉由具體實施例配合所附的圖式詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。

以下將詳述本發明之各實施例，並配合圖式作為例示。除了這些詳細說明之外，本發明亦可廣泛地施行於其它的實施例中，任何所述實施例的輕易替代、修改、等效變化都包含在本發明之範圍內，並以申請專利範圍為準。在說明書的描述中，為了使讀者對本發明有較完整的瞭解，提供了許多特定細節；然而，本發明可能在省略部分或全部特定細節的前提下，仍可實施。此外，眾所周知的步驟或元件並未描述於細節中，以避免對本發明形成不必要之限制。圖式中相同或類似之元件將以相同或類似符號來表示。特別注意的是，圖式僅為示意之用，並非代表元件實際之尺寸或數量，有些細節可能未完全繪出，以求圖式之簡潔。

請參照圖1，本發明之一實施例之流體監測站1包含一流體採樣箱11、一檢測裝置20、一取樣管41、一電磁閥42、至少一貯存瓶43以及一控制器30。流體採樣箱11可利用一進流泵P抽取待檢測之流體至流體採樣箱11之一量測空間SPm。於一實施例中，流體採樣箱11具有一進流口111以及一第一排出口112。待檢測流體以進流泵P抽取並經由進流管111P引入流體採樣箱11，經量測流體之監測數值後，經由第一排出口112以及第一排出管112P排出。可以理解的，可於進流管111P設置一進流閥111V以控制進流量。同理，可於第一排出管112P設置一第一排出閥112V以控制排出量。如此，流體採樣箱11即可連續地取樣流體並量測流體之監測數值。

於一實施例中，流體採樣箱11包含一阻流板113。阻流板113將流體採樣箱11分隔為進流空間SPi以及量測空間SPm，其中流體採樣箱11之進流口111連通至進流空間SPi，流體採樣箱11之第一排出口112連通至量測空間SPm，且阻流板113之高度低於流體採樣箱11之側壁高度。如此，進流空間SPi之液面高度高於阻流板113時，流體即會溢過阻流板113而流入量測空間SPm。將待檢測流體從進流空間SPi溢流至量測空間SPm，可降低量測空間SPm之流體波動，如此可獲得較為穩定的量測數值。於一實施例中，流體採樣箱11包含第二排出口114連通至進流空間SPi，以在需要時排出進流空間SPi之流體。可以理解的是，可設置一第二排出管114P與該第二排出口114連接，並於第二排出管114P設置一第二排出閥114V以控制第二排出管114P之排出量。

於一實施例中，流體採樣箱11之量測空間SPm之底部可包含至少一第一斜面115。依據此結構，沈澱於量測空間SPm底部之雜質或污泥可沿著第一斜面R1集中於第一斜面R1之相對低點，如此可較容易清除底部的雜質或污泥。舉例而言，將第一排出口112之設置位置靠近第一斜面115之相對低點即可排出量測空間SPm底部的雜質或污泥以及藉由流體排出之吸力降低雜質或污泥上浮。同樣的，第一排出口112設置於量測空間SPm底部的最低點可避免積水的情形。

同樣的，流體採樣箱11之進流空間SPi之底部可包含至少一第二斜面116。依據此結構，沈澱於進流空間SPi底部之雜質或污泥可沿著第二斜面116集中於第二斜面116之相對低點，如此可較容易清除底部的雜質或污泥。可以理解的是，將第二排出口114之設置位置靠近第二斜面116之相對低點即可排出進流空間SPi底部的雜質或污泥以及藉由流體排出之吸力降低雜質或污泥上浮。同樣的，第二排出口114設置於進流空間SPi底部的最低點可避免積水的情形。

檢測裝置20具有至少一感測器21，用以量測量測空間SPm中之流體的監測數值。於一實施例中，感測器21經由蓋體12之檢測口量測流體採樣箱11之量測空間SPm之流體的監測數值。舉例而言，檢測裝置20可量測pH值、懸浮固體物質(Suspended Substance，SS)、導電度、溫度、化學需氧量(Chemical Oxygen Demand，COD)、重金屬中一或多個指標。

取樣管41連通至流體採樣箱11之量測空間SPm。電磁閥42設置於取樣管41，以控制取樣管41之一取樣量。貯存瓶43則設置於取樣管41之一取樣出口下方，以貯存取樣管41流出之流體。舉例而言，打開電磁閥42可使取樣管41引出量測空間SPm中之流體，並注入貯存瓶43以保存流體。於圖1所示之實施例中，取樣管41是連通至流體採樣箱11之量測空間SPm。但不限於此，請參照圖2，於一實施例中，取樣管41可連通至流體採樣箱11之進流空間SPi，以取樣進流空間SPi中之流體。可以理解的是，本發明之流體監測站亦可設置多組取樣管41以及電磁閥42，以分別取樣流體採樣箱11之進流空間SPi以及量測空間SPm中之流體。

