TWM575863U - Water quality testing system - Google Patents

Abstract

本創作提供一種水質檢測系統，包含供液單元及檢測裝置，供液單元包括主引流部及複數分流部，主引流部將與淨水系統相連接並設於待測水源之入水口與出水口之間，分流部之一端與主引流部連通，而檢測裝置包含複數容置槽、複數檢測單元、複數放流閥門、放流單元及傳輸單元，其中，各個容置槽分別具有檢測單元及放流閥門，檢測單元係檢驗各容置槽之待測水源的至少一水質檢驗項目，並輸出檢驗結果，而放流閥門分別設於各個容置槽與放流單元之間，被控制著開啟或關閉狀態，以及傳輸單元，此傳輸單元連接各個檢測單元，並接收及輸出此檢測結果。

Description

水質檢測系統

本創作係關於一種檢測系統，尤指一種用於檢測飲用水的水質檢測系統。

科技的快速發展提供人類富足舒適的生活，但也伴隨著自然資源超限的開發與使用的問題，產生了許多環境汙染源，而這些環境汙染源汙染了大氣、水、土壤、生活環境品質以及整個地球環境，進而危及了人類的健康與生存。

其中，水汙染更是直接反應在人類生活的周邊，例如：台灣民國七十七年在桃園因化工廠排放含鎘廢水，進而出現了第一宗鎘米事件，甚至嚴重到讓觀音鄉大潭村舉村遷走；中國渤海漏油、紫金礦業毒廢水泄漏、北江鉈汙染、雲南曲靖鎘汙染、湖南岳陽砷汙染......等，以上多為重金屬廢水，其中汞、鉛、砷、鎘、鉻更被環保界稱為五毒，即使在飲用水中存在一億分之一甚至十億分之一，也對人們的健康構成威脅，且有數據指出，引用重金屬超標水，一般經過10年左右的累積，將會進入疾病的高發期。

如台灣新型專利號M525480，為一種淨水監控系統，其係監控水從水廠流至室內之各階段水質，該淨水監控系統包括：一淨水器，其 係透過二輸送管線以分別與水塔和室內之出水端相連接；一第一水質監測裝置，其係設於連接水塔與該淨水器之該輸送管線，以監測從水塔輸送至該淨水器之水質，該第一水質監測裝置係具有一第一通訊模組；一第二水質監測裝置，其係設於連接該淨水器與出水端之該輸送管線，以監測從該淨水器輸送至出水端之水質，該第二水質監測裝置係具有一第二通訊模組；及一伺服器，其係接收該第一通訊模組與該第二通訊模組所傳送之水質監測結果。然，其中水質的檢測項目為水的總溶解固體量(Total dissolved solids，TDS)、總有機碳(Total organic carbon，TOC)、生化需氧量(Biochemical oxygen demand，BOD)、化學需氧量(Chemical oxygen demand，COD)、餘氯、硬度、酸鹼值，並無提及重金屬之相關檢測，且許多水質檢測之裝置亦是如此。

而如台灣發明專利號I536009，係有關於一種檢測金屬離子濃度之方法，包括：提供一含金屬離子之樣品及一檢測試劑，其中檢測試劑係包含生物分子及金奈米粒子；將樣品及檢測試劑混合以得到一混合物，其中樣品中之金屬離子係與生物分子結合，以使金奈米粒子產生不同程度的聚集，產生不同的顏色變化；將混合物轉移至一微流試紙上；以及以一封閉工作平台偵測轉移有混合物之微流試紙，其中封閉工作平台包括一光源、一偵測單元及一輸出單元，光源照射微流試紙，偵測單元偵測經光源照射後之微流試紙之一顏色訊號，且輸出單元將顏色訊號以一數值方式輸出。與中國發明專利號CN104931491係為一種用於重金屬殘留快速檢測的6合1試紙，包括汞、鎘、鉛、銅、鉻、鎳6項重金屬指標，屬於食品和環境水質監測領域。本發明僅由紙基和顯色紙片兩部分組成，結構和操作都 很簡單；以3mm層析濾紙為載體，使試紙能夠在1-3min內對食品、環境和水質中汞、鎘、鉛、銅、鉻、鎳6種重金屬含量的進行快速檢測。以上所提的專利案雖然可以檢測重金屬，但皆非直接與待測水源直接裝設在一起，且多是以顏色做判斷，顏色判斷的檢測級距較大於滴定或電化學等由電腦檢測計算所得到的實驗數據，因此，精準度相對較低，而且對於飲用水的水質檢測，因為這攸關著飲用者的健康，因此檢測的偵測極限也是十分重要，能測得越低越好，而利用試紙變色所能應用的偵測極限有限，故此是以確有加以改善之必要課題。

