水质检测装置的制作方法

本实用新型属于检测设备技术领域，尤其涉及一种水质检测装置。

背景技术：

当前，随着国家环保法规的逐渐完善及日益严格，对工矿企业所排放的生产废水的水体悬浮物的含量进行检测已成为一项十分重要的工作，严格而有效的水质检测是保证工业排放安全的重要保证。同时，水体悬浮物含量同样也是生活饮用水的一种指标，为保证饮用水管网末梢悬浮物含量满足2006年颁布的《生活饮用水卫生标准GB5749-2006》1NTU以下的要求，水厂出水悬浮物含量应控制在0.5NTU左右。很多城市供水企业将出厂水内控指标控制在0.1NTU 以下，以保证饮用水的微生物学安全。例如，上海自来水公司的出厂水悬浮物含量目前要求低于0.08NUT。不过，无论是对于工业废水悬浮物含量检测或是饮用水悬浮物含量检测，目前均缺少对水体悬浮物含量进行检测的相关设备。

技术实现要素：

针对以上描述，本实用新型的目的在于提供一种水质检测装置，以能够用于对水体悬浮物含量进行检测。

本实用新型的技术方案是通过以下方式实现的：

一种水质检测装置，其包括：

仓体，所述仓体内部中空、以形成测量仓；

测量筒体，一端密封连接于测量仓的底部，另一端敞口设置、并向测量仓顶部延伸，且所述测量筒体与测量仓内壁之间间隔布置、以形成有溢流出水通道；

除气室，设于所述测量仓的底部、并位于所述测量筒体的下方，在所述除气室顶部的中心设有与所述测量筒体底部相连的连通口，于所述除气室顶部的边沿设有排气口，且在所述溢流出水通道内设有底端与排气口相连的排气管，所述排气管的顶端向测量仓顶部延伸、并高出所述测量筒体布置；

进水口，位于所述仓体上，并连通于所述除气室内；

排水口，设于所述仓体的底部、且与所述溢流出水通道底部连通；

发光部，设于所述测量仓的顶部，以向测量筒体内发射直线光束；

第一光检测部，位于所述测量筒体内、且布置于所述直线光束的一侧，以构成对所述直线光束强度的检测。

作为对上述方式的限定，所述进水口位于仓体的上部，在所述仓体外设有串接于进水口上的水路气泡消除机构。

作为对上述方式的限定，所述水路气泡消除机构包括相串接的一级消除单元和二级消除单元，且，

所述一级消除单元包括腔体，设于腔体内的进水管，以及形成于腔体顶部的通气口和设于腔体底部的一级出水口，所述进水管一端位于腔体底部、并与腔体外连通、以形成与在线输送水路连通的水路进口，所述进水管的出水端向腔体顶部延伸、且高于一级出水口布置；

所述二级消除单元连接于一级出水口上，且包括与一级出水口相连的、沿水流方向缩颈布置的增压管，并联于所述增压管上、并沿水流方向扩径布置的吸拖管，以及与所述增压管相串接的出水管，所述出水管和增压管相连的一端与所述吸拖管相连通，所述出水管连接于所述进水口。

作为对上述方式的限定，在所述吸拖管与所述增压管的连接管路上设有流量调节机构。

作为对上述方式的限定，所述水路气泡消除机构包括与在线输送水路相连通的进水管路，以及并路连通于所述进水管路上的一级脱气段和负压吸气机构，所述一级脱气段利用管路变径喷射水流而除气；还包括连通于所述一级脱气段下游的、利用重力加速度脱气的二级脱气段，所述二级脱气段末端开设有与所述进水口相连通的出水管路，所述负压吸气机构对所述二级脱气段脱出的气体进行负压吸附、并输入至所述在线输送水路上，所述一级脱气段与所述二级脱气段间、所述二级脱气段与所述负压吸附机构间分别密封连通。

作为对上述方式的限定，在所述测量筒体内设有与测量筒体轴线平行布置、且两端开口的收光管，所述收光管的底端插设于连通口中、并在所述收光管的底部设有连通所述收光管内部与测量筒体底部之间的通孔，所述收光管的顶端位于所述第一光检测部的下方，且所述直线光束射于所述收光管内。

