肥料重金属前处理改进设备的制作方法

1.本实用新型涉及重金属检测设备，具体涉及肥料重金属前处理改进设备。


背景技术：

2.化肥、农药是现代工业发展的成果，助力粮食等农作物单产水平提升，在促进粮食和农业生产发展中起了不可替代的作用，但目前也存在过量施用、盲目施用等问题，带来了成本的增加和环境的污染，亟需改进施肥用药方式，提高利用率，减少不合理投入，促进农业可持续发展。尤其是当前部分肥料存在严重的重金属超标现象，严重危害了农作物和人体的健康，因此需要在加工过程中对肥料进行前处理，而在前处理时需要先测定该原料是否存在重金属超标的现象，如其中的铅、铬、汞及镉等元素，但是现有的测试设备都是分别进行人工检测的，检测效率低，无法快速得到结果。
3.因此，亟待一种可同时检测多种重金属元素、检测效率高的设备。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了肥料重金属前处理改进设备。
5.为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用了以下技术方案：肥料重金属前处理改进设备包括搅拌桶、输送管路及重金属检测仪；所述搅拌桶底部设有排水管，且搅拌桶内部设有搅拌机构；所述输送管路与排水管连通，沿输送管路长度方向均匀间隔设有多个滴注装置，通过所述滴注装置对重金属检测仪的测量容器内进行肥料溶液滴注，每个所述滴注装置对应一个所述测量容器；且每个所述测量容器上方均设有一显色试剂滴定装置。
6.工作原理及有益效果：1、与现有技术的单人操作一台仪器相比，本方案可自动将肥料先溶于蒸馏水处理完毕，通过输送管路将肥料溶液输送到每个滴注装置内，通过滴注装置对每个重金属检测仪的测量容器进行滴注操作，通过显色试剂滴定装置滴入对应的显色试剂，通过重金属检测仪检测重金属元素，其中每个重金属检测仪对应检测一种重金属元素，因此只需要事先设置好每个重金属检测仪的参数即可，可快速有效地对肥料中的重金属进行检测，显著降低了测试人员的工作强度，大大提高了检测效率；
7.2、每个重金属检测仪只需要单独检测一种重金属元素，无需为了检测多种重金属元素进行重复调试，也无需重复配置肥料溶液，显著降低了检测时间，多线程操作，检测效率显著提高。
8.进一步地，所述重金属检测仪均设有无线通信模块，其通过所述无线通信模块分别与滴注装置以及显色试剂滴定装置无线通信连接。当显色试剂滴定装置滴定玩显色试剂后，发送信号给重金属检测仪，重金属检测仪收到信号后根据设定的等待时间的带测量容器内的溶液反应完全后开始检测，可实现自动化操作，此步骤无需人工介入。
9.进一步地，还包括肥料提升投放机构，该肥料提升投放机构包括底部设有电动排放管的肥料桶、用于驱动肥料桶上下移动的竖直驱动机构及用于驱动竖直驱动机构和肥料
桶同时旋转的旋转驱动机构。此方案，通过肥料提升投放机构可极大地方便肥料的投放，使用时，只需要将待测肥料加入到肥料桶内，竖直驱动机构驱动肥料桶上升到一定高度，旋转驱动机构驱动竖直驱动机构和肥料桶旋转，使得肥料桶转动到搅拌桶上方，电动排放管排放肥料到搅拌桶内，逻辑简单，控制方便，实现难度极低。
10.进一步地，所述竖直驱动机构为线性模组，所述肥料桶通过连接件固定与线性模组的滑台上。利用现有市面上可购买到的线性模组，可非常方便地将肥料桶抬升，而且定位精度极高，执行速度快，控制方便，实现难度低，与传统的链条式提供机构相比，成本更低，装配也更加简单。
11.进一步地，所述旋转驱动机构包括与线性模组可拆卸连接的旋转轴、用于驱动旋转轴旋转的驱动电机。此设置，通过驱动电机驱动旋转轴旋转即可方便地控制线性模组转动，从而带动肥料桶转动，操作方便，实现难度低。
12.进一步地，所述搅拌桶顶部设有用于对肥料桶进行定位的定位传感器，所述定位传感器与驱动电机通信连接。通过定位传感器可快速对肥料桶进行检测定位，当检测到肥料桶的时候，即完成了肥料桶的旋转定位，也就表示肥料桶旋转到了搅拌桶上方位置，可以进行排肥料操作，无需设置其他机械定位结构，降低了零件加工成本和组装难度。
13.进一步地，还包括用于对搅拌桶进行加蒸馏水操作的加水机构，该加水机构包括底部设有电动排水管的储水箱、用于对储水箱加水的水泵，所述储水箱设于搅拌桶上方。此方案，通过加水机构可实现自动加水操作，无需人工加水，提高了工作效率。
14.进一步地，所述搅拌机构包括设于搅拌桶轴线上的搅拌轴、与搅拌轴驱动连接的搅拌电机及设于搅拌轴上的多个搅拌叶。通过搅拌电机直接驱动搅拌轴旋转，通过搅拌轴带动搅拌叶旋转，从而实现了搅拌操作，实现难度低。