有鑑於上述問題，依據本創作係一種水質檢測系統，其可裝設於飲用水的淨水系統之淨水前的原水進水口後，亦可裝設於淨水系統之淨水後的淨水出水口前，當待測水源流進本創作之水質檢測系統中，針對不同水質檢測項目，提供各個項目之檢測結果，並據此提出是否警告飲用的信號，進而達到對水質的把關。

為達上述目的與功效，本創作提供一種水質檢測系統，其包含供液單元及檢測裝置，供液單元包括主引流部及複數個分流部，主引流部將與淨水系統相連接並設於待測水源之入水口與出水口之間，分流部之一端與主引流部連通，而檢測裝置包含複數個容置槽、複數個檢測單元、複數個放流閥門、放流單元及傳輸單元，其中，容置槽皆設有開口，各個開口分別與各個分流部的另一端連接，用以容置所需的待測水源，且各個容置槽分別具有檢測單元及放流閥門，檢測單元係檢驗各容置槽之待測水源的至少一水質檢驗項目，並輸出檢驗結果，而放流閥門分別設於各個容 置槽與放流單元之間，被控制著開啟或關閉狀態，放流閥門於開啟狀態時，各個容置槽將與放流單元連通，使放流單元能排放所接收的待測水源，以及傳輸單元，此傳輸單元連接各個檢測單元，並接收及輸出此檢測結果。

綜上所述，本創作具有下列之一或多個優點：

1.可直接與檢測水源直接連接，不需再另外取樣，節省檢測流程。

2.不須另外取樣，亦可降低會影響待測水源之檢測數據的人為因素。

3.不同水質檢測項目於不同容置槽使用，避免交叉污染而影響數據。

4.不同水質檢測項目是利用不同檢驗單元所實施，具有專一性，可以提高檢測的精確度，並且降低偵測極限。

5.使用者可依自身需求，選配不同檢驗單元(包含水的總溶解固體量(TDS)、總有機碳(TOC)、生化需氧量(BOD)、化學需氧量(COD)、總需氧量(total oxygen demand，TOD)、餘氯、硬度、酸鹼值、重金屬含量檢測等水質相關檢測)，達到客製化檢測，免掉不必要的成本浪費。

1‧‧‧供液單元

10‧‧‧主引流部

100‧‧‧主引流閥門

12‧‧‧分流部

120‧‧‧分流閥門

2‧‧‧檢測裝置

20‧‧‧容置槽

22‧‧‧檢測單元

220‧‧‧檢測部

222‧‧‧試劑部

2220‧‧‧試劑儲存瓶

2222‧‧‧滴定器

2224‧‧‧滴定管

2226‧‧‧滴定閥門

224‧‧‧檢測資料庫

24‧‧‧放流閥門

26‧‧‧放流單元

28‧‧‧傳輸單元

3‧‧‧顯示裝置

圖1係本創作之水質檢測系統之一系統結構圖。

圖2係本創作之水質檢測系統之一實施例。

圖3係本創作之水質檢測系統之再一實施例。

圖4係本創作之水質檢測系統之又一實施例

為充分了解本創作之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體之實施例，並配合所附之圖式，對本創作做一詳細說明，說明如後：

請參閱圖1所示，本創作提供一種水質檢測系統，此水質檢測系統可以微型化並直接與現有水質系統連接，進行即時分析，其較佳實施例包含供液單元1及檢測裝置2，供液單元1包括主引流部10及複數個分流部12，主引流部10將與淨水系統相連接，並設於待測水源之入水口與出水口之間，分流部12的一端與主引流部10連通，而檢測裝置2包含複數個容置槽20、複數個檢測單元22、複數個放流閥門24、放流單元26及傳輸單元28，其中，容置槽20皆設有開口，各個開口分別與各個分流部12的另一端連接，而容置所需的待測水源，且各個容置槽20分別具有檢測單元22及放流閥門24，檢測單元24係檢驗各容置槽20之待測水源的至少一個水質檢驗項目，並輸出檢驗結果，而放流閥門24分別設於各個容置槽20與放流單元26之間，被控制開啟或關閉狀態，放流閥門24於開啟狀態時，各個容置槽20將與放流單元26連通，使放流單元26能排放所接收的待測水源，以及傳輸單元28，此傳輸單元28連接各個檢測單元22，並接收及輸出此檢測結果。

