一种适用于高浓度絮体的原位采集分析装置

1.本技术涉及水处理技术领域，尤其涉及一种适用于高浓度絮体的原位采集分析装置。


背景技术：

2.絮体是在水处理混凝工艺中形成的具有分形结构，絮体的性状是指絮体的粒径、结构及强度等。细小的颗粒凝聚形成大的颗粒或絮凝体是一个随机结合的过程。絮体的结构和形态在很大程度上影响着水处理流程中的运行工况、最终出水质量和运行成本。以往受到技术的限制，只能监测浊度去除率等一些水质处理的宏观指标，而做不到对絮体微观性状的变化的监测分析。
3.图像检测技术是将计算机图像识别处理技术应用于数字图像处理、人工智能等技术的检验方法。图像检测技术具有非接触、速度快、柔性好等优点，已成为精密测试技术领域内最具发展潜力的新技术。但由于缺乏必要的絮体性状观测采集平台，造成对絮体性状观测及图像采集的困难。同时，图像检测技术对于絮体样本的浓度具有很高的要求，为了能够清晰识别ccd相机观测视野内的絮体颗粒，原水浊度一般要求保持在200—400ntu之间。但是在一些特殊的工艺当中如悬浮澄清池、机械澄清池、高效沉淀池等，对于悬浮层絮体性状需要监测且絮体浓度往往在数千ntu，原位识别技术受限于相机的辨识能力而无法识别出单个絮体颗粒的边缘信息，使得此类运行工况下的絮体性状难以得到全面的分析工况调节仅仅依赖于单一的浊度指标。


