一种基于膜技术的商船搭载海水样品采集系统的制作方法

1.本发明涉及海水浓缩和样品采集领域，尤其涉及一种基于膜技术的商船搭载海水样品采集系统。


背景技术：

2.海洋占地球表面积的71%。是全球环境资源不可分割的重要组成部分，因此对于海洋资源和环境的考察成为众多学者的研究的热点。就目前而言，对于海洋的研究主要借助于科学考察船，但由于科学考察船数量少、航次少、成本高等问题远远无法满足于科研需求。相比而言，通过科研装备搭载商船则可以解决上述问题。搭载科研设备的商船到达采样现场时，通过采集水样带回实验室进行科研监测与下一步分析。但是，众所周知，虽然海水中有大量的元素，但由于海水体积大，单位体积内含有的元素就相对较少，并且采样环境多样，这些都给后续研究带来众多不便。因此设计一种可以将海水浓缩、在线监测并且操作简单的海水样品采集系统尤为重要。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的问题，本发明提出一种基于膜技术的商船搭载海水样品采集系统，可以实现通过搭载商船收集浓缩后的海水样品、实现在线监测、操作简单方便。
4.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：本发明公开了一种基于膜技术的商船搭载海水样品采集系统，其特征在于，包括控制系统、抽水泵、预处理系统、进水电磁阀、高压泵、膜过滤系统、净水箱、在线监测系统和样品采集系统；所述控制系统包括核心控制处理器、gps定位器、可移动存储介质和液晶显示屏，所述液晶显示屏为触摸式液晶显示屏；所述样品采集系统由多个样品采集器组成。
5.优选的，所述抽水泵之后设置有预处理系统，所述预处理系统与膜过滤系统之间依次设置有进水电磁阀和高压泵，所述膜过滤系统与样品采集系统之间设置有在线监测系统，所述抽水泵、进水电磁阀、高压泵与核心控制处理器连接。
6.优选的，所述膜过滤系统包括有多级串联或者并联的膜过滤器、增压泵、净水出口、浓水出口和净水箱，所述膜过滤器为反渗透膜过滤器，经过各级反渗透膜过滤器过滤的净水经过净水出口储存在净水箱中，经过反渗透膜过滤器过滤浓缩的海水继续经过增压泵运输至下一级反渗透膜过滤器浓缩，最终浓缩的海水通过浓水出口与在线监测系统连接，其中各级增压泵与核心控制处理器信号连接。
7.优选的，所述在线监测系统包括有在线监测箱和水质传感器实时监测浓缩后的海水的温度、盐度、ph等常规理化指标，在线水质监测系统与核心控制处理器信号连接。
8.优选的，所述样品采集系统与在线监测系统连接，所述样品采集系统由多个样品采集器组成，所述样品采集器包括电磁阀、流量计、压力传感器、样品罐、电子标签、电子标签读取器、底座，所述电磁阀、流量计、压力传感器、电子标签、电子标签读取器与核心控制处理器信号连接。
9.优选的，所述电子标签设置于样品采集器底部，用于读取电子标签的电子标签读取器设置于底座上，每个电子标签对应唯一样品记录存储该样品的相关数据。
10.优选的，所述可移动存储介质可以外界电子设备或者存储设备连接用于拷贝或记录采集数据。
11.本发明专利具有以下有益效果:本发明将高效的膜分离技术应用在海水样品采集系统中，可以实现海水的高效分离，经过膜过滤系统的海水分为净水和浓水，净水可以供搭载该装置的商船使用，解决商船的净水需求。浓水则经过多级浓缩富集海水中的元素，通过样品采集系统收集后带回实验室进一步研究。与此同时，本发明利用电子和信息技术实现了海洋环境样品的自动采集及环境、地理位置的在线获取，操作简单方便，经所采集到的信息记录备份，保证研究的精准性。
附图说明
12.图1为一种基于膜技术的商船搭载海水样品采集系统的结构示意图。
13.图1中：1.控制系统、2.液晶显示屏、3.gps定位器、4.核心控制处理器、5.可移动存储介质、6.抽水泵、7. 预处理系统、8.进水电磁阀、9.高压泵、10、反渗透膜过滤器、11.增压泵、12. 净水出口、13.净水箱、14. 浓水出口、15. 在线监测系统、16. 样品采集器、17.电磁阀、18.流量计、19.压力传感器、20.样品罐、21.底座、22.电子标签、23.电子标签读取器。
