水质在线检测设备及检测方法与流程

本发明属于水质检测技术领域，特别是涉及一种水质在线检测设备及检测方法。

背景技术：

水质检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，化学法、电化学法、原子吸收分光光度法、离子选择电极法、离子色谱法、气相色谱法、等离子体发射光谱法等，其中，离子选择电极法(定性、定量)、化学法(重量法、容量滴定法和分光光度法)在国内外水质常规监测中还普遍被采。

现有的水质监测，一般都是将水样品用容器打捞上来后带到实验室进行检测，存在以下问题：一、在实践中，处于不同水层的杂质密度与种类是不相同的，将取样点处的水打捞上来的过程成，存在样品被污染、稀释的风险；二、化学式检测技术都是基于化学方法氧化，其检测过程繁琐、复杂、耗时，会造成化学试剂的损耗，还会造成二次化学污染，价格昂贵，无法进行实时监测。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种水质在线检测设备及检测方法，便于检测不同水位的水质，提高水质检测准确性和全面性，同时对水体进行取样，有效防止样品被污染。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种水质在线检测设备，包括浮床、探测头和驱动所述探测头上下升降的升降驱动机构，所述浮床包括平台板及安装于所述平台板的下方的若干个浮箱，若干个所述浮箱沿着所述平台板的周向均匀分布，所述浮箱设有水管，所述水管上设有阀门；

所述探测头包括壳体、压杆、防回流机构和活塞机构，所述壳体的两端分别安装有前盖板和后盖板，所述防回流机构和所述活塞机构位于所述壳体的内部；

所述防回流机构包括导流架、复位弹簧和膜片，所述复位弹簧位于所述膜片和所述导流架之间，所述膜片位于所述前盖板和所述复位弹簧之间，所述前盖板设有所述压杆，所述压杆与所述膜片抵触，所述前盖板设有若干个进液口，所述导流架设有若干个导流口，所述进液口与所述导流口连通，所述导流口与所述壳体连通；

所述活塞机构包括活塞、传动杆和驱动活塞沿着壳体的轴向运动的活塞驱动电机，所述活塞驱动电机固定于壳体，所述活塞驱动电机的输出轴与齿轮连接，所述传动杆设有传动槽，所述传动槽的其中一侧壁设有齿条，所述齿条和所述齿轮啮合；

所述后盖板的外侧设有两个探测腔体，所述探测腔体为透明腔体，且两个探测腔体相互对称设置，两个探测腔体分别安装有紫外光发射器和紫外光探测器。

进一步地说，所述升降驱动机构包括收线导轮、从动导轮、导线和驱动探测头上下升降的升降驱动电机，所述升降驱动电机安装于所述平台板，所述升降驱动电机与从动导轮连接，传动皮带套于所述从动导轮和所述收线导轮，所述收线导轮与导线连接，所述导线与所述壳体的连接孔连接，所述平台板设有与所述探测头相匹配的让位孔。

进一步地说，所述收线导轮设有凸柱，所述传动皮带套于所述凸柱，所述收线导轮的外表面设有向内凹陷形成若干个v型凹槽，所述v型槽的表面设有一层陶瓷层，所述v型凹槽的宽度为2-4mm，所述v型凹槽的夹角为95-145°。