技术实现要素：

4.本技术提供一种适用于高浓度絮体的原位采集分析装置，通过在取样筒体侧壁上设置能够带动底部封盖移动以封闭或打开取样筒体的下端开口的驱动机构，对任意位置的高浓度絮体进行原位采集，解决了目前絮体图像检测技术受制于絮体浓度的问题。为达到上述目的，本技术提供了一种适用于高浓度絮体的原位采集分析装置，包括两端开口的取样筒体，所述取样筒体的上端开口处设置有第一封盖，侧壁上设置有驱动机构，所述驱动机构的下端设置有第二封盖，所述驱动机构能够带动第二封盖移动以封闭或打开取样筒体的下端开口。
5.进一步地，所述驱动机构包括第一动作单元和第二动作单元，其中：
6.所述第一动作单元位于取样筒体的上方，其包括从上至下依次设置的第一压块、第一固定筒和传动杆，所述第一固定筒内设置有上下贯通的第一空腔，所述第一压块和传动杆均与第一空腔的内壁滑动连接，第一空腔内设置有能够为第一压块提供朝向第一固定筒外侧的复位力的第一弹性件，所述传动杆的上端与第一压块可拆卸连接；
7.所述第二动作单元包括相互平行设置的横连杆和限位杆，所述横连杆可拆卸地连接在所述传动杆的下端，其两端均设置有纵连杆，两根纵连杆的下端均固定连接在限位杆上，所述限位杆与第二封盖固定连接；每个所述纵连杆的侧壁上均套设有第二固定筒，所述
第二固定筒固定连接在所述取样筒体的侧壁上，所述第二固定筒内设置有上下贯通的第二空腔，所述第二固定筒上方设置有第二压块，所述第二压块可拆卸地套设在纵连杆的侧壁上，第二压块和纵连杆均与第二空腔的内壁滑动连接，所述第二空腔内设置有具有一定压紧量的第二弹性件，其能够为第二压块提供朝向第二固定筒外侧的复位力；所述第一固定筒通过连接件与第二固定筒固定连接。
8.进一步地，还包括弹力绳，所述第一封盖包括相互铰接的固定板和活动板，所述固定板固接在取样筒体的上端开口处，所述固定板设置有定滑轮，所述弹力绳第一端固定在活动板上，第二端绕过所述定滑轮后固定连接在所述纵连杆上，弹力绳第二端的高度低于定滑轮外圆的最高处。
9.进一步地，所述活动板通过磁吸片与所述取样筒体连接。
10.进一步地，所述取样筒体底部的侧壁上固定套设有套筒，所述套筒与第二封盖相接触，套筒与第二封盖接触部分均做磨砂处理。
11.进一步地，所述传动杆通过三向连接器与所述横连杆连接。
12.进一步地，两根所述纵连杆底部的同一高度处均设有刻度线。
13.进一步地，所述取样筒体采用可透光性的材质。
14.本技术相比现有技术具有以下有益效果：本技术操作方便、结构简单、对絮体性状破坏小，可在具有悬浮泥渣层的水处理工艺设备及池体中使用，能够对任意位置的高浓度絮体进行原位采集，并极大限度的保持絮体性状，提高絮体图像监测的准确性。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本技术实施例1中原位采集分析装置的立体图1；
17.图2为本技术实施例1中原位采集分析装置的立体图2。
18.图中，101-第一封盖，1011-固定板，1012-活动板，102-取样筒体，103-第二封盖，104-套筒，105-限位杆，106-折叠合页，107-定滑轮，108-磁吸片，109-弹力绳，201-第一压块、202-第一弹性件、203-第一固定筒，204-传动杆，205-渔线，301-三向连接器，302-横连杆，303-纵连杆，304-第二压块，305-第二弹性件，306-第二固定筒。
具体实施方式
19.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
20.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或
元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
21.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
22.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
23.参照图1和图2，本技术实施例1提供了一种适用于高浓度絮体的原位采集分析装置，包括两端开口的取样筒体102，取样筒体102的上端开口处设置有第一封盖101，侧壁上设置有驱动机构，驱动机构的下端设置有第二封盖103，驱动机构能够带动第二封盖103移动以封闭或打开取样筒体102的下端开口。
24.具体地，驱动机构包括第一动作单元和第二动作单元，第一动作单元位于取样筒体102的上方，其包括从上至下依次设置的第一压块201、第一固定筒203和传动杆204，第一压块201的直径大于传动杆204的直径，传动杆204的上端穿过第一固定筒203后与可拆卸连接在第一压块201上，具体连接方式可采用螺纹连接。第一固定筒203内设置有上下贯通的第一空腔，第一空腔为阶梯孔，其上半部分与第一压块201相适配，下半部分与传动杆204相适配，使得第一压块201和传动杆204可以沿第一空腔的内壁上下滑动。阶梯孔内放置有第一弹性件202，第一弹性件202的顶端与第一压块201相抵接，底端抵接在阶梯孔的水平段上，第一弹性件202可以为但不限于弹簧，其能够为第一压块201提供朝向第一固定筒203外侧的复位力。并且阶梯孔能够对第一弹性件202的行程进行限位。