控制器30與檢測裝置20以及電磁閥42電性連接。控制器30可判斷檢測裝置20所量測之監測數值是否異常，並依據檢測裝置20所量測之監測數值是否異常來產生一異常訊號。舉例而言，控制器30在檢測裝置20所量測之監測數值發生異常時輸出一異常訊號以觸發電磁閥42開啟，如此，流體即可經由取樣管41注入貯存瓶43以保存監測數值發生異常時之異常流體，以供後續人工複驗。可以理解的是，利用電磁閥42來控制取樣異常流體可避免額外設置蠕動泵等電子元件，因此，本發明之流體監測站不僅能降低能耗且能降低硬體以及維護成本。

於一實施例中，本發明之流體監測站更包含一承載盤44以及一驅動機構45。承載盤44包含多個承載區，而每一承載區可放置一個貯存瓶43。驅動機構45與承載盤44連接，且驅動機構45與控制器30電性連接並受到控制器30控制。驅動機構45可驅動承載盤44，使不同的貯存瓶43位於取樣管41之取樣出口下方。舉例而言，當其中之一貯存瓶43注滿異常流體後，驅動機構45可驅動承載盤44，使空的貯存瓶43位於取樣管41之取樣出口下方，以待下次監測數值發生異常時保存異常流體。於一實施例中，驅動機構45可為一馬達以及齒輪等傳動元件以驅動承載盤44旋轉。

可以理解的是，取樣管41可能殘留前一次的取樣流體。於一實施例中，可控制電磁閥42的開啟時間，使取樣管41在取樣後之殘留流體減少。或者，於一實施例中，承載盤44更包含一異常流體排出口441。在取樣異常流體之前，驅動機構45可驅動承載盤44，使承載盤44之異常流體排出口441位於取樣出口下方，此時開啟電磁閥42即可排出取樣管41中殘留的異常流體，並經由承載盤44之異常流體排出口441排出。

請再參照圖1，檢測裝置20所量測之監測數值可儲存於流體監測站1中內建的儲存裝置，例如記憶體、硬碟、光碟、磁帶等。或者，檢測裝置20所量測之監測數值亦可上傳至遠端之伺服器。於一實施例中，本發明之流體監測站1更包含一通訊單元50，其與控制器30電性連接。通訊單元50可將檢測裝置20所量測之流體的監測數值以及異常訊號傳送至遠端的伺服器。舉例而言，通訊單元50可利用有線區域網路、無線區域網路、行動通訊網路等方式傳送資料至遠端的伺服器。

為了節省空間，於一實施例中，檢測裝置20以及控制器30等電子裝置可設置於流體採樣箱11之上方。較佳者，檢測裝置20等電子裝置以及流體採樣箱11之間可設置一濕氣阻隔裝置60。濕氣阻隔裝置60可防止濕氣進入檢測裝置20等電子裝置內，以避免濕氣造成電子裝置損壞，進而增加流體監測站1的可靠性並減少維修次數。

於一實施例中，本發明之流體監測站1更包含一發電單元70，其與控制器30電性連接。發電單元70可自行發電，以產生流體監測站1所需之電源。舉例而言，發電單元70可為太陽能電池模組、風力發電機、水力發電機或以上之組合。

請參照圖3，於一實施例中，本發明之流體監測站更包含一冷卻裝置80。冷卻裝置80可冷卻貯存瓶43至一預定溫度，以避免貯存之異常流體因環境高溫或微生物繁殖而使異常流體之監測數值發生變化。舉例而言，冷卻裝置80可冷卻承載盤44或通入冷媒，例如冰水，以冷卻貯存瓶43。或者，請參照圖4，於一實施例中，承載盤44放置於一保溫腔體81中，冷卻裝置80控制保溫腔體81內之溫度至一預定溫度，如此即可降低貯存瓶43之溫度至預定溫度。

綜合上述，本發明之流體監測站在流體採樣箱設置一取樣管以及一電磁閥，並可在量測數值發生異常時打開電磁閥以經由取樣管取樣異常的流體注入貯存管，如此即可在量測數值發生異常時自動眝存異常流體，以作為人工複驗的樣品以及稽查的依據。

以上所述之實施例僅是為說明本發明之技術思想及特點，其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本發明之內容並據以實施，當不能以之限定本發明之專利範圍，即大凡依本發明所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發明之專利範圍內。