进一步地说，所述收线导轮的中心设有减重腔，所述减重腔的侧壁设有若干片加强筋，且若干片所述加强筋沿着所述减重腔的周向均匀分布。

进一步地说，所述活塞的外周面套有密封圈，所述密封圈的内周面向内凹陷形成与活塞相匹配的凹圈，所述密封圈的相对的两侧面设有密封唇，所述密封唇与所述壳体的内壁抵触。

进一步地说，所述密封圈的外表面设有若干圈向内凹陷的密封凹槽。

进一步地说，所述透明腔体为聚碳酸酯腔体、氯乙烯腔体和石英腔体。

进一步地说，所述压杆的两端分别设有凸头，所述前盖板设有与所述凸头相匹配的让位槽，所述让位槽的深度等于所述凸头的厚度。

进一步地说，所述导流架的中心设有定位柱，所述复位弹簧套于所述定位柱，且所述复位弹簧位于所述导流架和所述膜片之间。

进一步地说，水质在线检测方法，包括以下步骤：

s1：将检测设备放入需要检测的水域中，通过调节各个浮箱上的阀门，使少量液体进入浮箱内，调节整个检测装置的平衡；

s2：升降驱动电机驱动收线导轮转动将导线进行收放，将探测头投入待检测的水域中，直至探测头达到需检测的水位深度；

s3：活塞驱动电机驱动齿轮转动，齿轮带动传动杆沿着壳体的轴向运动，传动杆带动活塞将水域中的水体吸入壳体的内部，从而获得液体样品；

s4：由控制器驱动紫外光发射器发射紫外光速，紫外光速穿过被检测的水体后被紫外光探测器接收进行水质检测并反馈至控制器；

s5：检测结束后，升降驱动电机驱动收线导轮转动将导线收起，将探测头吊起，按压压杆推动膜片远离前盖板，将壳体中的液体样品倒出进行存放保存。

本发明的有益效果是：

本发明的浮箱沿着平台板的周向均匀分布，浮箱设有水管，水管上设有阀门，通过控制阀门的开关调节水体进入浮箱的量，调节整个浮床的平衡；

本发明的探测头包括壳体、压杆、防回流机构和活塞机构，通过活塞驱动电机将水体吸入壳体进行保存，防回流机构有效防止在探头吊起取样过程中水样被污染，从而获取需要进一步检测的水样，保证样品的完整性；

本发明的后盖板的外侧设有两个探测腔体，探测腔体为透明腔体，且两个探测腔体相互对称设置，两个探测腔体分别安装有紫外光发射器和紫外光探测器，从而对水质进行检测；

本发明的升降驱动机构包括收线导轮、从动导轮、导线和驱动探测头上下升降的升降驱动电机，将探测头升降至不同的水位，保证检测的准确性，提高水质检测全面性；

本发明的收线导轮的外表面设有向内凹陷形成若干个v型凹槽，使收放导线更稳定，防止打滑，更佳的是，v型槽的表面设有一层陶瓷层，保证了收线导轮的使用寿命，值得一提的是，收线导轮的中心设有减重腔，减重腔的侧壁设有若干片加强筋，在减少收线导轮重量的同时利用加强筋保证收线导轮的强度；

本发明的活塞的外周面套有密封圈，密封圈的相对的两侧面设有密封唇，密封圈的外表面设有若干圈向内凹陷的密封凹槽，从而增加活塞与壳体的内壁的密封性，利用抽取液体。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的探测头的结构示意图；

图3是本发明的图2的a处的放大图；

图4是本发明的收线导轮的结构示意图；

图5是本发明的传动杆的结构示意图；

图6是本发明的控制电路图；

图中各部分的附图标记如下：

浮床1、平台板11、浮箱12、水管121、阀门122、探测头2、壳体21、连接孔211、压杆22、凸头221、防回流机构23、导流架231、导流口2311、定位柱2312、复位弹簧232、膜片233、活塞机构24、活塞241、传动杆242、传动槽2421、齿条2422、活塞驱动电机243、齿轮244、密封圈245、密封唇2451、密封凹槽2452、前盖板25、进液口251、后盖板26、探测腔体27、紫外光发射器271、紫外光探测器272、升降驱动机构3、收线导轮31、凸柱311、v型凹槽312、减重腔313、加强筋314、从动导轮32、导线33、升降驱动电机34、传动皮带35、控制器4、无线收发器5、v型凹槽的宽度w和v型凹槽的夹角ɑ。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例：一种水质在线检测设备，如图1-6所示，包括浮床1、探测头2和驱动所述探测头2上下升降的升降驱动机构3，所述浮床1包括平台板11及安装于所述平台板11的下方的若干个浮箱12，若干个所述浮箱12沿着所述平台板11的周向均匀分布，所述浮箱12设有水管121，所述水管121上设有阀门122；

所述探测头2包括壳体21、压杆22、防回流机构23和活塞机构24，所述壳体21的两端分别安装有前盖板25和后盖板26，所述防回流机构23和所述活塞机构24位于所述壳体21的内部；