本創作之水質檢測系統之一實施例，其中主引流部10更包含複數個主引流閥門100，係設於水質檢測系統與待測水源之入水口及出水口連接處，主引流閥門100為逆止閥，用以導引並確保待測水源係由入水口處流向出水口處，以避免待測水源受到汙染而影響檢測數值。且，各分流部12更包含分流閥門120，分流閥門120亦為逆止閥，但分流閥門120更具有調控流進容置槽20的待測水源之水量的功能，因此，當欲對待測水源進行檢 測時，可依據使用者需要的精準度及檢測時間調整待測水源之水量，當待測水源之水量增加時，雖然檢測時間會增長，但精準度可以藉此提高。

除此之外，本創作之水質檢測系統之另一實施例，係藉由放流閥門24與分流閥門120相互配合作動達到不同功能，進一步來說，當放流閥門24關閉而分流閥門120開啟時，於主引流部10之待測水源經由分流部12流進容置槽20中，即可將容置槽20中的待測水源盛裝至分流閥門120所被設定之待測水量，而當放流閥門24開啟而分流閥門120關閉，則容置槽20中的待測水源將流至放流單元26，即可將容置槽20中的待測水源清空，又當放流閥門24及主引流閥門100同時開啟，則待測水源會直接流通至放流單元26，即可將容置槽20的槽壁及檢測單元22作沖洗。

換言之，檢測前後的潤洗，係利用放流閥門24及分流閥門120反覆的開啟或關閉以將待測水源於容置槽20中裝滿跟放流達成，而檢測時，係關閉放流閥門24並控制分流閥門120通過的待測水量，當容置槽20盛裝至預設水量，則關閉分流閥門120，並開始進行檢測，藉此，本創作可直接與檢測水源直接連接，不需再另外取樣，節省檢測流程，亦可降低會影響待測水源之檢測數據的人為因素。

請復參閱圖1所示，各個檢測單元22更包含檢測部220、試劑部222及檢測資料庫224，檢測部220及試劑部222的一端皆設於容置槽20中，檢測部220係為各個水質檢驗項目所對應的感測器，用以檢測待測水源並提供檢測數據，而試劑部222則是用以提供對應檢測部220所使用的檢測試劑至待測水源中，並提供所使用的試劑用量數據，利用以上不同水質檢測項目於不同容置槽20使用，避免交叉污染而影響數據，再加上不同水質 檢測項目是利用不同檢驗單元22所實施，具有專一性，可以提高檢測的精確度，並且降低偵測極限。檢測部220及試劑部222的另一端係與檢測資料庫224連接，檢測資料庫224係用以接收檢測部220所提供的檢測數據及試劑部222所提供的試劑用量數據，並以各個水質檢驗項目所對應的公式將檢測數據及試劑用量數據代入計算並輸出檢測結果。

利用本創作，使用者可依自身需求，選擇搭配不同的檢驗單元22(包含水的總溶解固體量(TDS)、總有機碳(TOC)、生化需氧量(BOD)、化學需氧量(COD)、總需氧量(TOD)、餘氯、硬度、酸鹼值、重金屬含量檢測等水質相關檢測)，達到客製化檢測，免掉不必要的成本浪費。

本創作最佳實施例係利用電位差滴定進行檢測，此檢測方式係利用滴定過程中電位的改變作檢測，可以應用於酸檢滴定、氧化還原滴定、沉澱滴定、錯鹽滴定、非水溶液滴定、光度滴定、電導度滴定及恆酸檢滴定等，本創作可提供不同水質檢測項目所搭配的不同滴定作檢測，而不同的滴定所使用的檢測部220也有所不同，如酸檢滴定所使用的pH電極、沉澱反應和氧化還原反應常使用的金屬電極、光度滴定所用的光度電極、具有吸放熱反應滴定所用的溫度電極、及離子選擇電極等，並搭配試劑部222中不同的檢測試劑作使用。

承上，本創作之水質檢測系統之一實施例，其中各試劑部222更包含試劑儲存瓶2220、滴定器2222及滴定管2224，試劑儲存瓶2220係用以容置對應檢測部220所使用的檢測試劑，將此試劑儲存瓶2220與滴定器2222之一端連接，其中，滴定器2222與試劑儲存瓶2220的連接處為可與市面上通用之試劑儲存瓶2220直接作連接，滴定器2222內設有吸取管及幫 浦，並具有紀錄並輸出當次檢測所使用的檢測試劑量數據的功能，其中，吸取管用以吸取試劑儲存瓶2220中的檢測試劑及幫浦以將檢測試劑從吸取管吸入並推向滴定管2224中。而滴定管2224一端係與滴定器2222連接，另一端係設於容置槽20中，滴定管2224係將滴定器2222所推出的檢測試劑導引至容置槽20中，且滴定管2224設有滴定閥門2226，此滴定閥門2226設於滴定管2224相對接近容置槽20之末端，此滴定閥門2226為逆止閥，用以避免待測水源流入滴定管2224中，進而避免滴定管2224中之檢測試劑受到汙染而影響檢測數值。

