一种在线水质监测设备的制作方法

1.本发明涉及水质监测技术领域，具体涉及一种在线水质监测设备。


背景技术：

2.水质监测，是监视和测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势，评价水质状况的过程。其监测范围十分广泛，包括未被污染和已受污染的天然水(江、河、湖、海和地下水)及各种各样的工业排水等。主要监测项目可分为两大类：一类是反映水质状况的综合指标，如温度、色度、浊度、ph值、电导率、悬浮物、溶解氧、化学需氧量和生化需氧量等；另一类则是一些有毒物质，如酚、氰、砷、 铅、铬、镉、汞和有机农药等。在进行水质监测时，均需要先取样，然后再使用检测装置检测取出样品中的某种物质含量，以便确定需监测水体的相应参数。一般在取样时，需要先对水体进行过滤，以避免取出的水样含有泥沙等会堵塞检测装置的杂物。传统的水质监测是人工对水源进行取样，然后把取样的水源利用专门的监测装置进行监测，这种方式不仅费时费力，而且监测效果不好。随着人们对环境的保护意识的逐渐加强，现在一般都采用在线水质监测装置，实现实时在线检测。但现有的取样设备有时无法连续取得符合要求的水样，导致检测的数据存在一定的误差值，从而影响后期的水质评价，因此，需要开发一种能够连续取样的设备。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是针对背景技术中存在的问题，提供一种操作方便的监测设备，利用该监测设备能够连续取得符合要求的水样，在实现连续取样的同时也不易堵塞检测装置，具体地说是一种在线水质监测设备。
4.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种在线水质监测设备，包括有控制器、数据显示装置和在线检测仪，所述数据显示装置和在线检测仪均与控制器连接，还包括有取样管、流体泵、连接管、输送管、分流管、取样管、清洗管、取样瓶和防撞机构，所述防撞机构设置于所述取样管前端的外侧面上，所述取样管前端用于伸入待检测水体的相应位置处，所述取样管后端通过流体泵与连接管连接，所述连接管后端与输送管相通，在所述输送管内沿其水流方向设有过滤隔板，并在所述过滤隔板中设有若干个过滤孔，所述输送管的内腔利用过滤隔板分隔为两个空腔，其中位于过滤隔板上方的空腔为水流通道，而位于过滤隔板下方的空腔为过滤通道，在所述输送管的后端设有四通管接头，所述分流管、取样管和清洗管均通过四通管接头与输送管相通；取样瓶包括有进液口、进液封堵塞、排液口、排液封堵塞和液位检测仪，所述液位检测仪设置于靠近取样瓶顶部的内壁上，所述进液封堵塞设置于进液口处，所述排液封堵塞设置于排液口处，所述流体泵进液封堵塞、排液封堵塞和液位检测仪分别与控制器电连接。
5.进一步地，本发明所述的一种在线水质监测设备，其中所述取样管的前端还设置有下端扩口的取水口，并在所述取水口的外围罩设有防护网，所述防护网为网孔结构，以供防护网外流体通过所述取水口进入取样管内；所述防撞机构设置于所述取水口上端的取样
管外周壁面上，所述防撞机构包括有套管和受压气囊，所述套管设置于取样管上，所述受压气囊设置于所述套管的外侧壁面上。
6.进一步地，本发明所述的一种在线水质监测设备，其中所述受压气囊设置为环形柱状结构，并在所述受压气囊中沿其轴向缝制有多个分隔线，所述受压气囊通过所述分隔线形成多个独立的受压腔体。
7.进一步地，本发明所述的一种在线水质监测设备，其中所述过滤隔板沿所述输送管的中心呈水平设置于输送管内部，在所述水流通道内沿其水流方向设有多个过滤网，并在所述过滤通道内沿其水流方向设有与所述过滤网相对应的挡料板，所述挡料板的顶端与过滤隔板之间形成供水流动的间隙，多个间隙之间的高度沿其水流方向逐渐增大，所述过滤通道通过所述挡料板分隔为多个过滤腔体，其中位于所述过滤腔体上方的过滤孔的孔径沿其水流方向逐渐减少，并在所述过滤腔体的底部设有设置有排污口，在所述排污口处安装有排污封堵塞，所述排污封堵塞与控制器电连接。
8.进一步地，本发明所述的一种在线水质监测设备，其中所述排污封堵塞为排污电磁阀，所述排污电磁阀与控制器电连接，所述排污电磁阀用于封堵或开启所述排污口。
9.进一步地，本发明所述的一种在线水质监测设备，其中所述过滤网(45)为网孔结构，以供过滤网前面的流体沿水流方向通过过滤网进入后面的四通管接头中，所述过滤网的孔径沿其水流方向逐渐减少。
10.进一步地，本发明所述的一种在线水质监测设备，其中在所述清洗管(7)的进口端设置有喷头，所述喷头的出水方向朝向所述输送管方向；并在所述分流管中设有分流封堵塞，所述分流封堵塞为分流电磁阀，所述分流电磁阀用于密封或开启所述分流管，所述分流电磁阀与控制器电连接。
