TWI624653B - 流體採樣箱以及流體監測站 - Google Patents

Abstract

一種流體採樣箱包含一箱體以及一阻流板。箱體具有一進流口以及一第一排出口。阻流板設置於箱體內，以將箱體分隔出一第一空間以及一第二空間，其中進流口連通至第一空間，且第一排出口連通至第二空間，使一流體經由進流口流入第一空間，再溢流至第二空間後經第一排出口排出。上述流體採樣箱可減少流體波動，以增加量測流體之準確性。同時亦揭示一種包含上述流體採樣箱之流體監測站。

Description

流體採樣箱以及流體監測站

本發明是有關一種採樣箱，特別是一種流體採樣箱以及包含此流體採樣箱之流體監測站。

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。

有鑑於此，如何自動採樣且連續式監測水質便是目前極需努力的目標。

本發明提供一種流體採樣箱以及流體監測站，其可自動引進待測流體，並以溢流方式流入量測空間，如此可維持流體平穩以利檢測裝置連續式量測流體之監測數值而達到即時監控的功效。

本發明一實施例之流體採樣箱包含一箱體以及一阻流板。箱體具有一進流口以及一第一排出口。阻流板設置於箱體內，以將箱體分隔出一第一空間以及一第二空間，其中阻流板之高度低於箱體之側壁高度，進流口連通至第一空間，且第一排出口連通至第二空間，使一流體經由進流口流入第一空間，再溢流至第二空間後經第一排出口排出。箱體之第二空間之底部包含至少一第二斜面，且第一排出口之設置位置靠近第二斜面之相對低點。

本發明另一實施例之流體監測站包含一流體採樣箱、一進流泵以及一檢測裝置。流體採樣箱包含一箱體以及一阻流板。箱體具有一進流口以及一第一排出口。阻流板設置於箱體內，以將箱體分隔出一第一空間以及一第二空間，其中阻流板之高度低於箱體之側壁高度，進流口連通至第一空間，且第一排出口連通至第二空間，使一流體經由進流口流入第一空間，再溢流至第二空間後經第一排出口排出。進流泵與流體採樣箱之進流口連通，以抽取流體至第一空間。檢測裝置具有至少一感測器，用以量測第二空間之流體之一監測數值。

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。

10‧‧‧流體採樣箱

11‧‧‧箱體

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‧‧‧溢流排出口

113P‧‧‧溢流排出管

113V‧‧‧溢流排出閥

114‧‧‧第二排出口

114P‧‧‧第二排出管

114V‧‧‧第二排出閥

12‧‧‧阻流板

121‧‧‧溢流開口

13‧‧‧箱體沖洗管

131‧‧‧出口

13V‧‧‧箱體沖洗閥

14‧‧‧蓋體

141‧‧‧檢測口

20‧‧‧檢測裝置

21‧‧‧感測器

30‧‧‧通訊單元

40‧‧‧發電單元

50‧‧‧濕氣阻隔裝置

AP‧‧‧調節管

AV‧‧‧調節閥

P‧‧‧進流泵

R1‧‧‧第一斜面

R2‧‧‧第二斜面

SP1‧‧‧第一空間

SP2‧‧‧第二空間

W1‧‧‧第一液面

W2‧‧‧第二液面

圖1為一側視圖，顯示本發明一實施例之流體採樣箱。

圖2為一俯視圖，顯示本發明一實施例之不含蓋體之流體採樣箱。

圖3為一側視圖，顯示沿圖1之AA線之流體採樣箱之側視結構。

圖4為一示意圖，顯示本發明一實施例之流體監測站。

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至圖3，本發明之一實施例之流體採樣箱10包含一箱體11以及一阻流板12。箱體11具有一進流口111以及一第一排出口112。阻流板12設置於箱體11內，使箱體11內分隔出一第一空間SP1以及一第二空間SP2。箱體11之進流口111連通至第一空間SP1，箱體11之第一排出口112連通至第二空間SP2，且阻流板12之高度低於箱體11之側壁高度。如此，液面高度高於阻流板12時，流體即會溢過阻流板12。於一實施例中，請參照圖3，阻流板12具有一溢流開口121，如此，液面高度高於溢流開口121時，流體即會溢過阻流板12。