1‧‧‧流體監測站
11‧‧‧流體採樣箱
111‧‧‧進流口
111P‧‧‧進流管
111V‧‧‧進流閥
112‧‧‧第一排出口
112P‧‧‧第一排出管
112V‧‧‧第一排出閥
113‧‧‧阻流板
114‧‧‧第二排出口
114P‧‧‧第二排出管
114V‧‧‧第二排出閥
115‧‧‧第一斜面
116‧‧‧第二斜面
12‧‧‧蓋體
20‧‧‧檢測裝置
21‧‧‧感測器
30‧‧‧控制器
41‧‧‧取樣管
42‧‧‧電磁閥
43‧‧‧貯存瓶
44‧‧‧承載盤
441‧‧‧異常流體排出口
45‧‧‧驅動機構
50‧‧‧通訊單元
60‧‧‧濕氣阻隔裝置
70‧‧‧發電單元
80‧‧‧冷卻裝置
81‧‧‧保溫腔體
P‧‧‧進流泵
SPi‧‧‧進流空間
SPm‧‧‧量測空間

圖1為一示意圖，顯示本發明第一實施例之流體監測站。 圖2為一示意圖，顯示本發明第二實施例之流體監測站。 圖3為一示意圖，顯示本發明第三實施例之流體監測站。 圖4為一示意圖，顯示本發明第四實施例之流體監測站。

1‧‧‧流體監測站

11‧‧‧流體採樣箱

111‧‧‧進流口

111P‧‧‧進流管

111V‧‧‧進流閥

112‧‧‧第一排出口

112P‧‧‧第一排出管

112V‧‧‧第一排出閥

113‧‧‧阻流板

114‧‧‧第二排出口

114P‧‧‧第二排出管

114V‧‧‧第二排出閥

115‧‧‧第一斜面

116‧‧‧第二斜面

12‧‧‧蓋體

20‧‧‧檢測裝置

21‧‧‧感測器

30‧‧‧控制器

41‧‧‧取樣管

42‧‧‧電磁閥

43‧‧‧貯存瓶

44‧‧‧承載盤44以及一45

441‧‧‧異常流體排出口

45‧‧‧驅動機構

50‧‧‧通訊單元

60‧‧‧濕氣阻隔裝置

70‧‧‧發電單元

P‧‧‧進流泵

SPi‧‧‧進流空間

SPm‧‧‧量測空間

Claims (11)

1. 一種流體監測站，包含： 一流體採樣箱，其取樣一待檢測之流體至該流體採樣箱之一量測空間； 一檢測裝置，其具有至少一感測器，用以量測該量測空間中之該流體之一監測數值； 一取樣管，其連通至該流體採樣箱； 一電磁閥，其設置於該取樣管，以控制該取樣管之一取樣量； 至少一貯存瓶，其設置於該取樣管之一取樣出口下方，以貯存該取樣管流出之一異常流體；以及 一控制器，其與該檢測裝置以及該電磁閥電性連接，其中該控制器判斷該檢測裝置所量測之該監測數值是否異常，並在該監測數值異常時輸出一異常訊號以觸發該電磁閥開啟，使該異常流體經由該取樣管注入該貯存瓶。
2. 如請求項1所述之流體監測站，更包含： 一承載盤，其包含多個承載區，其中每一該承載區放置一個該貯存瓶；以及 一驅動機構，其與該控制器電性連接以及與該承載盤連接，其中該驅動機構受到該控制器控制以驅動該承載盤，使空的該貯存瓶位於該取樣出口下方。
3. 如請求項2所述之流體監測站，其中該承載盤更包含一異常流體排出口，且在排出該取樣管中殘留之該異常流體時，該驅動機構驅動該承載盤，使該異常流體排出口位於該取樣出口下方。
4. 如請求項1所述之流體監測站，更包含： 一冷卻裝置，其用以冷卻該貯存瓶至一預定溫度。
5. 如請求項1所述之流體監測站，其中該量測空間之底部包含至少一第一斜面。
6. 如請求項1所述之流體監測站，其中該流體採樣箱包含一阻流板，其將該流體採樣箱分隔為一進流空間以及該量測空間，且該流體是從該進流空間溢流至該量測空間進行量測。
7. 如請求項6所述之流體監測站，其中該取樣管連通至該流體採樣箱之該進流空間以及該量測空間至少其中之一。
8. 如請求項6所述之流體監測站，其中該進流空間之底部包含至少一第二斜面。
9. 如請求項1所述之流體監測站，更包含： 一通訊單元，其與該控制器電性連接，用以傳送該流體之該監測數值以及該異常訊號至一伺服器。
10. 如請求項1所述之流體監測站，更包含： 一發電單元，其用以產生該流體監測站運作時所需之電源。
11. 如請求項1所述之流體監測站，其中該檢測裝置以及該控制器設置於該流體採樣箱之上方，且該檢測裝置以及該控制器與該流體採樣箱之間設置一濕氣阻隔裝置。