一种居民饮用井水的污染警示装置的制作方法

1.本发明属于水体环保设备技术领域，更具体地说，涉及一种居民饮用井水的污染警示装置。


背景技术：

2.水，是人类生存必不可少的摄入营养，但可饮用的淡水在全世界范围内都是有限的，而人类人数的快速扩张，导致人均可使用的淡水资源急剧压缩，许多贫困、干旱地区的人普遍存在着缺水的状况。
3.在缺水地区的人们，为了节约地表的水资源，通常会采用打井的方式来获取地下的水资源。井水由于流动性较弱，受到的外界污染可能性较低，很多地区的人们会直接饮用井水，或拿井水作为食品的洗涤用水。
4.井水实质上还是地下水。近年来，许多工厂企业为了节省排污成本，私自将企业生产废水排至地下，试图通过地下水的流动，将废水带走。井水的流动性低于地表的水，一旦受到污染，很难通过自净的方式来消除这些污染。
5.这些受工业废水污染的地下水，会被井水汲取，最后被人们作为生活用水。部分污染物无色无味，光凭借肉眼观察或嗅觉、味觉观察，难以发现污染物的存在，人们如果长期将这些污染物吸收进体内，不仅对个体的生命健康造成影响，严重的更会使下一代的人基因变异，出现不可估量的危害。


技术实现要素：

6.1．要解决的技术问题针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种居民饮用井水的污染警示装置，它可以实现自动识别井水是否受污染，不在井水中添加其余的化学试剂，有效避免对井水的二次污染，可针对井水中不同水层的水体进行检测，有效保证各个水层的水体清洁度，在井水干涸前，均可对井水进行检测，检测的有效时间长。
7.2．技术方案为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
8.一种居民饮用井水的污染警示装置，包括井、测试模块、标准模块和警示系统。
9.测试模块与井连通，测试模块可测试井内水体的密度。
10.标准模块可测试标准饮用水的密度。
11.警示系统可对井水体密度和标准饮用水体密度进行对比，当井水体密度密度大于标准饮用水体密度的差值超过设定阀值时，警示系统启动警示。
12.受污染的井水中因含有杂质，所以密度必定大于标准的饮用水，通过检测密度的方式来检测井水中污染物的含量。
13.进一步的，测试模块包括测试腔、测试浮球和测试顶板。测试腔底端开设有进水口，进水口与井底端连通，测试腔内置有井底层的水。测试浮球位于测试腔内，测试浮球密
度小于水的密度。测试顶板滑动连接于测试腔上端。测试顶板下端始终与测试浮球抵接。
14.测试腔的取水来自井底层，可快速判断地下水是否污染了井水，判断效率高。
15.当水体的密度越大时，对漂浮物体的浮力也越大，通过检测测试浮球受到的浮力，来间接测量井水的受污染程度。
16.进一步的，标准模块包括标准腔、标准浮球和标准顶板。标准腔内设有标准饮用水，标准饮用水的液面与测试腔内井水的液面位于同一高度。标准浮球位于标准腔内，标准浮球密度小于水的密度。标准顶板滑动连接于标准腔上端。标准顶板下端始终与标准浮球抵接。
17.标准饮用水为纯净水，纯净水的密度为标准密度，标准浮球在纯净水中所受的浮力与测试浮球在井水中所受的浮力进行对比，间接测量出井水受污染的程度。
18.进一步的，测试腔与标准腔为结构相同的部件。测试浮球与标准浮球为结构相同的部件。测试顶板与标准顶板为结构相同的部件。测试腔上端与标准腔上端齐平。
19.相同的部件多，模具开模成本低，便于仓储和分类管理，降低组装难度，不易混淆。
20.测试模块、标准模块和警示系统均位于井外侧，有效避免与井水直接接触后，电器元件失灵的问题发生。
21.测试模块和标准模块内的液面与井内的水位线始终保持一致，测试模块可在井内水逐渐被摄取，水位降低后，自动下降。有效保证测试模块内水量不变，与标准模块内标准饮用水水量一致，有效保证检测的准确度。
22.测试腔和标准腔两个腔室内的液面保持其平后，可通过腔室内浮球漂起的高度，作为判断井水密度大小的依据。而漂起越高的浮球对顶板的压力也就越大，通过顶板受力的大小，作为井水密度大小的依据。
23.进一步的，警示系统包括构成电性回路的电源、警示灯和压力控制器。电源为警示灯和压力控制器提供电能。压力控制器可感受测试顶板与标准顶板产生的上顶力。压力控制器可根据测试顶板与标准顶板产生的上顶力的差值为依据，控制警示灯启动状态。
24.当井水受污染后，井水密度变大，导致测试顶板所受上顶力大于标准顶板所受上顶力，若上顶力的差值大于压力控制器设定的阀值时，压力控制器控制警示灯闪烁。
