具有自清洁功能的水污染在线监测装置

本发明属于水环境监测设备，尤其涉及一种具有自清洁功能的水污染在线监测装置。

背景技术：

1、水环境监测作为保护水资源、维护生态平衡的重要一环，其精确性和高效性至关重要。传统的水质取样方法依赖于人工操作，不仅劳动强度大，而且难以保证在不同深度下取样的连续性和准确性，尤其是在宽广且深度变化较大的河流、湖泊等自然水体中，这一弊端尤为突出。人工取样往往受限于操作人员的技术水平、体力状况以及环境条件的复杂性，导致取样结果可能存在偏差，且效率低下，难以满足现代环境监测的时效性需求。

2、为克服这一瓶颈，近年来，自动化、智能化的水体抽液监测设备应运而生，它们被设计用于直接安装或部署于水体中，实现无人值守的连续监测。然而，尽管这些设备在一定程度上提高了监测效率，但在深度测量方面仍存在不足。许多现有设备缺乏精确控制取样深度的机制，往往只能随机或按照预设时间间隔进行取样，无法针对特定深度或水质变化层进行精准取样，从而可能错过关键的水质信息，同时，探头在水体内容易受到污染或藻类吸附，影响到检测精度，因此，存在改进的空间。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：为了解决无法针对特定深度或水质变化层进行精准取样检测，且容易出现藻类吸附，影响检测精度的问题，而提出的一种具有自清洁功能的水污染在线监测装置。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种具有自清洁功能的水污染在线监测装置，包括浮台，浮台底部周侧环绕连接有多个浮体，所述浮台底部安装有设备箱，所述设备箱底部连接有保护网罩，所述设备箱内安装有抽水泵，抽水泵连接有抽水干管，抽水干管上汇集有多个不同深度的抽水支管，抽水支管的进水口设置有进液嘴，通过不同深度的进液嘴抽取对应深度的水体，所述抽水泵另一侧连通有检测箱，检测箱安装于设备箱内，所述浮台底部设有刮扫机构，通过刮扫机构移动刮去保护网罩外侧粘附的藻类。

4、作为上述技术方案的进一步描述：

5、所述抽水泵通过管道连通有蒸发箱，所述蒸发箱蒸汽出口通过管道连通有冷凝箱，所述冷凝箱设于设备箱一侧，且冷凝箱出口分别通过泵体和管道连通有外冲洗机构和内冲洗机构，所述外冲洗机构延伸至浮台顶部，所述内冲洗机构连接于检测箱内。

6、作为上述技术方案的进一步描述：

7、所述检测箱内环绕布置有多个检测探头，所述内冲洗机构包括喷液外环和喷液环，所述喷液外环连接于检测箱内，且喷液环内腔安装有支柱，所述支柱底部连接于检测箱内腔底部，所述检测探头位于喷液环和喷液外环之间，通过喷液外环和喷液环相对面一侧环绕设置的喷嘴将冷凝水喷出冲洗检测探头，所述喷液环和喷液外环均通过连通管与冷凝箱延伸出的泵送管道相连通。

8、作为上述技术方案的进一步描述：

9、所述设备箱内腔一侧安装有隔板，所述隔板与设备箱之间具有间隙，所述冷凝箱安装于间隙内，所述设备箱外壁开设有与间隙连通的进液孔，通过进液孔进液使冷凝箱内蒸汽冷却。

10、作为上述技术方案的进一步描述：

11、所述刮扫机构包括刮扫环，所述刮扫环套设于保护网罩外侧，所述刮扫环两侧均连通有移动座，且一侧移动座顶部嵌设有丝杆座，所述丝杆座内螺纹连接有调节丝杆，所述调节丝杆转动连接于浮台底部，调节丝杆传动连接有驱动电机，驱动电机安装于浮台底部一侧对应位置，通过刮扫环沿调节丝杆轴线方向移动刮扫保护网罩外部。

12、作为上述技术方案的进一步描述：

13、所述刮扫环内腔沿轴线环绕连接有多个固定座，所述固定座内腔连接有弹簧，弹簧另一端连接有移动块，所述移动块一侧连接有滑杆，且滑杆另一端连接有刮扫条，所述滑杆外侧壁套设有支撑板，且支撑板连接于固定座内腔一侧。

14、作为上述技术方案的进一步描述：

15、所述浮台顶部环绕连接有多个太阳能电池组，且太阳能电池组连通有蓄电池，且蓄电池安装于设备箱内，所述太阳能电池组位于外冲洗机构一侧，通过外冲洗机构冲洗太阳能电池组表面灰尘。