作为对上述方式的限定，所述发光部通过散热座安装于测量仓的顶部，并于散热座上固连有延伸至所述测量筒体内的散热管。

作为对上述方式的限定，所述测量筒体顶端的内壁呈刃口状设置，在所述仓体的底部设有与所述除气室底部连通的放空口。

作为对上述方式的限定，于所述仓体上设有在所述发光部外露于测量仓外时，使所述发光部自动关闭的控制开关。

作为对上述方式的限定，在所述测量仓内，于所述第一光检测部的上方设有位于所述直线光束路径上的分光镜，且对应于所述分光镜设有对分光镜所分光束的光强进行检测的第二光检测部。

本实用新型的优点在于：

本实用新型的水质检测装置通过测量筒体和除气室的布置，可使水体经过除气室、测量筒体及溢流出水通道，而在测量仓中形成流动路径，并于测量筒体内形成进行检测的测量暗室环境，再通过发光部发出直线光束，以及第一光检测部于测量筒体内的设置，便可通过测量水体中颗粒固体对发光部所发光束的吸收折射，而实现对水体悬浮物含量的检测，以可供水质检测工作使用。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式中水质检测装置的结构图；

图2为本实用新型具体实施方式中水质检测装置的另一结构图；

图3为本实用新型具体实施方式中水质检测装置的俯视图；

图4为图3中B-B方向的剖视图；

图5为图3中C-C方向的剖视图；

图6为本实用新型具体实施方式中水路气泡消除机构的结构图；

图7为本实用新型具体实施方式中另一水路气泡消除机构的结构图；

其中：1-底座，2-下筒体，3-上筒体，4-顶盖，5-固定座，6-排水口，7-放空口，8-连接座，9-霍斯曼接头，10-进水口，11-测量筒体，12-进水连接管， 13-除气室，14-隔离座，15-收光管，16-通孔，17-凹槽，18-连通孔，19-电路板， 20-光源固定座，21-散热座，22-光源，23-接口板，24-透镜组，25-散热管，26- 传感器安装座，27-分光镜，28-第二光传感器，29-第一光传感器，30-通孔，31- 排气连通孔，32-排气管，33-连通孔，34-水路气泡消除机构，35-溢流出水通道， 111-刃口，3401-腔体，3402-进水管，3403-水路进口，3404-出水端，3405-溢流管，3406-溢流口，3407-一级出水口，3408-通气口，3409-安装座，3410-连接管，3411-增压管，3412-连接管，3413-第一管段，3414-第二管段，3415-无气出水口，3416-连接管，3417-吸拖管，3418-载气出水口，3419-支管，3420-流量调节机构，351-进水管路，352-一级脱气段，3521-直管，3522-缩径管，353- 负压吸气机构，3531-分流管路，3532-小缩径管，3533-扩展管路，3534-通直管， 3535-喉管，3536-吸气管路，354-二级脱气段，3541-出水管路，3542-密封槽。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“背”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，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实施例涉及一种水质检测装置，由图1至图5中所示，该水质检测装置包括由底座1、下筒体2、连接座8、上筒体3及顶盖4构成的仓体，构成仓体的各部件可通过螺纹连接在一起，并可通过密封圈进行密封。在仓体内形成有中空的测量仓，在底座1的一侧连接有固定座5，固定座5用于固定检测装置，以便于检测工作的顺利进行，在底座1的底部还设置有排水口6和放空口7，在连接座8处也设置有进水口10，排水口6、放空口7和进水口10将在下文中进行具体描述。

本实施例的水质检测装置还包括设置于测量仓内的测量筒体11，测量筒体 11具体与下筒体2共轴线布置，测量筒体11的底端密封连接于底座1上，测量筒体11的顶端也向测量仓的顶部一侧延伸而进入链接座8中，此外，本实施例中测量筒体11与测量仓的内壁，也即与下筒体2和连接座8的内壁之间间隔布置，由此形成位于测量筒体11外壁和测量仓内壁之间的溢流出水通道35，前述的设于底座1底部的排水口6便通过连通孔33与溢流出水通道的底部连通，以用于排出进入溢流出水通道35中的水。

本实施例中在底座1中也设置有经由隔离座14和测量筒体11分隔布置的除气室13，除气室13通过位于其的顶部中心的贯穿隔离座14设置的连通口和测量筒体11内部连通，且在该连通口处插装有两端开口的收光管15。其中，收光管15与测量筒体11的轴线平行，且收光管15的底端伸入除气室13中，并在收光管15的底部设置有用于连通收光管15内部和测量筒体11底部之间的通孔16，通过该通孔16实现了除气室13和测量筒体11底部的互通。前述的放空口7即连通至除气室13的底部，以可用于排空除气室13及测量仓11内的水。