25.进一步的，压力控制器包括压力传感器和控制元件。压力传感器和控制元件电性连接。压力传感器下端与测试顶板与标准顶板的上端抵接，压力传感器可感受测试顶板与标准顶板产生的上顶力。控制元件可接收压力传感器感应到的上顶力数据，控制元件根据接收的测试顶板与标准顶板产生的上顶力的差值为依据，控制警示灯启动状态。
26.控制元件可设定不同的阶梯阀值，当压力传感器检测到测试顶板的上顶力与标准顶板的上顶力之间的差值，超过不同的阀值时，控制元件可控制警示灯发出不同的光，上顶力的差值越大，光的色彩度越鲜艳。
27.进一步的，警示系统包括构成电性回路的电源、警示灯和接触开关，警示系统为常闭系统。接触开关可根据与测试顶板的接近距离作为依据，来连通电性回路，启动警示灯。
28.在井水未达到需要警示的污染程度时，警示系统不通电，减少能量的浪费。
29.进一步的，测试顶板上端固设有测试杆，标准顶板上端固设有标准杆，测试杆和标准杆之间转动连接有杠杆。杠杆下端设有支点，杠杆可绕支点转动，杠杆转动可带动测试杆和标准杆的升降。测试杆和标准杆的升降方向相反。测试杆上升可与接触开关接触。接触开
关与测试杆接触后，可导通警示系统的电路。
30.当井水受污染程度较高时，测试浮球所受浮力大于标准浮球，测试杆上升幅度大于标准杆，杠杆偏向标准杆转动，测试杆上升，标准杆下降，测试杆上升后与接触开关接触，警示系统启动。
31.减少了传感器部件的使用，降低制造成本，有效避免电子配件被水打湿后失效的问题发生。
32.进一步的，警示系统包括报警气球和标准气球，报警气球呈深色，标准气球呈浅色。报警气球位于测试杆上端，标准气球位于标准杆上端，报警气球和标准气球始终高于水面。
33.当井水受污染程度较高时，杠杆偏向标准杆转动，测试杆上升，标准杆下降，此时报警气球高于标准气球，可直观清晰的反应警示信息。且部件均采用机械部件，无电气设备，成本低，使用寿命长。
34.进一步的，测试模块和标准模块均位于井内，警示系统位于地面，测试模块和标准模块均与井内水位线随动，测试腔内水位线、标准腔内水位线和井内水位线始终保持一致。井外侧的地下可不需要建造直放元件的腔室，有效减少了施工空间和施工难度。
35.3．有益效果相比于现有技术，本发明的优点在于：（1）本方案提出了一种新的技术思路，可自动检测井水的受污染程度，有效避免人们将污染水作为生活用水后对身体的不健康影响发生。
36.（2）本方案将井水底部的水作为测试水，可直观的展现地下水对于井水的污染程度，在井水受到地下水污染的第一时间启动警示，有效避免因污染物扩散慢，上层受污染的水受污染程度小，未启动警示而被人们摄取的问题发生。
37.（3）本方案测试模块和标准模块内的液面与井内的水位线始终保持一致，测试模块可在井内水逐渐被摄取，水位降低后，自动下降。有效保证测试模块内水量不变，与标准模块内标准饮用水水量一致，有效保证检测的准确度。
38.（4）本方案压力控制器可设定多个阀值，检测到井水受污染的严重程度不同，可控制警示灯发出颜色明亮度或闪烁间隔时间或颜色深浅度不同的灯光，起到污染严重度的警示作用。
39.（5）本方案警示系统采用颜色不一致的气球作为警示信号的载体，通过颜色不一致的气球的高低状态，来分辨井水是否受污染。推动气球移动的部件采用杠杆部件，杠杆部件转动的的动力来源为测试浮球和标准浮球，做到测试模块、标准模块和警示系统均为机械部件，无电子部件，制作成本低，使用寿命长。
40.（6）本方案测试腔与井的水位线保持一致，有效避免与测试腔连通的井内水压对测试浮球造成干扰因素，而影响检测结果的问题。
附图说明
41.图1为本发明的具体实施例一的结构示意图；图2为本发明的具体实施例一的平面剖视结构示意图；图3为本发明的具体实施例一的测试模块、标准模块和警示系统的平面剖视结构
示意图；图4为本发明的具体实施例二的测试模块、标准模块和警示系统的平面剖视结构示意图；图5为本发明的具体实施例二的测试腔内井水受污染时测试模块、标准模块和警示系统的平面剖视结构示意图；图6为本发明的具体实施例三的测试模块、标准模块和警示系统的平面剖视结构示意图；图7为本发明的具体实施例四的位置结构示意图；图8为本发明的具体实施例四的井水下降后的位置结构示意图；图9为本发明的具体实施例五的位置结构示意图；图10为本发明的具体实施例五的测试模块、标准模块和警示系统的平面剖视结构示意图；图11为本发明的具体实施例五的测试模块和标准模块的放大平面剖视结构示意图；图12为本发明的具体实施例五的连接部位的立体剖视结构示意图；图13为本发明的具体实施例六的测试模块、标准模块、警示系统和限位板的平面剖视结构示意图；图14为本发明的具体实施例七的测试模块、标准模块、警示系统和限位板的平面剖视结构示意图。