16、作为上述技术方案的进一步描述：

17、所述外冲洗机构包括支撑环，所述支撑环外周侧对应太阳能电池组的一侧均连通有多个冲洗喷嘴，且多个冲洗喷嘴沿太阳能电池组宽度方向排布，所述支撑环顶部安装有定位装置，所述定位装置包括定位芯片和信号发生模块。

18、作为上述技术方案的进一步描述：

19、所述检测箱底部设有排液管，且检测箱顶部安装有排液气泵，通过排液气泵加压排液。

20、作为上述技术方案的进一步描述：

21、所述进液嘴底部连通有溶解氧检测探头，通过溶解氧检测探头在水体未受扰动状态下检测溶解氧。

22、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

23、1、本发明中，通过设计的多个进液嘴，通过在不同深度位置的进液嘴实现对水体环境不同深度的水样采集，送入检测箱内通过检测探头监测水体环境，在探头使用后，能够通过抽水泵抽取冷凝箱内冷凝得到的蒸馏水，通过蒸馏水送入内冲洗机构后能够对多个检测探头进行喷液冲洗，有利于通过蒸馏水的冲洗避免水体内藻类粘附在探头表面，提高检测精度。

24、2、本发明中，通过设计的内冲洗机构，检测箱内喷液外环和喷液环能够通过对应位置的喷嘴将冷凝蒸馏水喷出，内外两侧的蒸馏水能够充分清洗检测探头表面粘附的水液，有利于延长使用寿命，并且在冲洗结束后，为避免水液残留，能够通过排液气泵向检测箱内加压，通过加压使检测箱内的水液通过底部排液管排出，避免水液残留影响到检测稳定性，通过自清洁实现水体的持续污染检测，冷凝箱安装于隔板和设备箱的间隙内，设备箱能够通过进液孔与外部水体进行循环交换，有利于持续对冷凝箱进行换热，提高换热效果。

25、3、本发明中，通过设计的刮扫机构，通过控制电机工作带动一侧调节丝杆旋转，调节丝杆旋转能够带动丝杆座移动带动刮扫环移动，刮扫环移动能够带动内侧刮扫条对保护网罩外侧进行刮扫，通过对保护网罩的刮扫避免藻类粘附影响到吸液效果，刮扫环移动时能够通过刮扫条与保护网罩进行贴合，并且在刮扫条与保护网罩接触时，弹簧能够利用自身弹力保证前端刮扫条与保护罩的充分贴合，有利于通过周侧多个刮扫条的设置，提高刮扫贴合效果。

技术特征：

1.一种具有自清洁功能的水污染在线监测装置，包括浮台(1)，浮台(1)底部周侧环绕连接有多个浮体(3)，其特征在于，所述浮台(1)底部安装有设备箱(6)，所述设备箱(6)底部连接有保护网罩(4)，所述设备箱(6)内安装有抽水泵(18)，抽水泵(18)连接有抽水干管，抽水干管上汇集有多个不同深度的抽水支管，抽水支管的进水口设置有进液嘴(12)，通过不同深度的进液嘴(12)抽取对应深度的水体，所述抽水泵(18)另一侧连通有检测箱(7)，检测箱(7)安装于设备箱(6)内，所述浮台(1)底部设有刮扫机构(5)，通过刮扫机构(5)移动刮去保护网罩(4)外侧粘附的藻类。

2.根据权利要求1所述的具有自清洁功能的水污染在线监测装置，其特征在于，所述抽水泵(18)通过管道连通有蒸发箱(17)，所述蒸发箱(17)蒸汽出口通过管道连通有冷凝箱(16)，所述冷凝箱(16)设于设备箱(6)一侧，且冷凝箱(16)出口分别通过泵体和管道连通有外冲洗机构(9)和内冲洗机构(8)，所述外冲洗机构(9)延伸至浮台(1)顶部，所述内冲洗机构(8)连接于检测箱(7)内。

3.根据权利要求2所述的具有自清洁功能的水污染在线监测装置，其特征在于，所述检测箱(7)内环绕布置有多个检测探头(10)，所述内冲洗机构(8)包括喷液外环(801)和喷液环(804)，所述喷液外环(801)连接于检测箱(7)内，且喷液环(804)内腔安装有支柱(803)，所述支柱(803)底部连接于检测箱(7)内腔底部，所述检测探头(10)位于喷液环(804)和喷液外环(801)之间，通过喷液外环(801)和喷液环(804)相对面一侧环绕设置的喷嘴将冷凝水喷出冲洗检测探头(10)，所述喷液环(804)和喷液外环(801)均通过连通管(802)与冷凝箱(16)延伸出的泵送管道相连通。