15.进一步地，所述每个所述显色试剂滴定装置上均设有液位传感器。可通过市面上可购买到的不接触式液位传感器来检测显色试剂滴定装置内的液位，方便实时了解显色试剂滴定装置的余量。
16.进一步地，还包括监控终端，所述监控终端分别与搅拌机构、加水机构、肥料提升投放机构、重金属检测仪及显色试剂滴定装置通信连接，通过所述监控终端控制和监控各部件。通过监控终端可方便地监控本设备内所有的电器设备，也能能够进行操作，从而及时处理异常状况。
附图说明
17.图1是本实用新型的初始状态结构示意图；
18.图2是本实用新型的投放肥料装好的结构示意图；
19.图3是图1中对于滴注装置和显色试剂滴定装置的细节放大图。
20.图中，1、搅拌桶；2、输送管路；3、重金属检测仪；4、排水管；5、搅拌机构；6、滴注装置；7、显色试剂滴定装置；8、肥料提升投放机构；9、加水机构；10、监控终端；31、测量容器；51、搅拌轴；52、搅拌电机；53、搅拌叶；81、肥料桶；82、竖直驱动机构；83、旋转驱动机构；84、电动排放管；831、旋转轴；832、驱动电机；85、定位传感器；91、储水箱；92、水泵；93、电动排水管。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的披露中，术语“纵向”、“横向”、“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是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。
23.如图1
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3所示，本肥料重金属前处理改进设备包括搅拌桶1、输送管路2及重金属检测仪3，搅拌桶1用于进行肥料和蒸馏水的溶液制造，方便后续进行重金属检测，输送管路2为常见的水路管路，如自来水中常用的塑料管，重金属检测仪3为市面上可购买到的重金属检测设备，可以是光电比色计，当然也可以是其他可以检测的仪器，这里不再对其结构进行赘述。
24.具体地，搅拌桶1底部设有排水管4，且搅拌桶1内部设有搅拌机构5，通过打开排水管4上自带的阀门来实现排出肥料溶液操作，通过搅拌机构5将肥料和蒸馏水彻底混合后即可进行检测，只需在输送管路2的进口处安装过滤网，防止肥料颗粒进入输送管路2即可。
25.在本实施例中，提供了一种实现最为简单的搅拌机构5方案，搅拌机构5包括设于搅拌桶1轴线上的搅拌轴51、与搅拌轴51驱动连接的搅拌电机52及设于搅拌轴51上的多个搅拌叶53。通过搅拌电机52直接驱动搅拌轴51旋转，通过搅拌轴51带动搅拌叶53旋转，从而实现了搅拌操作，实现难度低，其中搅拌电机52为市面上常见的产品，搅拌轴51和搅拌叶53也是高强度塑料或不锈钢制成，而且由于本设备只需要检测肥料的重金属含量，因此不需要加入很多肥料，也因此本设备的整体大小不会很大，对于电机的要求也不高，整体成本较低。
26.具体地，输送管路2与排水管4连通，沿输送管路2长度方向均匀间隔设有多个滴注装置6，通过滴注装置6对重金属检测仪3的测量容器31内进行肥料溶液滴注，每个滴注装置6对应一个测量容器31，在本实施例中，滴注装置6的数量为四个，分别对应铅、铬、汞及镉的检测，因此只需要在对应的重金属检测仪3上先设置好对应元素的检测参数，从而针对性的对肥料溶液中的重金属元素进行单独检测，无需重复调节参数，不易出错。
27.且每个测量容器31上方均设有一显色试剂滴定装置7，其中滴注装置6和显色试剂滴定装置7为常见的定量排水装置，原理就是利用电磁阀控制通道开闭进行排液操作，只需要控制电磁阀的打开时间即可，是现有技术，因此不再对其结构进行赘述，而且显色试剂也是对应各重金属元素而选择，显色试剂为现有技术，这里不再对其成分进行赘述。
28.为了更方便实时了解显色试剂滴定装置7的余量，每个显色试剂滴定装置7上均设有液位传感器，可通过市面上可购买到的不接触式液位传感器来检测显色试剂滴定装置7内的液位。
29.具体地，为了方便重金属检测仪3开始检测操作，重金属检测仪3均设有无线通信模块，其通过无线通信模块分别与滴注装置6以及显色试剂滴定装置7无线通信连接，可以
通过常见的蓝牙方式通信。当显色试剂滴定装置7滴定玩显色试剂后，发送信号给重金属检测仪3，重金属检测仪3收到信号后根据设定的等待时间的带测量容器31内的溶液反应完全后开始检测，可实现自动化操作，此步骤无需人工介入。