請復參閱圖1，傳輸單元28接收檢測資料庫224所提供的檢測結果，並將檢測結果可經由藍芽、紅外線等方式傳輸至顯示裝置3或雲端，其中顯示裝置3係為通訊裝置上的顯示裝置3或為飲水機上的顯示裝置3等具有顯示裝置3之設備，請參閱圖2所示，將本創作之水質檢測系統安裝於飲水機中，即可於飲水機上安裝顯示裝置3，並利用顯示裝置3提供目前此飲水機的水質，或請參閱圖3及圖4，使用者利用通訊裝置即可於遠端得知水源檢測的結果，並了解目前水源為可飲用或禁止飲用。除了使用者外，廠商亦以此作為數據蒐集，以監控使用者目前水質檢測的結果，並藉此提供使用者其他所需之服務。

除此之外，檢測資料庫224亦可提供目前檢測部220、試劑部222等耗材的老化程度及剩餘量，即可提供並提醒使用者和廠商，將此耗材作及時的更換或添加，以免影響後續的檢測數值。

本創作在上文中以藉由較佳之實施例具體充分揭露相關技術內容，然熟習本項技術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本創作，當 不能以此限定本創作之專利範圍；熟悉此項技術領域之人士當可在瞭解本創作之精神與原則後對其進行變更與修改而達到等效目的，而此等變更與修改，皆應涵蓋於如後所述申請專利範圍所界定之範疇中。

Claims (6)

1. 一種水質檢測系統，包含：一供液單元，包括一主引流部及複數分流部，其中該主引流部係設於一待測水源之入水口與出水口之間，各該分流部之一端連接該主引流部；一檢測裝置，包含：複數容置槽，各該容置槽設有一開口，各該開口連接各該分流部的另一端，而容納所需的待測水源；複數檢測單元，各該檢測單元檢測各該容置槽之待測水源的至少一水質檢驗項目，並輸出各該水質檢驗項目的一檢測結果；複數放流閥門，各該放流閥門分別設於各該容置槽之中，並被控制開啟或關閉狀態；一放流單元，該放流單元連接各該放流閥門，於各該放流閥門被開啟之狀態下連通各該容置槽，並排放所接收的待測水源；以及一傳輸單元，該傳輸單元連接各該檢測單元，並接收及輸出該檢測結果。
2. 如申請專利範圍第1項之水質檢測系統，其中各該檢測單元更包含：一檢測部，該檢測部之一端係設於該容置槽中，該檢測部係為各個水質檢驗項目對應所需的感測器，用以檢測該待測水源，並提供一檢測數據；一試劑部，該試劑部之一端係設於該容置槽中，用以提供對應該檢測部所使用的檢測試劑至待測水源中，並提供一試劑用量數據；以及一檢測資料庫，該檢測資料庫係與該檢測部及該試劑部的另一端連接，用以接收該檢測數據及該試劑用量數據，並以各該水質檢驗項目所對應 的公式計算並輸出該檢測結果。
3. 如申請專利範圍第1項之水質檢測系統，其中該主引流部更包含複數主引流閥門，該些複數閥門設於與該待測水源之入水口及出水口連接處，以導引該待測水源之水流方向。
4. 如申請專利範圍第1項之水質檢測系統，其中各該分流部更包含一分流閥門，以導引該待測水源之水流方向並調控流進該容置槽中的該待測水源之水量。
5. 如申請專利範圍第2項之水質檢測系統，其中該試劑部包含：一試劑儲存瓶，該試劑儲存瓶係容置對應該檢測部所使用的檢測試劑；一滴定器，該滴定器一端係與該試劑儲存瓶連接，並設有一吸取管於該試劑儲存瓶中，係用以吸取檢測試劑，並記錄及輸出當次檢測所使用的一檢測試劑量數據；以及一滴定管，該滴定管之一端係與該滴定器連接，而該滴定管之另一端係設於該容置槽中，且該滴定管設有一滴定閥門，該滴定閥門設於該滴定管相對接近該容置槽之末端，以避免該待測水源流入滴定管中。
6. 如申請專利範圍第2項之水質檢測系統，其中該檢測部為pH電極、金屬電極、光度電極、溫度電極、或離子選擇電極等。