一种隔离式水样采集进排水系统装置的制作方法

1.本实用新型涉及水样采集进排水技术领域，特别是涉及一种隔离式水样采集进排水系统装置。


背景技术：

2.目前，市面上在线水质监测主要是将水质传感器（溶氧、氨氮、亚硝酸盐、水温等传感器）长期至于水中，实时监控水质里相关参数的变化，从而确定测试水域的水质，然后采取针对性措施。但是，一般养殖水域中，微生物以及藻类，鱼虾排泄物，投食物等会造成水体情况极度复杂，对传感器较为脆弱的敏感膜系统造成污染甚至损坏。另外，由于水养殖场大多需要增氧机等电气设备为水产品提供充足的氧气，以及场地周边有高压线等其他干扰源的存在，常常因为接地保护不到位造成漏电等现象，造成传感器被干扰，以上情况导致传感器降低测量准确性。甚至直接导致传感器损坏，使得测量失败以及测量结果数据失去意义。目前针对此种情况一般采用勤维护的方式，对于大批量部署的水养殖基地，工作量相当之大，造成成本高。
3.为避免水体存在的电干扰，相关领域人员也设计检测装置将水从水域抽出进行检测，但是依然存在以下问题。
4.1、抽水泵停止后，水通过进水管路回流。
5.2、进水管位置过高，导致进水过程中混合了大量的空气，造成采样水体组分改变，失去测量意义。
6.3、进水水流流速过大，其中的泥沙颗粒对传感器膜系统冲击，时间久了造成膜系统损毁。
7.4、虽然进水部分采用的过滤装置，但是不能采用过于细密的过滤装置，否则会导致浊度指标严重偏离实际水体，因此水中的微生物还是有可能在传感器部分富集，从而导致传感器敏感膜系统造成污染甚至损坏，检测的数据不准确。
8.5、由于自然养殖水体中，晚上或者藻类微生物失衡的情况下，会导致水中含氧量（溶氧值）非常低，这将会导致水中严重缺氧，鱼虾死亡。因此在特定情况下测量时间过长，将会导致采集的水样在蓄水容器中与空气中的氧充分结合导致水样中含氧量增高，从而导致测量值不准确，如果用此测量值作为控制增氧设备的依据，将会导致实际水体溶氧过低而增氧设备没有打开的情况，会导致鱼虾缺氧死亡的严重经济损失。
9.6、在野外部署水质监测装置的时候（养殖鱼塘大多为野外），阳光暴晒的情况下，蓄水容器温度上升，造成蓄水时拉高水温，从而导致温度传感器采集的温度高于实际自然水体，从而导致需要进行温度补偿的数据产生较大偏差。