具体实施方式
14.现结合附图进一步说明本发明的实施例。这些附图均为简化的示意图，仅以是示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
15.实施例1如图1所示,本发明公开了一种基于膜技术的商船搭载海水样品采集系统，包括控制系统1、抽水泵6、预处理系统7、进水电磁阀8、高压泵9、膜过滤系统、净水箱13、在线监测系统15和样品采集系统；所述控制系统1包括液晶显示屏2、gps定位器3、核心控制处理器4和可移动存储介质5。
16.所述抽水泵6之后设置有预处理系统7，所述预处理系统7与膜过滤系统之间依次设置有进水电磁阀8和高压泵9，所述抽水泵6、进水电磁阀8、高压泵9与核心控制处理器4连接。所述膜过滤系统包括有多级串联或者并联的反渗透膜过滤器10、增压泵11、净水出口12、净水箱13和浓水出口14，所述膜过滤系统的浓水出口14与在线监测系统15的进水口连接，所述膜过滤系统的各级增压泵11以及在线监测系统15与核心控制处理器4信号连接。在线监测系统15的出水口与样品采集系统连接，所述样品采集系统由多个样品采集器16组成，单个样品采集器16包括电磁阀17、流量计18、压力传感器19、样品罐20、底座21、电子标签22、电子标签读取器23、，所述电磁阀17、流量计18、压力传感器19、电子标签22、电子标签读取器23与核心控制处理器4信号连接。
17.更详细的解释说明为：当搭载了所述海水样品采集系统的商船可以通过gps定位器3记录样品的采集航线轨迹周期，gps定位器3将记录的信息传输到核心控制处理器4，经核心控制处理器4处理后记录备份并传输到液晶显示屏1可供使用者实时观测，最终数据也可以通过可移动存储介质5
拷贝或者与外界电子设备连接拷贝存储。使用者通过点液晶显示屏2上的抽水泵7的开关开始抽取海水样品，海水经过预处理系统8去除海水中的大颗粒杂质以及海藻等杂质，通过控制系统1自动打开进水电磁阀8以及高压泵9开关，将经过预处理系统7处理后的海水输送至膜过滤系统，预处理后的海水先经过第一级反渗透膜过滤器10过滤得到净水和浓水，所得到的净水经过净水出口12储存在净水箱13中供商船使用，浓水经过膜过滤系统的增压泵11增压后输送到第二级反渗透膜过滤器10，经第二级反渗透过滤器10过滤后得到的净水经过净水出口储存在净水箱13中，浓水经过第二级增压泵11增压后输送至第三级反渗透膜过滤器10过滤后的净水储存在净水箱13中，浓水经第三级增压泵11继续输送至下一级反渗透膜过滤器过滤浓缩，经过多级反渗透膜过滤器浓缩后得到的富集化浓缩海水经过浓水出口输送到在线监测系统15，通过所述在线监测系统15内的在线监测箱和水质传感器实时监测浓缩后的海水的温度、盐度、ph等常规理化指标，并将获取的信号传输至核心控制处理器4，核心控制处理器4将得到的信号处理后传输至液晶显示屏2供使用者实时观测和记录，经过在线监测系统15的浓缩海水最终到达样品采集系统，所述样品采集系统至少包含两个样品采集器16，通过点击液晶显示屏2上的电磁阀17的开关，浓缩后的海水将依次经过电磁阀17 、流量计18、压力传感器19储存到样品罐20中，所述流量计17、压力传感器18与核心控制处理器4连接，并实时将监测数据反馈给核心控制处理器4，数据经处理后通过液晶显示屏2实时反馈给使用者，当第一个样品数据采集完毕后，使用者通过在液晶显示屏2点击抽水泵6关闭按键，则自动显示一个样品的测试结束，使用者在液晶显示屏2上输入该样品名称系统自动保存，并将数据传输至电子标签记录备份，与此同时使用者也可以通过可移动存储介质拷贝储存。当进行第二组样品取样时，则重复上述操作即可。
18.以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，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。