一种嵌入式电化学水质检测装置的制作方法

本技术涉及水质检测，具体涉及一种嵌入式电化学水质检测装置。

背景技术：

1、在水质检测领域，准确、高效地获取水质的电化学和光学特征信息对于评估水质状况、保障用水安全以及指导水处理工艺等具有重要意义。电化学检测技术基于物质的电化学性质，通过测量电极与溶液之间的电位、电流等电化学信号来分析水样中特定物质的含量。例如，利用离子选择性电极可以检测水样中各种离子的浓度，如钙离子、镁离子、氯离子等；通过氧化还原电极则能够测定具有氧化还原性质物质的含量，像重金属离子、有机污染物等。这种检测技术具有灵敏度高、选择性好、响应速度快等优点，在环境监测、工业过程控制等领域得到了广泛应用。

2、现有的水质检测设备大多采用单次检测模式，即每次检测都需要重新采集水样、安装检测探头或传感器，并进行一系列的准备工作。这种单次检测方式不仅操作繁琐、耗时较长，而且无法实现对水质的实时、连续监测。例如，在工业生产过程中，水质的波动可能会对生产设备和产品质量产生重要影响，若采用单次检测方式，难以及时发现水质的变化，从而无法及时调整生产工艺参数，可能导致生产事故或产品质量下降。在环境监测领域，对于河流、湖泊等水体的水质监测，单次检测无法捕捉到水质随时间的变化情况，难以全面、准确地评估水体的污染状况和变化趋势。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种嵌入式电化学水质检测装置，解决了背景技术中所提出的问题。

2、本实用新型解决上述技术问题的方案如下：

3、一种嵌入式电化学水质检测装置，包括：

4、桌板；

5、蓄水罐，安装在所述桌板上；

6、电化学检测头，设置在所述蓄水罐内，用于对水质进行电化学检测；

7、光学检测系统，设置在所述桌板上，包括透明管、背光板和工业相机，所述背光板和工业相机分别位于所述透明管的相对两侧，用于通过所述透明管对水流进行光学检测；

8、循环系统，包括第一水泵，所述第一水泵的抽水端与所述蓄水罐连通，出水端与所述透明管的进水端连通，所述透明管的出水端与所述蓄水罐连通，用于使水在所述蓄水罐和所述透明管之间循环；

9、进水系统，包括进水管和回水管，通过电磁阀与所述蓄水罐连通，用于向所述蓄水罐供水和回水；

10、排水系统，包括第二水泵，所述第二水泵的抽水端与所述蓄水罐的底端连通，出水端与排水管连通，用于从所述蓄水罐排水。

11、在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

12、进一步，所述蓄水罐通过限位架安装在所述桌板上；所述进水管和回水管安装在支架上，所述支架设置在所述桌板上且位于所述蓄水罐的一侧。

13、采用上述进一步方案的有益效果是：

14、通过限位架将蓄水罐稳固安装在桌板上，能有效防止蓄水罐在工作过程中因水流冲击或装置振动等原因发生晃动、移位，保证了蓄水罐的稳定性，从而确保电化学检测头检测水样时的准确性和可靠性。同时，将进水管和回水管安装在位于蓄水罐一侧的支架上，使整个进水与回水结构布局紧凑合理，既方便了管道的安装与维护，又节省了空间，使装置整体更加简洁有序。

15、进一步，所述电化学检测头安装在所述支架的末端，并插接在所述蓄水罐内。

16、采用上述进一步方案的有益效果是：

17、将电化学检测头安装在支架末端并插接在蓄水罐内，这种安装方式使得检测头的安装和拆卸变得十分便捷。当需要对检测头进行校准、维修或更换时，可以轻松地从蓄水罐中取出或安装，大大提高了维护效率。而且，插接的方式能够保证检测头与水样充分接触，准确获取水样的电化学信息，进而提高水质检测的精度。

18、进一步，所述光学检测系统还包括固定架，所述固定架设置在所述桌板上且位于所述蓄水罐背离支架的一侧；所述透明管和背光板安装在所述固定架上，且所述背光板位于所述透明管的后方。

19、采用上述进一步方案的有益效果是：

20、固定架为透明管和背光板提供了稳定可靠的安装平台，确保它们在工作过程中不会因外界因素而发生位移或晃动，保证了光学检测的稳定性。将固定架设置在蓄水罐背离支架的一侧，合理利用了空间，使整个装置的布局更加科学合理。背光板位于透明管后方，能够为透明管中的水流提供均匀、稳定的光源，使得工业相机可以清晰地捕捉到光线透过水流后的变化情况，从而准确获取水质的光学特征信息，提高光学检测的准确性。