技术实现要素：

10.为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种应用于水质监测系统的隔离式水样采集进排水系统装置。
11.本实用新型所采用的技术方案是：一种隔离式水样采集进排水系统装置，包括一储水容器、水位传感器、水质传感器监测组、进水管、水泵、排水管。排水管设于储水容器底部，排水管在储水容器外的管体上设有一排水阀，所述进水管的末端连接水泵，水泵置于被采集水样的水域中，进水管的前端延伸至储水容器上方然后朝下置入储水容器内。进水管置入储水容器内的管体布置于水质传感器监测组的侧边，并且进水管置入储水容器内的管体上设有自动冲洗水质传感器监测组的冲洗结构和水泵停止后防止将储水容器内的水倒吸的防倒流结构。
12.进一步所述储水容器底部设有与储水容器侧壁一体成型的底部体，或者储水容器底部设有分体式通过螺纹连接的下盖。储水容器顶部设有上盖，上盖盖于储水容器顶部，储水容器顶部边沿与上盖有间隙可使储水容器进入和排出空气。
13.进一步所述冲洗结构为在进水管置入至储水容器内的管体的侧壁设有一个或多个对着水质传感器监测组侧边的微流冲洗孔。
14.进一步所述防倒流结构为在进水管置入至储水容器内的管体，在该管体靠近储水容器顶部位置设有一均压孔。
15.进一步所述上盖上表面靠近储水容器侧壁的位置设置用于穿出水位传感器、水质传感器监测组的连接线缆的孔位，及穿插进水管的孔位，水位传感器、水质传感器监测组及进水管是分布于储水容器内靠近容器内壁位置，储水容器内避开水位传感器、水质传感器监测组及进水管的位置设置一块随水位变化贴着水面浮动的漂浮薄板。
16.进一步所述进水管前端置入至储水容器内接近底部的位置。
17.进一步所述排水管由储水容器的底部置入，排水管略微高出储水容器底部，实现排水管在完全实现排水作业后，储水容器底部仍留有部分水。
18.进一步所述水泵外围套设一过滤装置，该过滤装置采用一边框骨架，边框骨架上设有过滤网，过滤网主要过滤水域中的较大垃圾杂物，不影响采集水样的浑浊度。
19.本实用新型的有益效果为：通过本方案设计的应用于水质监测系统的水样采集的进排水系统装置，将水样从被测水域中抽出，隔离了原来水域，解决了传统的将水质传感器置入水域会受到其他电气设备漏电干扰水质传感器的问题。
20.在采集水样进水过程中，进水管进水的同时，进水管的微流冲洗孔对着检测水质的水质传感器监测组进行喷水冲洗，使得水质传感器监测组的的检测探头得到冲洗，将富集在这些检测探头的藻类或微生物冲洗掉，从而使得检测的数据准确，同时延长水质传感器监测组的使用寿命。
21.在采集水样进水过程中，通过水泵将水样从水域抽出，在进水管上在接近储水容器顶部位置的管壁上设置均压孔，均匀孔在储水容器内水位上。在水泵停止工作后，均匀孔使得空气会迅速补进进水管内，从而形成气压平衡，阻断容器内蓄水水样被抽回，实现防止倒流。
22.进水管置入至储水容器接近底部的位置，水直接进入至储水容器的底部，并且设置随水位变化贴着水面浮动的漂浮薄板，实现进水过程中，尽可能的减少水样混合空气、水样与空气的接触面，最大程度减小空气对水样的影响，使得水样监测数据准确。
23.排水管由储水容器的底部置入，排水管略微高出储水容器底部，实现排水管在完全实现排水作业后，储水容器底部仍留有部分水。留有部分水是使得在储水容器内的水质
传感器的膜不干燥，同时由于水的比热大，由于受热，导致内部存水汽化带出去一部分热量，从而保证在两次采样间隙的时间段里，温度相对恒定。系统控制并且等待检测循环开启时，预充水能很好的起到降温的作用。
附图说明
24.图1为本实用新型的整体结构示意图。
具体实施方式
25.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明，图1中的虚线方框内为本实用新型组成结构，虚线方框外的为控制主机及太阳能光伏板示意图。
26.参照附图1，一种隔离式水样采集进排水系统装置，包括一储水容器1、水位传感器2、水质传感器监测组3、进水管4、水泵5、排水管6。所述排水管6设于储水容器1底部，排水管6在储水容器1外的管体上设有一排水阀7，所述进水管4的末端连接水泵5，水泵5置于被采集水样的水域12中，进水管4的前端延伸至储水容器1上方然后朝下置入储水容器1内。进水管4置入储水容器1内的管体布置于水质传感器监测组3的侧边，并且进水管4置入储水容器1内的管体上设有自动冲洗水质传感器监测组3的冲洗结构和水泵5停止后防止将储水容器1内的水倒吸的防倒流结构。
27.进一步所述储水容器1底部设有与储水容器1侧壁一体成型的底部体，或者储水容器1底部设有分体式通过螺纹连接的下盖8；储水容器1顶部设有上盖9，上盖9盖于储水容器1顶部，储水容器1顶部边沿与上盖9有间隙可使储水容器1进入和排出空气。
28.优选的，所述冲洗结构为在进水管4置入至储水容器1内的管体的侧壁设有一个或多个对着水质传感器监测组3侧边的微流冲洗孔401。
29.优选的，所述防倒流结构为在进水管4置入至储水容器1内的管体，在该管体靠近储水容器1顶部位置设有一均压孔402。
30.进水管4工作过程：当水泵5泵水完毕，储水容器1内部水位达到设定水位时，水泵5关闭，进水,4中的水由于重力流回水域12，此时因为进水管4直插到储水容器1底部（防止气泡产生以及混合空气改变组分），内部大气压导致蓄水回流，此时进水管4上方设计的均压孔402（孔径大小需要根据水管直径以及落差设计，过大则会在进水时引入大量空气改变水样组分，过小不能形成有效回流阻断）使得空气会迅速补进进水管4路，从而形成气压平衡，阻断储水容器1内蓄水水样被抽回。
31.优选的，所述上盖9上表面靠近储水容器1侧壁的位置设置用于穿出水位传感器2、水质传感器监测组3的连接线缆的孔位，及穿插进水管4的孔位，水位传感器2、水质传感器监测组3及进水管4是分布于储水容器1内靠近容器内壁位置，储水容器1内避开水位传感器2、水质传感器监测组3及进水管4的位置设置一块随水位变化贴着水面浮动的漂浮薄板10。
32.优选的，所述进水管4前端置入至储水容器1内接近底部的位置，避免进水管4开口过高造成水和空气的大量结合（因为水中动植物的呼吸作用，待测水晚上一般为氧不饱和水），从而导致样本组分严重改变，数据产生较大偏差。同时，进水管4底部侧面与水质传感器监测组的传感器检测膜系统位置同高处的微流冲洗孔401，且进水管4出口处位于储水容器1底部，从而由于水压差从微流冲洗孔401形成一定流速的水流，冲洗传感器反应膜，从而
在一定程度上降低了异物附着的概率。
33.优选的，所述排水管4由储水容器1的底部置入，排水管6略微高出储水容器1底部，实现排水管6在完全实现排水作业后，储水容器1底部仍留有部分水，大概留有100ml～200ml即可，留下的部分水在水质传感器监测组3的下方，有利于使得水质传感器监测组3的膜不至于温度高导致干燥，又不会使得水质传感器监测组3下端浸泡在水里。
34.优选的，所述水泵5外围套设一过滤装置11，该过滤装置11采用一边框骨架，边框骨架上设有过滤网。过滤网的网孔不采用过细的孔，只需要过滤较大的垃圾杂物等，不至于影响采集的水样的浊度严重偏离实际水样。
35.工作过程：当开始一个采样储水周期时，首先排水阀7关闭，水泵5开始泵水，当水位传感器2检测到水位时，关闭水泵5，保持约1分钟，等待储水系统降温；时间到，开启排水阀将水排出（此为预充水步骤）。然后再次关闭排水阀7，开启水泵5泵水，正式开始采样，当水位传感,2检测到水位时，给关闭水泵5，开始读取相关传感器的数值到主控制器，控制器处理完毕，发送数据到云端，测量完毕，开启排水阀7排水，等待下一检测循环。
36.本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。而对于属于本实用新型的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本实用新型的保护范围。