本实施例中在测量筒体11的底部，也即隔离座14上形成有绕通孔16布置的呈倒锥状的凹槽17，凹槽17的设置可使得经由通孔16进入测量筒体11内的水流更为稳定。本实施例中进水口10通过设置于溢流出水通道35中的进水连接管12以及位于底座1中的连通孔18连接至除气室13的底部，在除气室 13顶部的边沿处还设置有向上倾斜布置的排气连通孔31，同时在溢流出水通道 35中也设置有底端与该排气连通孔31连通的排气管32，排气管32的顶端也延伸至连接座8内，并高于测量筒体11的顶端布置。

本实施例中在仓体外，于进水口10上还串接设置有对所进水体中的气泡进行消除的水路气泡消除机构34，水路气泡消除机构34具体如图6中所示，该水路气泡消除机构具体包括相串接的一级消除单元和二级消除单元，一级消除单元包括内部中空的腔体3401，腔体3401的顶角处设有安装孔，以便于腔体 3401的固定，在腔体3401的顶部设置有可与外界连通的通气口3408，在腔体 3401的底部设置有一级出水口3407，腔体3401内还设有一端位于腔体3401 的底部，以与在线输送水路连通而形成水路进口3403的进水管3402，进水管 3402的另一端，也即进水管3402的出水端3404则向腔体3401的顶部延伸，且出水端3404在腔体3401内高于一级出水口3407布置。

本实施例中以图6所示方向为基准，进水管3404优选的为在腔体3401内呈竖直状布置，以此可在水体由出水端3404流出时，以更为分散的形式下落，从而可利于水体内较大的气泡分离出。当然，除了竖直布置，进水管3404也可在腔体3401内倾斜布置。此外，为了进一步使得水体以分散状下落，同时也为了使水体流出及下落水流较为稳定，本实施例中进水管3402的出水端3404也设计为沿水流方向而呈扩径布置，由此使得出水端3404成喇叭口结构。

本实施例中在腔体3401的底部也设置有溢流管3405，溢流管3405的底端由腔体3401的底部连通至外部，而形成溢流口3406，溢流管3405位于腔体3401 中的一端则也向腔体3401的顶部一侧延伸，且其管口高度位于一级出水口3407 和进水管3402的出水端3404之间。溢流管3405的设置可避免腔体3401内水体发生满溢的情况，此外，更重要的是溢流管3405的设置也能够保证下游的二级消除单元内流速及压力的恒定。

本实施例中一级出水口3407具体由连接在腔体3401上的接头形成，二级消除单元即连接在一级出水口3407上，且本实施例中二级消除单元整体上包括包括与一级出水口3407相连的、沿水流方向缩颈布置的增压管3411，并联于增压管3411上、并沿水流方向扩径布置的吸拖管3417，以及与增压管3411相串接的出水管，且出水管和增压管3411相连的一端也与吸拖管3417相连通。

具体结构上，本实施例中二级消除单元固定在安装座3409上，以可便于其固定，增压管3411通过连接管3410连接于一级出水口3407上，吸拖管3417 则通过呈弯折状连接的连接管3416和连接管3412连接至增压管3411上，此外，与增压管3411串接的出水管具体包括和增压管3411相连的第一管段3413，以及与第一管段3413串接的第二管段3414，且第一管段3413也通过支管3419 连接于吸拖管3417上。第二管段3414的管口形成和进水口10连接的无气出水口3415，吸拖管3417的管口则形成载气出水口3418，并连通至外部。

本实施例中因增压管3411的缩颈设计，使得流经增压管3411的水体中的微小气泡会产生凝聚，而由于吸拖管3417的扩径设计，可使其对增压管3411 内和第一管段3413中凝聚的气泡产生吸拖力，从而可使水体中的气泡进入吸拖管3417，并由载气出水口3418排出，而由无气出水口3415排出的则为已消除气泡的无气水体。在此基础上，本实施例中为利于对凝聚气泡的吸拖，连接吸拖管3417和增压管3411的连接管3412连接在增压管3411内径较大的一端，连接出水管和吸拖管3417的支管3419连接在吸拖管3417内径较小的一端，同时，为利于增压管3411的出口形成射流，以利于气泡的分离，第一管段3413 的内径也设置的相较于第二管段3414和支管3419较大。