依據上述結構，待檢測的流體可經由箱體11之進流口111導入箱體11之第一空間SP1，注滿第一空間SP1後，流體即溢過阻流板12而溢流至第二空間SP2，第二空間SP2之流體經檢測後即可經由箱體11之第一排出口112排出箱體11外。因此，本發明之流體採樣箱10能夠以簡單之結構連續採樣流體，例如廢水或放流水，進行即時量測及監控。此外，待檢測流體是從第一空間SP1溢流至 第二空間SP2，因此，流體流至第二空間SP2所造成的流體波動較小，換言之，量測監測指標時可降低流體波動所造成的干擾，而可獲得較穩定之量測數值。於一實施例中，箱體11以及阻流板12之材料為絕緣體。舉例而言，箱體11以及阻流板12之材料可為高分子聚合物，例如塑膠，其可耐酸鹼、耐候、無漏電及感電之疑慮，如此可進一步量測訊號受到外界干擾。

於一實施例中，進流口111可低於阻流板12之最低溢流高度，例如阻流板12之高度或溢流開口121之最低高度。依據此結構，流體進流至第一空間SP1之出口端將在第一空間SP1之第一液面W1下，如此可降低流體進流入箱體11之第一空間SP1所造成的波動。於圖1所示之實施例中，待檢測流體是以進流泵P抽起，由連接至進流口111之進流管111P導入箱體11之第一空間SP1。進流管111P更延伸至第一空間SP1，且進流管111P之出口端朝下沒入第一液面W1下。依據此結構，進流管111P之出口端可視為箱體11之進流口111。

可以理解的是，進流管111P的進流量可由進流泵P加以控制。於一實施例中，進流管111P可設置一進流閥111V，如此即可透過進流閥111V來控制進流管111P的進流量。於一實施例中，可設置與進流管111P連通之一調節管AP，且在調節管AP上設置一調節閥AV，如此，透過調節閥AV即可控制調節管AP之排出流量，亦即進流管111P之分流量。換言之，透過調整調節閥AV亦可控制進流管111P的進流量。

於一實施例中，箱體11之第一排出口112外接一第一排出管112P，且在第一排出管112P上設置一第一排出閥112V即可控制第一排出管112P之排出流量，亦即第一排出口112之排出流量。藉由控制箱體11之進流口111之進流量以及第一排出口112之排出流量即可控制箱體11第一空間SP1之第一液面W1高度以及第二空間SP2之第二液面W2高度。於一實施例中，箱體11更具有一溢流排出口113，其連通至第二空間SP2。溢流排出口113之高度低於或等於阻流板12之最 低溢流高度，且高於第一排出口112。依據此結構，第二空間SP2之第二液面W2高度將不高於第一空間SP1之第一液面W1高度，以避免第二空間SP2之流體回流至第一空間SP1。此外，第二空間SP2中之過多流體將經由溢流排出口113溢流排出箱體11外，以避免流體溢出箱體11外。可以理解的是，溢流排出口113可外接一溢流排出管113P，並在溢流排出管113P上設置一溢流排出閥113V，如此即可透過溢流排出閥113V來控制溢流排出管113P之溢流排出量。於一實施例中，溢流排出管113P可連接至第一排出管112P而整合為單一排出口。