21、进一步，所述工业相机通过安装座安装在所述固定架上，并位于所述透明管的前方。

22、采用上述进一步方案的有益效果是：

23、通过安装座将工业相机稳固地安装在固定架上，并精准定位在透明管前方，能够保证工业相机与透明管之间的相对位置固定不变，从而确保每次拍摄的角度和距离一致，提高了拍摄图像的质量和一致性。这种安装方式便于对工业相机进行调试和维护，当需要调整拍摄参数或对相机进行清洁时，可以方便地进行操作，有利于保证光学检测系统的长期稳定运行。

24、进一步，所述进水管和回水管之间通过所述电磁阀连通。

25、采用上述进一步方案的有益效果是：

26、通过电磁阀连通进水管和回水管，实现了对水流方向的精确控制。在需要向蓄水罐供水时，电磁阀可以开启相应的通道，使水源顺利进入蓄水罐；当检测完成后，若需要将水回流至原水源处，电磁阀又能及时改变水流方向，使水通过回水管流回。这种控制方式灵活便捷，能够根据实际需求快速准确地调整水流状态，提高了装置的自动化程度和操作便利性。

27、进一步，所述第一水泵设置在所述桌板上，且位于固定架的一侧。

28、采用上述进一步方案的有益效果是：

29、将第一水泵设置在桌板上，保证了水泵的安装稳定性，使其在工作过程中能够平稳运行，减少因振动产生的噪音和故障。位于固定架一侧的布局设计，充分利用了空间，使第一水泵与光学检测系统之间的连接更加紧凑合理，便于管道的铺设和连接，减少了管道长度和弯折，降低了水流阻力，提高了水泵的抽水效率，进而保证了水在蓄水罐和透明管之间能够快速、稳定地循环流动，有利于提高检测效率。

30、进一步，所述第二水泵设置在所述桌板的底端。

31、采用上述进一步方案的有益效果是：

32、将第二水泵设置在桌板底端，充分利用了装置下方的空间，使整个装置的结构更加紧凑，不占用桌面上方的操作空间，便于工作人员在桌面上进行其他操作。同时，这种设置方式也有利于第二水泵的散热，因为桌板下方通常通风条件较好，能够加快水泵工作过程中产生的热量的散发，延长水泵的使用寿命，保证排水系统的稳定可靠运行。

33、本实用新型提供了一种嵌入式电化学水质检测装置。具备以下有益效果：

34、本装置融合了电化学检测与光学检测两种检测方式。电化学检测头设置在蓄水罐内，能够对水质进行电化学检测，基于电化学原理，通过测量水样中的电化学参数，如电导率、氧化还原电位等，精准获取水质中离子浓度、化学物质含量等关键信息。光学检测系统则利用透明管、背光板和工业相机，依据水对光线的吸收、散射等特性，捕捉光线透过水流后的变化情况，从而获取水质的浊度、色度、颗粒物分布等光学相关信息。两种检测方式相互补充，可全面、综合地评估水质状况，大大提高了检测的准确性和可靠性。

35、循环系统包含第一水泵，其抽水端与蓄水罐连通，出水端与透明管的进水端连通，透明管的出水端又与蓄水罐连通。这种设计使得水能够在蓄水罐和透明管之间循环流动。在工作过程中，第一水泵利用机械能将蓄水罐中的水抽出并输送至透明管，保证透明管内有持续稳定的水流供光学检测使用，同时循环流动的水样也能使电化学检测头检测到的水样更具代表性，避免了局部水样差异对检测结果的影响，提高了检测的一致性和重复性。

36、进水系统由进水管、回水管和电磁阀组成，通过电磁阀与蓄水罐连通。电磁阀可以精确控制管道的通断，在需要向蓄水罐供水时开启，将外部水源引入蓄水罐；检测完成后，若需将水回流至原水源处，再次开启电磁阀，即可使水通过回水管流回。排水系统配备第二水泵，其抽水端与蓄水罐底端连通，出水端与排水管连通，当需要排空蓄水罐时，第二水泵利用机械能将蓄水罐中的水抽出并排至指定位置。这种供排水系统的设计灵活便捷，能够满足不同场景下的用水需求和排水要求。

37、由于水样在循环系统中能够快速循环流动，电化学检测头和光学检测系统可以同时对水样进行检测，无需等待水样静止或分步进行不同检测，大大缩短了检测时间。而且，合理的结构设计使得各部件之间的连接顺畅，减少了因部件安装不当或连接问题导致的检测延误，从而提高了整个装置的检测效率，能够满足对水质快速检测的需求。