此外，本实施例中为对吸拖管3417所形成的吸拖力进行调节，在增压管 3411和吸拖管3417的连接管路上，具体为在连接管3412与连接管3416的连接处也设置有对进入吸拖管3417内的水体流量进行调整的流量调节机构3420，该流量调节机构3420可采用插装在连接管3412中的旋钮式结构，通过转动旋钮使得置于连接管3412中的阀片跟着旋转，可改变连接管3412的流通截面，从而达到调节流量的目的。当然，除了为旋钮式结构，其也采用其它结构形式。

此外，除了如图6中所示的结构形式，本实施例中的水路气泡消除机构还可采用如图7中所示的结构，此时，该水路气泡消除机构具体包括与在线输送水路相连通的进水管路351，以及并路连通于进水管路351上的一级脱气段352 和负压吸气机构353，本实施例中，一级脱气段352利用变径喷射水流而除气，还包括连通于一级脱气段352下游的、利用重力加速度脱气的二级脱气段354，二级脱气段354末端开设有与进水口10相连通的出水管路3541，负压吸气机构353对二级脱气段354脱出的气体进行负压吸附、并输入至在线输送水路上，一级脱气段352与二级脱气段354间、二级脱气段354与负压吸附机构间分别密封连通。

通过设置一级脱气段352，利用变径喷射水流而进行一级脱气，通过设置二级脱气段354，利用液体和气泡密度及重力加速度不同，而进行二级脱气，通过负设置压吸气机构，可对二级脱气段354脱出的气体进行负压吸附，进行三级脱气，通过多级脱气，而使脱气效果好，以提升水质监测的精度。

本实施例中，一级脱气段352包括与进水管路351相连通的直管3521，以及与直管3521相连通的缩径管3522，具体的，可于进水管路351上设置水泵，以将在线输送水路中的水高压泵入进水管路351，本实施例中，直管3521垂直于进水管路351设置，以便于水流中的水折流而附着于直管3521上，而进行初级脱气。直管3521直径小于进水管路351直径，而使水流二次加压，而更好的使水流喷射而出，同时，缩径管3522呈锥形设置，且缩径管3522具有相对于直管3521上扬的角度，以便于水流经由缩径管3522喷射而出，而进行一级脱气，同时，缩径管3522具有相对于直管3521上扬的角度，可延长水流落入下述密封槽3542的时间。

本实施例中，缩径管3522与直管3521相连通一端的管径略小于直管3521 直径，以便于与直管3521密封连通，为使加压效果好，相对于直管3521，缩径管3522的收口角度为15°～30°，优选的，收口角度为15°～25°。

本实施例中，二级脱气段354为承接缩径管3522喷射出的水流的密封槽 3542，由缩径管3522喷射出的水流因缩径管3522具有上扬的角度，而使水流喷射于密封槽3542的上方，因水与气泡的密度和重力加速度不同，水较气泡快速落下，而进行二级脱气，为使二级脱气效果更好，密封槽3542具有由与缩径管3522的末端连通处至开设出水管路3541处下倾的坡度，以使液体附着于密封槽3542底壁上，而形成水膜，为使效果更好，密封槽3542下倾的坡度为5°～20°，优选的，密封槽3542下倾的坡度为15°。

本实施例中，负压吸气机构353包括与直管3521并路连通于进水管路351 上的L形的分流管路3531，以及与分流管路3531的末端连通的小缩径管3532；还包括连通于小缩径管3532末端的扩展管路3533，以及连通于扩展管路3533 末端的通直管353434，小缩径管3532与扩展管路3533均呈锥形设置，且小缩径管3532的末端与扩展管路3533的首端围构成喉管3535，于喉管3535处连通有与密封槽3542相连通的吸气管路3536，吸气管路3536的与密封槽3542 相连通一端位于密封槽3542的水面上层。

本实施例中，分流管路3531与直管3521垂直设置，分流管路3531的直径与进水管路351的直径相同，小缩径管3532的末端直径小于扩展管路3533的首端直径，由于喷射水流速度很高，于是，喉管311周围形成负压使产生真空，而使吸气管路32对密封槽3542上方的气泡进行吸附，实现三级脱气。

本实施例的水质检测装置进一步的还包括设于测量仓顶部的、用于向测量筒体11内发出直线光束的发光部，以及位于测量筒体11中，且位于所发出的直线光束一侧的第一光检测部。具体的，该发光部为设置在测量仓顶部的采用激光或LED的光源22，光源22安装于散热座21上，散热座21连接在光源固定座20上，光源固定座20则固定在上筒体3内，顶盖4即盖设在光源固定座 20上方，并在顶盖4内设置有电路板19和用于电路板19与光源22连接的接口板23，电路板19也与顶盖4外部的霍斯曼接头9连接。