於一實施例中，箱體11之第一空間SP1之底部可包含至少一第一斜面R1。依據此結構，沈澱於第一空間SP1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，箱體11更具有一第二排出口114，其連通至第一空間SP1。第二排出口114之設置位置靠近第一空間SP1之底部，較佳者，靠近第一斜面R1之相對低點。如此，底部的雜質或污泥即可經由第二排出口114排出。可以理解的是，第二排出口114設置於第一空間SP1底部的最低點，如此可在維護箱體時完全排出流體，以避免積水的情形。於一實施例中，可於第二排出口114外接一第二排出管114P，並在第二排出管114P上設置一第二排出閥114V，藉由調整第二排出閥114V即可控制第二排出管114P之排出流量。舉例而言，第二排出管114P可在平時可調整為較小的排出流量，使底部的雜質或污泥可緩慢的排出，且產生流體向下流動的吸力，以減少底部雜質或污泥上浮的機會。或者，可在維護保養時，將第二排出管114P調整為較大的排出流量，以快速排出底部的雜質或污泥。

同理，箱體11之第二空間SP2之底部可包含至少一第二斜面R2，使第二空間SP2底部的雜質或污泥沿著第二斜面R2集中於第二斜面R2之相對低點。可以理解的是，將第一排出口112之設置位置靠近第二斜面R2之相對低點即 可排出底部的雜質或污泥以及降低其上浮。同樣的，第一排出口112設置於第二空間SP2底部的最低點可避免積水的情形。

於一實施例中，本發明之流體採樣箱10更包含一箱體沖洗管13，其設置於箱體11內。箱體沖洗管13之設置位置高於阻流板12，且箱體沖洗管13包含多個出口131。箱體沖洗管13沿著箱體11之內壁設置，且箱體沖洗管13之出口131朝向箱體11之內壁，使從出口131噴出之流體可以沖洗箱體11之內壁。舉例而言，箱體沖洗管13與進流管111P連接，使箱體沖洗管13可以直接取用進流管111P中之流體來沖洗箱體11之內壁。於一實施例中，可設置一箱體沖洗閥13V於箱體沖洗管13上，以控制箱體沖洗管13之出水量。可以理解的是，進流的流體若含有界面活性劑而產生較多泡沫時，此時箱體沖洗管13之出口131可朝向泡沫噴灑亦有消泡的功能。

於一實施例中，本發明之流體採樣箱10更包含一蓋體14，其覆蓋箱體11。蓋體14具有對應於第二空間SP2之至少一檢測口141，如此感測元件可透過檢測口141量測第二空間SP2之監測指標。

請參照圖4，本發明一實施例之流體監測站包含一流體採樣箱10、一進流泵P以及一檢測裝置20。流體採樣箱10之詳細結構如前所述，在此不再贅述。進流泵P與流體採樣箱10之進流口111連通，以抽取待檢測之流體至箱體11之第一空間SP1。檢測裝置20具有至少一感測器21。於一實施例中，感測器21經由蓋體14之檢測口141量測箱體11之第二空間SP2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。

檢測裝置20所量測之指標數值可儲存於流體監測站中內建的儲存裝置，例如記憶體、硬碟、光碟、磁帶等。或者，檢測裝置20所量測之指標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更包含一通訊 單元30，其與檢測裝置20電性連接。通訊單元30可將檢測裝置20所量測之流體的監測數值傳送至遠端的伺服器。舉例而言，通訊單元30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。

於一實施例中，本發明之流體監測站更包含一發電單元40，其與檢測裝置20電性連接。發電單元40可自行發電，以產生檢測裝置20所需之電源。舉例而言，發電單元40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。

為了節省空間，於一實施例中，檢測裝置20可設置於流體採樣箱10之上方。較佳者，檢測裝置20以及流體採樣箱10之間可設置一濕氣阻隔裝置50。濕氣阻隔裝置50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的可靠性並減少維修次數。

綜合上述，本發明之流體採樣箱以及流體監測站可自動引進待測流體，並以溢流方式流入量測空間，如此可維持流體平穩以利檢測裝置連續式量測流體之監測數值而達到即時監控的功效。此外，箱體底部之排出口以及斜面之設計可集中底部之雜質或污泥加以排出以及防止雜質或污泥上浮。又，箱體以絕緣材料製成，可避免箱體漏電或感電所造成的電子訊號干擾。