4.根据权利要求2所述的具有自清洁功能的水污染在线监测装置，其特征在于，所述设备箱(6)内腔一侧安装有隔板(14)，所述隔板(14)与设备箱(6)之间具有间隙，所述冷凝箱(16)安装于间隙内，所述设备箱(6)外壁开设有与间隙连通的进液孔(15)，通过进液孔(15)进液使冷凝箱(16)内蒸汽冷却。

5.根据权利要求1所述的具有自清洁功能的水污染在线监测装置，其特征在于，所述刮扫机构(5)包括刮扫环(504)，所述刮扫环(504)套设于保护网罩(4)外侧，所述刮扫环(504)两侧均连通有移动座(503)，且一侧移动座(503)顶部嵌设有丝杆座(502)，所述丝杆座(502)内螺纹连接有调节丝杆(501)，所述调节丝杆(501)转动连接于浮台(1)底部，调节丝杆(501)传动连接有驱动电机，驱动电机安装于浮台(1)底部一侧对应位置，通过刮扫环(504)沿调节丝杆(501)轴线方向移动刮扫保护网罩(4)外部。

6.根据权利要求5所述的具有自清洁功能的水污染在线监测装置，其特征在于，所述刮扫环(504)内腔沿轴线环绕连接有多个固定座(509)，所述固定座(509)内腔连接有弹簧(508)，弹簧(508)另一端连接有移动块(507)，所述移动块(507)一侧连接有滑杆(506)，且滑杆(506)另一端连接有刮扫条(505)，所述滑杆(506)外侧壁套设有支撑板(510)，且支撑板(510)连接于固定座(509)内腔一侧。

7.根据权利要求2所述的具有自清洁功能的水污染在线监测装置，其特征在于，所述浮台(1)顶部环绕连接有多个太阳能电池组(2)，且太阳能电池组(2)连通有蓄电池，且蓄电池安装于设备箱(6)内，所述太阳能电池组(2)位于外冲洗机构(9)一侧，通过外冲洗机构(9)冲洗太阳能电池组(2)表面灰尘。

8.根据权利要求7所述的具有自清洁功能的水污染在线监测装置，其特征在于，所述外冲洗机构(9)包括支撑环(901)，所述支撑环(901)外周侧对应太阳能电池组(2)的一侧均连通有多个冲洗喷嘴(902)，且多个冲洗喷嘴(902)沿太阳能电池组(2)宽度方向排布，所述支撑环(901)顶部安装有定位装置(11)，所述定位装置(11)包括定位芯片和信号发生模块。

9.根据权利要求1所述的具有自清洁功能的水污染在线监测装置，其特征在于，所述检测箱(7)底部设有排液管，且检测箱(7)顶部安装有排液气泵(19)，通过排液气泵(19)加压排液。

10.根据权利要求1所述的具有自清洁功能的水污染在线监测装置，其特征在于，所述进液嘴(12)底部连通有溶解氧检测探头(13)，通过溶解氧检测探头(13)在水体未受扰动状态下检测溶解氧。

技术总结
本发明公开了一种具有自清洁功能的水污染在线监测装置，属于水环境监测设备技术领域，包括浮台，浮台底部周侧环绕连接有多个浮体，所述浮台底部安装有设备箱，所述设备箱底部连接有保护网罩，所述设备箱内安装有抽水泵。本发明中，通过不同深度的进液嘴抽取对应深度的水体，送入检测箱内通过检测探头监测水体环境，在探头使用后，能够通过抽水泵抽取冷凝箱冷凝得到的蒸馏水，通过蒸馏水送入内冲洗机构后能够对多个检测探头进行喷液冲洗，通过蒸馏水的冲洗避免水体内藻类粘附在探头表面，提高检测精度，同时刮扫机构移动刮去保护网罩外侧粘附的藻类，避免影响抽水。

技术研发人员：赵增锋,邱小琮,尹娟,冯娜,汪宏伟,赵睿智,杨强强,徐程,侯洪飞
受保护的技术使用者：宁夏大学
技术研发日：
技术公布日：2024/12/17