42.图中标号说明：井1、t型槽101、取水腔102、滑动腔103、测试模块2、测试腔201、进水口202、测试浮球203、测试顶板204、测试杆206、标准模块3、标准腔301、标准浮球303、标准顶板304、标准杆306、t型块307、警示系统4、电源401、警示灯402、压力控制器403、接触开关404、杠杆405、报警气球406、标准气球407、驱动部件5、内磁铁501、外磁铁502、气垫503、限位板6。
具体实施方式
43.具体实施例一：请参阅图1
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3的一种居民饮用井水的污染警示装置，包括井1、测试模块2、标准模块3和警示系统4。
44.受污染的井水中因含有杂质，所以密度必定大于标准的饮用水，通过检测密度的方式来检测井水中污染物的含量。
45.测试模块2包括测试腔201、测试浮球203和测试顶板204。测试腔201底端开设有进水口202，进水口202与井1底端连通，测试腔201内置有井1底层的水。测试浮球203位于测试腔201内，测试浮球203密度小于水的密度。测试顶板204滑动连接于测试腔201上端。测试顶板204下端始终与测试浮球203抵接。
46.测试腔201的取水来自井1底层，可快速判断地下水是否污染了井水，判断效率高。
47.当水体的密度越大时，对漂浮物体的浮力也越大，通过检测测试浮球203受到的浮力，来间接测量井水的受污染程度。
48.标准模块3包括标准腔301、标准浮球303和标准顶板304。标准腔301内设有标准饮用水，标准饮用水的液面与测试腔201内井水的液面位于同一高度。标准浮球303位于标准
腔301内，标准浮球303密度小于水的密度。标准顶板304滑动连接于标准腔301上端。标准顶板304下端始终与标准浮球303抵接。
49.标准饮用水为纯净水，纯净水的密度为标准密度，标准浮球303在纯净水中所受的浮力与测试浮球203在井水中所受的浮力进行对比，间接测量出井水受污染的程度。
50.测试腔201与标准腔301为结构相同的部件。测试浮球203与标准浮球303为结构相同的部件。测试顶板204与标准顶板304为结构相同的部件。测试腔201上端与标准腔301上端齐平。相同的部件多，模具开模成本低，便于仓储和分类管理，降低组装难度，不易混淆。
51.测试腔201和标准腔301两个腔室内的液面保持其平后，可通过腔室内浮球漂起的高度，作为判断井水密度大小的依据。而漂起越高的浮球对顶板的压力也就越大，通过顶板受力的大小，作为井水密度大小的依据。
52.测试模块2、标准模块3和警示系统4均位于井1外侧，有效避免与井水直接接触后，电器元件失灵的问题发生。
53.警示系统4可对井1水体密度和标准饮用水体密度进行对比，当井1水体密度大于标准饮用水体密度的差值超过设定阀值时，警示系统4启动警示。
54.警示系统4包括构成电性回路的电源401、警示灯402和压力控制器403。电源401为警示灯402和压力控制器403提供电能。压力控制器403可感受测试顶板204与标准顶板304产生的上顶力。压力控制器403可根据测试顶板204与标准顶板304产生的上顶力的差值为依据，控制警示灯402启动状态。
55.当井水受污染后，井水密度变大，导致测试顶板204所受上顶力大于标准顶板304所受上顶力，若上顶力的差值大于压力控制器403设定的阀值时，压力控制器403控制警示灯402闪烁。
56.压力控制器403包括压力传感器和控制元件。压力传感器和控制元件电性连接。压力传感器下端与测试顶板204与标准顶板304的上端抵接，压力传感器可感受测试顶板204与标准顶板304产生的上顶力。控制元件可接收压力传感器感应到的上顶力数据，控制元件根据接收的测试顶板204与标准顶板304产生的上顶力的差值为依据，控制警示灯402启动状态。
57.具体实施例二：与具体实施例一不同的是，请参阅图4
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5的一种居民饮用井水的污染警示装置，警示系统4包括构成电性回路的电源401、警示灯402和接触开关404，警示系统4为常闭系统。接触开关404可根据与测试顶板204的接近距离作为依据，来连通电性回路，启动警示灯402。
58.在井水未达到需要警示的污染程度时，警示系统4不通电，减少能量的浪费。