11.进一步地，本发明所述的一种在线水质监测设备，其中所述进液封堵塞为进液电磁阀，所述进液电磁阀用于封堵或开启所述进液口；所述排液封堵塞为排液电磁阀，所述排液电磁阀用于封堵或开启所述排液口，所述进液电磁阀和排液电磁阀分别与控制器电连接。
12.进一步地，本发明所述的一种在线水质监测设备，其中所述数据显示装置包括设置在监控室内的显示屏和随身携带的移动终端，所述显示屏与控制器通过光纤连接，所述移动终端与控制器通过无线网络连接，所述控制器为带处理芯片的plc控制器。
13.采用本发明所述的一种在线水质监测设备，与现有技术相比，其有益效果在于：由于在输送管中设有过滤隔板，所述过滤隔板将输送管的内腔分隔为水流通道和过滤通道，同时在所述水流通道内沿其水流方向设有多个过滤网，并在所述过滤通道内沿其水流方向设有与所述过滤网相对应的挡料板，通过取样管抽取的水样通过连接管进入输送管中，在水流沿输送管向前运动的过程中，水样中的泥沙在随水样流动时，在自身重量的作用下，则由过滤隔板中的过滤孔向下运动，并逐渐沉积于过滤通道中的过滤腔体中，通过过滤后的水样在通过四通管接头及取样管，最后进入到取样瓶中，从而达到提高水样纯度的目的。采用本发明所述的监测设备，能够连续取得泥沙等杂质含量极少的水样，有效提高水样纯度，收集的水样符合检测要求，在实现连续取样的同时，也不易堵塞检测装置，具有结构简单，操作方便，其实用性强，适合推广使用。
附图说明
14.下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
15.图1是本发明的结构示意图；图2是本发明中所述输送管的结构示意图。
16.图3是本发明中所述输送管的剖面结构示意图；图4是本发明中所述取样瓶的结构示意图；图5是本发明中所述防撞机构的结构示意图；图6为本发明所述控制器的控制流程图。
17.附图中所示：1-取样管、2-流体泵、3-连接管、4-输送管、41-过滤隔板、42-过滤孔、43-水流通道、44-过滤通道、45-过滤网、46-挡料板、47-排污口、48-排污封堵塞、5-分流管、51-分流封堵塞、6-取样管、7-清洗管、71-喷头、8-取样瓶、81-进液口、82-进液封堵塞、83-排液口、84-排液封堵塞、85-液位检测仪、9-防撞机构、91-套管、92-受压气囊、93-分隔线、10-四通管接头、11-取水口、12-防护网。
具体实施方式
18.为进一步说明本发明的构思，以下将结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明：如图1至图6所示，本发明所述的一种在线水质监测设备，包括有控制器、数据显示装置和在线检测仪，所述数据显示装置和在线检测仪均与控制器连接，其中所述数据显示装置包括设置在监控室内的显示屏和随身携带的移动终端，所述显示屏与控制器通过光纤连接，所述移动终端与控制器通过无线网络连接，所述控制器为带处理芯片的plc控制器；还包括有取样管1、流体泵2、连接管3、输送管4、分流管5、取样管6、清洗管7、取样瓶8和防撞机构9，所述防撞机构9设置于所述取样管1前端的外侧面上，所述取样管1前端用于伸入待检测水体的相应位置处，所述取样管1后端通过流体泵2与连接管3连接，所述连接管3后端与输送管4相通，在所述输送管4内沿其水流方向设有过滤隔板41，并在所述过滤隔板41中设有若干个过滤孔42，所述输送管4的内腔利用过滤隔板41分隔为两个空腔，其中位于过滤隔板41上方的空腔为水流通道43，而位于过滤隔板41下方的空腔为过滤通道44，在所述输送管4的后端设有四通管接头10，所述分流管5、取样管6和清洗管7均通过四通管接头10与输送管4相通；取样瓶8包括有进液口81、进液封堵塞82、排液口83、排液封堵塞84和液位检测仪85，所述液位检测仪85设置于靠近取样瓶8顶部的内壁上，所述进液封堵塞82设置于进液口81处，所述排液封堵塞84设置于排液口83处，所述流体泵2、进液封堵塞82、排液封堵塞84和液位检测仪85分别与控制器电连接。其中所述进液封堵塞82为进液电磁阀，所述进液电磁阀用于封堵或开启所述进液口81；所述排液封堵塞84为排液电磁阀，所述排液电磁阀用于封堵或开启所述排液口83，所述进液电磁阀和排液电磁阀分别与控制器电连接。
19.进一步地，本发明所述的一种在线水质监测设备，其中所述取样管1的前端还设置有下端扩口的取水口11，并在所述取水口11的外围罩设有防护网12，所述防护网12为网孔结构，以供防护网12外流体通过所述取水口11进入取样管1内；所述防撞机构9设置于所述取水口11上端的取样管1外周壁面上，所述防撞机构9包括有套管91和受压气囊92，所述套管91设置于取样管1上，所述受压气囊92设置于所述套管92的外侧壁面上；其中所述受压气