本实施例中，为提高散热座21的散热能力，在散热座21的底部也固连有向下延伸至测量筒体11中的散热管25，由此在检测时，散热管25可与测量筒体11内的水流接触，从而可将热量传导至水流中。本实施例中上述第一光检测部为设于测量筒体11中的第一光传感器29，第一光传感器29安装在与光源固定座20相连的传感器安装座26上，第一光传感器29的信号线也穿过传感器安装座26及光源固定座20连接至电路板19上。

本实施例中在散热座21上于光源22的光束路径上还设置有透镜组24，透镜组24一方面可对光源22发出的光束进行整形，以使光束以直线状出射，另一方面透镜组24也可为光源22进行密封，避免光源22处进水。当然，为避免第一光传感器29因进水而损坏，第一光传感器29也为密封设置在传感器安装座26上，并在光传感器29的检测端设置透明状的玻璃挡板，以不影响传感器对光源22光束的检测。

通过第一光传感器29对光源22所发出的直线光束的光强进行检测，当待检测水体进入测量筒体11内后，水体中的颗粒、固体对光束进行吸收及折射，此时经由第一传感器29检测吸收、折射后的光束光强，便可测算出水体中颗粒的含量，利用光束光强的变化测算颗粒的原理与现有浊度计的散射法相同，在此不再详述。本实施例中为保证光源22的稳定，以在光源22的强度发生变化时，能够及时进行调整，在光源22的光束路径上于第一光传感器29的上方还设置有分光镜27，以及对应于分光镜27布置的第二光检测部。

该第二光检测部具体为安装在传感器安装座26上的第二光传感器28，第二光传感器28在测量筒体11的上方，而不会与检测时进入的水体接触，检测工作中，分光镜27所分的一部分光束进入第二光传感器28，以此对光源22的光束强度进行检测，而分光镜27所分出的另一部分光束则通过设于传感器安装座26上的通孔30射入测量筒体11及收光管15中，以由第一光传感器29对吸收折射后的光束强度进行检测。

本实施例中收光管15的设置可在检测中使进入测量筒体11内的光束被收纳于收光管15中，以避免在测量筒体11所形成的测量暗室环境中出现杂光，而影响第一光传感器29的检测结果的准确性。此外，本实施例中为避免水体由测量筒体11的顶部溢出水流较为激烈，而影响检测结果的精确性，在测量筒体 11顶部的内壁上也设置有刃口111，以此时测量筒体11的顶部端口为刃口状，而可保证测量筒体11顶端液面的平稳。

本实施例的水质检测装置在使用时，以采用图6所示的水路消泡机构为例，外界水路中的水体由水路进口3403进入腔体3401中，经由进水管3402的出水端3404流出而下落至腔体3401底部时，通过气体和水体密度及重度的不同，以及两者向下加速度的不同，可使水体中的大气泡分离出来。然后，水体再通过一级出水口3407进入增压管3411，在增压管3411内微小气泡产生凝聚，接着凝聚后的气泡在吸拖管3417产生的吸拖力作用下进入吸拖管3417中，由此便可从无气出水口3415排出消除气体的无气水体，并进入进水口10，而含有气体的水体则从载气出水口3418排出进入外部的输送水路中。

水流自进水口10通过进水连接管12进入除气室13后，再经过通孔16进入测量筒体11内，同时进入除气室13内的水流中的气泡会在除气室13的顶部聚集，并由排气连通孔31及排气管32排出。随着测量筒体11中水位的升高，水流由测量筒体11中溢出而进入溢流出水通道35中，并最终由排水口6排出。在进水口10和排水口6之间的水流稳定后，便可由第一光传感器29对经水中颗粒吸收折射后的光束强度进行检测，以用于最终测算出水体的悬浮物含量值。检测完成后，可由放空口7将装置内水排空。

此外，由于在光源22处于打开状态时，若打开仓体则有可能发生人员被光束灼伤的情况，为此本实施例的水质检测装置以可在仓体上设置在光源22外露于测量仓外时，可使光源22自动关闭的控制开关，该控制开关具体采用现有的机械式感应开关或磁性开关便可。

以上所述仅为本实用新型较佳实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术构思加以等同替换或改变所得的技术方案，都应涵盖于本实用新型的保护范围内。