59.测试顶板204上端固设有测试杆206，标准顶板304上端固设有标准杆306，测试杆206和标准杆306之间转动连接有杠杆405。杠杆405下端设有支点，杠杆405可绕支点转动，杠杆405转动可带动测试杆206和标准杆306的升降。测试杆206和标准杆306的升降方向相反。测试杆206上升可与接触开关404接触。接触开关404与测试杆206接触后，可导通警示系统4的电路。
60.当井水受污染程度较高时，测试浮球203所受浮力大于标准浮球303，测试杆206上升幅度大于标准杆306，杠杆405偏向标准杆306转动，测试杆206上升，标准杆306下降，测试杆206上升后与接触开关404接触，警示系统4启动。
61.减少了传感器部件的使用，降低制造成本，有效避免电子配件被水打湿后失效的问题发生。
62.具体实施例三：与具体实施例二不同的是，请参阅6的一种居民饮用井水的污染警示装置，警示系统4包括报警气球406和标准气球407，报警气球406呈深色，标准气球407呈浅色。报警气球406位于测试杆206上端，标准气球407位于标准杆306上端，报警气球406和标准气球407始终高于水面。
63.当井水受污染程度较高时，杠杆405偏向标准杆306转动，测试杆206上升，标准杆306下降，此时报警气球406高于标准气球407，可直观清晰的反应警示信息。且部件均采用机械部件，无电气设备，成本低，使用寿命长。
64.具体实施例四：与具体实施例一不同的是，请参阅图7
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8的一种居民饮用井水的污染警示装置，还包括驱动部件5。
65.驱动部件5包括内磁铁501、外磁铁502和气垫503。
66.内磁铁501滑动连接于井1内璧，内磁铁501仅可相对井1内壁上下移动。
67.外磁铁502固设与测量模块2外端。
68.内磁铁501和外磁铁为磁性相反的部件，内磁铁501和外磁铁之间始终保持磁性连接。
69.气垫503为密度小于水的部件，气垫503固设于内磁铁501下端，气垫503使内磁铁501始终漂浮在水面上。
70.测试模块2和标准模块3内的液面与井1内的水位线始终保持一致，测试模块2可在井1内水逐渐被摄取，水位降低后，自动下降。有效保证测试模块2内水量不变，与标准模块3内标准饮用水水量一致，有效保证检测的准确度。
71.具体实施例五：与具体实施例四不同的是，请参阅图9
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12的一种居民饮用井水的污染警示装置，测试模块2和标准模块3均位于井1内，减少井1外侧的地面下制造腔室存放元器件，有效降低了施工成本，缩小了建筑空间。
72.测试腔201和标准腔301均为密度小于水的部件，使测试模块2和标准模块3均可漂浮于井1水面。
73.测试腔201下侧开设有通水口，使井水能够进入测试腔201内，作为测量用水。
74.标准腔301与测试腔201之间固定连接，标准腔301远离测试腔201端与井1内壁滑动连接。
75.测试腔201外端固设有t型块307，井1内壁开设有相应的t型槽102，有效保证测试模块2和标准模块3在井1内仅做上下滑动，有效保证测试模块2和标准模块3可相对井水的水位线移动，使测试腔201内水位线与标准腔301内水位线保持一致。
76.具体实施例六：在具体实施例五的基础上，请参阅图13的一种居民饮用井水的污染警示装置，还包括限位板6。限位板6为表面开设有多个贯通的连通口的板，限位板6固设于井1内，限位板6将井1分隔成左、右两个腔室。测试模块2和标准模块3仅在限位板6的右侧移动。限位板6可作为过滤部件，过滤井水中固体漂浮物进入右侧腔室。限位板6有效避免井水中的固体漂浮物进入测试腔201中，造成测试浮球203受力不稳定，影响检测结果的问题发生。
77.具体实施例七：在具体实施例六的基础上，请参阅图14的一种居民饮用井水的污
染警示装置，限位板6左侧为取水腔102，限位板6右侧为滑动腔103。滑动腔103上端为地面，井1的取水口仅为取水腔102的上侧开口。有效避免取水时，取水部件对测试模块2和标准模块3的撞击，造成测试模块2和标准模块3损坏的问题发生。
78.具体实施例八：在具体实施例一的基础上，控制元件可设定不同的阶梯阀值，当压力传感器检测到测试顶板204的上顶力与标准顶板304的上顶力之间的差值，超过不同的阀值时，控制元件可控制警示灯402发出不同的光，上顶力的差值越大，光的色彩度越鲜艳。