30.与现有技术的单人操作一台仪器相比，本方案可自动将肥料先溶于蒸馏水处理完毕，通过输送管路2将肥料溶液输送到每个滴注装置6内，通过滴注装置6对每个重金属检测仪3的测量容器31进行滴注操作，通过显色试剂滴定装置7滴入对应的显色试剂，通过重金属检测仪3检测重金属元素，其中每个重金属检测仪3对应检测一种重金属元素，因此只需要事先设置好每个重金属检测仪3的参数即可，可快速有效地对肥料中的重金属进行检测，显著降低了测试人员的工作强度，大大提高了检测效率。
31.为了进一步提升检测效率，在本设备的搅拌桶1旁还增加了肥料提升投放机构8，该肥料提升投放机构8包括底部设有电动排放管84的肥料桶81、用于驱动肥料桶81上下移动的竖直驱动机构82及用于驱动竖直驱动机构82和肥料桶81同时旋转的旋转驱动机构83。此方案，通过肥料提升投放机构8可极大地方便肥料的投放，使用时，只需要将待测肥料加入到肥料桶81内，竖直驱动机构82驱动肥料桶81上升到一定高度，旋转驱动机构83驱动竖直驱动机构82和肥料桶81旋转，使得肥料桶81转动到搅拌桶1上方，电动排放管84排放肥料到搅拌桶1内，逻辑简单，控制方便，实现难度极低。
32.在本实施例中，竖直驱动机构82为线性模组，肥料桶81通过螺丝固定与在线性模组的滑台上。利用现有市面上可购买到的线性模组，可非常方便地将肥料桶81抬升，而且定位精度极高，执行速度快，控制方便，实现难度低，与传统的链条式提供机构相比，成本更低，装配也更加简单。
33.具体地，旋转驱动机构83包括与线性模组通过螺丝固定的旋转轴831、用于驱动旋转轴831旋转的驱动电机832，驱动电机832为常见的步进电机或减速电机，其通过常见的链条传动或齿轮传动方式带动旋转轴831旋转。此设置，通过驱动电机832驱动旋转轴831旋转即可方便地控制线性模组转动，从而带动肥料桶81转动，操作方便，实现难度低。
34.为了方便地对肥料桶81进行定位，搅拌桶1顶部设有用于对肥料桶81进行定位的定位传感器85，定位传感器85与驱动电机832通过导线通信连接，定位传感器85可以是常见的光电传感器，如红外传感器。通过定位传感器85可快速对肥料桶81进行检测定位，当检测到肥料桶81的时候，即完成了肥料桶81的旋转定位，也就表示肥料桶81旋转到了搅拌桶1上方位置，可以进行排肥料操作，无需设置其他机械定位结构，降低了零件加工成本和组装难度。
35.为了再更进一步提升检测效率，本设备上还安装了用于对搅拌桶1进行加蒸馏水操作的加水机构9，该加水机构9包括底部设有电动排水管93的储水箱91、用于对储水箱91加水的水泵92，储水箱91设于搅拌桶1上方。此方案，通过加水机构9可实现自动加水操作，无需人工加水，提高了工作效率。其中电动排水管93就是水管内安装电磁阀控制水管的开闭，水泵92等为现有可购买到的设备。
36.最后，为了方便对本设备整体进行监控操控，并运行大部分计算操作，还安装了一个监控终端10，监控终端10分别与搅拌机构5、加水机构9、肥料提升投放机构8、重金属检测仪3及显色试剂滴定装置7通信连接，通过监控终端10控制和监控各部件。通过监控终端10可方便地监控本设备内所有的电器设备，也能能够进行操作，从而及时处理异常状况。这个
监控终端10可以是市面上常见的x86工控电脑，运行windows系统或linux系统，可极为方便地实现对本设备所有电器设备的操控，连接方式可以是无线也可以是有线。
37.本实用新型未详述部分为现有技术，故本实用新型未对其进行详述。
38.可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
39.尽管本文较多地使用了搅拌桶1、输送管路2、重金属检测仪3、排水管4、搅拌机构5、滴注装置6、显色试剂滴定装置7、肥料提升投放机构8、加水机构9、监控终端10、测量容器31、搅拌轴51、搅拌电机52、搅拌叶53、肥料桶81、竖直驱动机构82、旋转驱动机构83、电动排放管84、旋转轴831、驱动电机832、定位传感器85、储水箱91、水泵92、电动排水管93等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
40.本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本技术相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。