囊92设置为环形柱状结构，并在所述受压气囊92中沿其轴向缝制有多个分隔线93，所述受压气囊92通过所述分隔线93形成多个独立的受压腔体。通过所述防护网12可以在滤去水体中较大杂质的同时，也能避免水体中较大的杂质被抽入取样管1中，避免对流体泵2造成损伤；同时，通过所设置的防撞机构9，利用受压气囊92可以对伸入到待检测水体中的取样管1进行保护，避免取样管1因受到碰撞出现损坏。
20.进一步地，本发明所述的一种在线水质监测设备，其中所述过滤隔板41沿所述输送管4的中心呈水平设置于输送管4内部，在所述水流通道43内沿其水流方向设有多个过滤网45，并在所述过滤通道44内沿其水流方向设有与所述过滤网45相对应的挡料板46，所述挡料板46的顶端与过滤隔板41之间形成供水流动的间隙，多个间隙之间的高度沿其水流方向逐渐增大，所述过滤通道44通过所述挡料板46分隔为多个过滤腔体，其中位于所述过滤腔体上方的过滤孔42的孔径沿其水流方向逐渐减少，并在所述过滤腔体的底部设有设置有排污口47，在所述排污口47处安装有排污封堵塞48，所述排污封堵塞48与控制器电连接；其中所述排污封堵塞48为排污电磁阀，所述排污电磁阀与控制器电连接，所述排污电磁阀用于封堵或开启所述排污口47；而所述过滤网45为网孔结构，以供过滤网45前面的流体沿水流方向通过过滤网45进入后面的四通管接头10中，所述过滤网45的孔径沿其水流方向逐渐减少。通过所设置的过滤网45和挡料板46，水样中的泥沙在随水样流动时，在自身重量的作用下，则由过滤隔板41中的过滤孔42向下运动，并逐渐沉积于过滤通道44中的过滤腔体中，从而达到对流动的水体实现过滤的目的。
21.进一步地，本发明所述的一种在线水质监测设备，其中在所述清洗管7的进口端设置有喷头71，所述喷头71的出水方向朝向所述输送管4方向；并在所述分流管5中设有分流封堵塞51，所述分流封堵塞51为分流电磁阀，所述分流电磁阀用于密封或开启所述分流管5，所述分流电磁阀与控制器电连接。通过所设置的喷头71，在每一轮采样结束后，利用清洗管7外接外部的清洁水源，由喷头71喷出的高压水流会冲洗输送管4中的过滤隔板41以及过滤网45，使过滤隔板41和过滤网45上粘附的泥沙等杂物落至相应的过滤腔体中，最后通过排污口47处所安装的排污封堵塞48向外排放，从而实现清洗目的，方便下一轮继续使用。另外，通过所设置的分流管5及相应的分流电磁阀，可以在取样过程中对水样进行及时分流。
22.采用本发明所述的一种在线水质监测设备，其中所述控制器、数据显示装置和在线检测仪均为现有环保技术领域中公知的技术设备，同时，所述流体泵2、液位检测仪85、进液电磁阀、排液电磁阀、排污电磁阀和分流电磁阀也是现有环保技术领域中公知的技术设备，对于其具体型号不作要求，只要满足使用要求即可。
23.在实际应用过程中，由于在输送管4中设有过滤隔板41，所述过滤隔板41将输送管4的内腔分隔为水流通道43和过滤通道44，同时在所述水流通道43内沿其水流方向设有多个过滤网45，并在所述过滤通道44内沿其水流方向设有与所述过滤网45相对应的挡料板46，所述过滤通道44通过挡料板46分隔为多个过滤腔体，所述过滤孔42的孔径沿其水流方向逐渐减少，而所述过滤网45的孔径沿其水流方向逐渐减少。通过取样管1抽取的水样通过连接管3进入输送管4中，在水流沿输送管4向前运动的过程中，水样中的泥沙在随水样流动时，在自身重量的作用下，则由过滤隔板41中的过滤孔42向下运动，并逐渐沉积于过滤通道44中的过滤腔体中，通过过滤后的水样在通过四通管接头10及取样管6，最后进入到取样瓶8中，从而达到提高水样纯度的目的。同时，由于在取样管1的前端还设置有下端扩口的取水
口11，并在所述取水口11的外围罩设有防护网12，通过所述防护网12可以在滤去水体中较大杂质的同时，也能避免水体中较大的杂质被抽入取样管1中，避免对流体泵2造成损伤；另外，由于在取水口11上端的取样管1外周壁面上设有防撞机构9，通过所述防撞机构9可以有效保护伸入待检测水体中的取样管1，避免取样管1因受到碰撞出现损坏的问题。
24.综上所述，采用本发明所述的监测设备，能够连续取得泥沙等杂质含量极少的水样，有效提高水样纯度，收集的水样符合检测要求，在实现连续取样的同时，也不易堵塞检测装置，具有结构简单，操作方便，其实用性强，适合推广使用。
25.以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用以限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。