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。

Claims (18)

1. 一種流體採樣箱，包含：一箱體，其具有一進流口以及一第一排出口；以及一阻流板，其設置於該箱體內，以將該箱體分隔出一第一空間以及一第二空間，其中該阻流板之高度低於該箱體之側壁高度，該進流口連通至該第一空間，且該第一排出口連通至該第二空間，使一流體經由該進流口流入該第一空間，再溢流至該第二空間後經該第一排出口排出；該箱體之該第二空間之底部包含至少一第二斜面，且該第一排出口之設置位置靠近該第二斜面之相對低點。
2. 如請求項1所述之流體採樣箱，其中該箱體更具有一溢流排出口，其連通至該第二空間，且該溢流排出口之高度低於或等於該阻流板之最低溢流高度，且高於該第一排出口。
3. 如請求項1所述之流體採樣箱，更包含：一第一排出閥，其設置於該第一排出口，以控制該第一排出口之排出流量。
4. 如請求項1所述之流體採樣箱，其中該箱體更具有一第二排出口，其連通至該第一空間，其中該第二排出口之設置位置靠近該第一空間之底部。
5. 如請求項4所述之流體採樣箱，更包含：一第二排出閥，其設置於該第二排出口，以控制該第二排出口之排出流量。
6. 如請求項4所述之流體採樣箱，其中該箱體之該第一空間之底部包含至少一第一斜面，且該第二排出口之設置位置靠近該第一斜面之相對低點。
7. 如請求項1所述之流體採樣箱，其中該進流口低於該阻流板之最低溢流高度。
8. 如請求項1所述之流體採樣箱，其中該阻流板具有一溢流開口。
9. 如請求項1所述之流體採樣箱，其中該箱體以及該阻流板之材料為絕緣體。
10. 如請求項1所述之流體採樣箱，更包含：一進流管，其經由該進流口延伸至該第一空間，且該進流管之出口端朝下。
11. 如請求項10所述之流體採樣箱，更包含：一調節管，其與該進流管連通；以及一調節閥，其設置於該調節管以控制該調節管之排出流量。
12. 如請求項1所述之流體採樣箱，更包含：一箱體沖洗管，其設置於該箱體內，且高於阻流板，其中該箱體沖洗管包含多個出口，其朝向該箱體之內壁或該箱體內之泡沫。
13. 如請求項1所述之流體採樣箱，更包含：一蓋體，其覆蓋該箱體，且具有對應於該第二空間之至少一檢測口。
14. 一種流體監測站，包含：如請求項1至13中任一項所述之一流體採樣箱；一進流泵，其與該流體採樣箱之該進流口連通，以抽取該流體至該第一空間；以及 一檢測裝置，其具有至少一感測器，其用以量測該第二空間之該流體之一監測數值。
15. 如請求項14所述之監測站，更包含：一通訊單元，其與該檢測裝置電性連接，用以傳送該流體之該監測數值至一伺服器。
16. 如請求項14所述之監測站，更包含：一發電單元，其與該檢測裝置電性連接，用以產生該檢測裝置所需之電源。
17. 如請求項14所述之監測站，其中該檢測裝置設置於該流體採樣箱之上方，且該檢測裝置以及該流體採樣箱之間設置一濕氣阻隔裝置。
18. 一種流體監測站，包含：一流體採樣箱，其包含：一箱體，其具有一進流口以及一第一排出口；以及一阻流板，其設置於該箱體內，以將該箱體分隔出一第一空間以及一第二空間，其中該阻流板之高度低於該箱體之側壁高度，該進流口連通至該第一空間，且該第一排出口連通至該第二空間，使一流體經由該進流口流入該第一空間，再溢流至該第二空間後經該第一排出口排出；一進流泵，其與該流體採樣箱之該進流口連通，以抽取該流體至該第一空間；以及一檢測裝置，其具有至少一感測器，其用以量測該第二空間之該流體之一監測數值。