所述防回流机构23包括导流架231、复位弹簧232和膜片233，所述复位弹簧232位于所述膜片233和所述导流架231之间，所述膜片233位于所述前盖板25和所述复位弹簧232之间，所述前盖板25设有所述压杆22，所述压杆22与所述膜片233抵触，所述前盖板25设有若干个进液口251，所述导流架231设有若干个导流口2311，所述进液口251与所述导流口2311连通，所述导流口2311与所述壳体21连通；

所述活塞机构24包括活塞241、传动杆242和驱动活塞241沿着壳体21的轴向运动的活塞驱动电机243，所述活塞驱动电机243固定于壳体21，所述活塞驱动电机243的输出轴与齿轮244连接，所述传动杆242设有传动槽2421，所述传动槽2421的其中一侧壁设有齿条2422，所述齿条2422和所述齿轮244啮合；

所述后盖板26的外侧设有两个探测腔体27，所述探测腔体27为透明腔体，且两个探测腔体27相互对称设置，两个探测腔体27分别安装有紫外光发射器271和紫外光探测器272。

所述升降驱动机构3包括收线导轮31、从动导轮32、导线33和驱动探测头2上下升降的升降驱动电机34，所述升降驱动电机34安装于所述平台板11，所述升降驱动电机34与从动导轮32连接，传动皮带35套于所述从动导轮32和所述收线导轮31，所述收线导轮31与导线33连接，所述导线33与所述壳体21的连接孔211连接，所述平台板11设有与所述探测头2相匹配的让位孔。

所述收线导轮31设有凸柱311，所述传动皮带35套于所述凸柱311，所述收线导轮31的外表面设有向内凹陷形成若干个v型凹槽312，所述v型槽的表面设有一层陶瓷层，所述v型凹槽的宽度w为2-4mm，所述v型凹槽的夹角ɑ为95-145°。

所述收线导轮31的中心设有减重腔313，所述减重腔313的侧壁设有若干片加强筋314，且若干片所述加强筋314沿着所述减重腔313的周向均匀分布。

所述活塞241的外周面套有密封圈245，所述密封圈245的内周面向内凹陷形成与活塞241相匹配的凹圈，所述密封圈245的相对的两侧面设有密封唇2451，所述密封唇2451与所述壳体21的内壁抵触。

所述密封圈245的外表面设有若干圈向内凹陷的密封凹槽2452。

所述透明腔体为聚碳酸酯腔体、氯乙烯腔体和石英腔体。

所述压杆22的两端分别设有凸头221，所述前盖板25设有与所述凸头221相匹配的让位槽，所述让位槽的深度等于所述凸头221的厚度。

所述导流架231的中心设有定位柱2312，所述复位弹簧232套于所述定位柱2312，且所述复位弹簧232位于所述导流架231和所述膜片233之间。

具体实施时，所述紫外光发射器271、所述紫外光探测器272、所述活塞驱动电机243、所述升降驱动电机34分别与控制器4电连接，所述控制器4与无线收发器5连接。

本发明还提供一种水质在线检测方法，包括以下步骤：

s1：将检测设备放入需要检测的水域中，通过调节各个浮箱12上的阀门122，使少量液体进入浮箱12内，调节整个检测装置的平衡；

s2：升降驱动电机34驱动收线导轮31转动将导线33进行收放，将探测头2投入待检测的水域中，直至探测头2达到需检测的水位深度；

s3：活塞驱动电机243驱动齿轮244转动，齿轮244带动传动杆242沿着壳体21的轴向运动，传动杆242带动活塞241将水域中的水体吸入壳体21的内部，从而获得液体样品；

s4：由控制器4驱动紫外光发射器271发射紫外光速，紫外光速穿过被检测的水体后被紫外光探测器272接收进行水质检测并反馈至控制器4；

s5：检测结束后，升降驱动电机34驱动收线导轮31转动将导线33收起，将探测头2吊起，按压压杆22推动膜片233远离前盖板25，将壳体21中的液体样品倒出进行存放保存。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。