25.第二动作单元包括相互平行设置的横连杆302和限位杆105，横连杆302通过三向连接器301可拆卸地连接在传动杆204的下端，三向连接器301将传动杆204与横连杆302连接固定为一个整体，使得横连杆302可以随传动杆204一同上下移动，横连杆302的左右两端均固定连接有一纵连杆303。两根纵连杆303对称布置在取样筒体102的两侧，且其底部均通过螺纹固定连接在限位杆105上，限位杆105左右两侧设有螺纹孔。限位杆105位于第二封盖103的下方，并与第二封盖103固接。每个纵连杆303的侧壁上均套设有第二固定筒306，第二固定筒306固定连接在取样筒体102的侧壁上，第二固定筒306内设置有上下贯通的第二空腔，第二空腔为阶梯孔。第二固定筒306可通过渔线205、连杆等其他连接件与第一固定筒203固定连接，第二固定筒306上方设置有第二压块304，第二压块304的上、下两端均开设有螺纹，第二压块304通过上、下两端部的螺纹可拆卸地套设在纵连杆303的侧壁上。阶梯孔的上半部分与第二压块304相适配，下半部分与纵连杆303相适配，使得第二压块304和纵连杆303可以沿第二空腔的内壁上下滑动。第二空腔内设置有具有一定压紧量的第二弹性件305，第二弹性件305的顶端与第二压块304相抵接，底端抵接在阶梯孔的水平段上，第二弹性件305可以为但不限于弹簧，其能够为第二压块304提供朝向第二固定筒306外侧的复位力。第二弹性件305在安装时需预先施加一定的力，使得第二弹性件305处于受力压缩的状态，以确保第二压块304可以限位在第二固定筒306内上下滑动。限位杆105和第二封盖103在与纵连杆303连接固定后，可以和第一压块201、传动杆204、三向连接器301、横连杆302、纵连杆303和第二压块304一同上下移动。横连杆302和纵连杆303、限位杆105和第二封盖
103、第二固定筒306和取样筒体102之间均可采用无影胶粘接固定。
26.两根纵连杆303底部的在同一高度处均刻有刻度线，在安装时能够保证两侧第二固定筒306内的第二弹性件305受力一致，根据菲克第一定律可知，当两侧纵连杆303伸出底部限位杆105的刻度相同时，两个第二弹性件305所受压力必定相同。
27.取样筒体102选用透光性好的亚克力材质。第一封盖101是由两块半圆形的固定板1011和活动板1012组成的结构，两块半圆形可以拼接成一个完整的圆形。固定板1011和活动板1012可通过折叠合页106铰接，固定板1011通过无影胶固接在取样筒体102的上端开口处，活动板1012在与取样筒体102接触的部分做磨砂处理，并通过磁吸片108与取样筒体102的连接，固定板1011顶部设置有定滑轮107。还包括弹力绳109，弹力绳109第一端固定在活动板1012上，第二端绕过定滑轮107后固定连接在纵连杆303上，弹力绳109第二端的高度低于定滑轮107外圆的最高处，弹力绳109可以为弹簧绳。取样筒体102底部的侧壁上固定套设有套筒104，可采用粘接固定，当限位杆105带动第二封盖103向上移动以封闭取样筒体102的下端开口时，套筒104的底壁与第二封盖103相接触，套筒104和第二封盖103接触的部分做锥形磨砂口处理，不仅避免了第二封盖103在向上移动时发生位置偏差，还能够防止样品泄露。
28.本技术实施例1采集任意位置的高浓度絮体工作原理如下：手持第一固定筒203将原位采集分析装置放入具有悬浮泥渣层的池体内，并使取样筒体102置于指定采集高度，向下按压第一压块201，第一压块201受压向下移动，由于第一固定筒203通过渔线205与第二固定筒306连接固定，第一固定筒203、第二固定筒306和取样筒体102保持原位不动，第一弹性件202受压形变，传动杆204受力向下移动，由于三向连接器301部位的刚性连接方式，横连杆302、第二压块304和纵连杆303同时受力向下位移，第一封盖101的活动板1012部分连接的也弹力绳109随纵连杆303一同向下移动，活动板1012受力开启，限位杆105向下移动第二封盖103受力开启。
29.第二封盖103处于开启状态，悬浮泥渣层流经取样筒体102，稳定30s后，缓慢释放第一压块201，第一弹性件202恢复形变，传动杆204受到第一弹性件202的作用力向上移动，由于三向连接器301部位的刚性连接方式，横连杆302、第二压块304和两根纵连杆303同时受到第二弹性件305的反作用力向上位移，第一封盖101的活动板1012部分连接的弹力绳109由于其自身的弹性，随纵连杆303恢复形变，活动板1012受自身重力闭合，限位杆105向上运动第二封盖103受力闭合，悬浮泥渣层样品即可保存在取样筒体102内。
30.本技术实施例1的防止絮体样品在自身压力作用下渗漏的工作原理如下：由于第二弹性件305预先设置有一定的压紧量，因此其处于受力状态，在静止状态下会对第二压块304产生一个向上的反作用力，纵连杆303分别与第二压块304、限位杆105固接，限位杆105和纵连杆303同样会受到向上的反作用力，从而确保第二封盖103一直处于压紧状态，防止取得的絮体样品在自身压力作用下渗漏。
31.以上，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何在本技术揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。