一种水环境生态重金属污染监测设备的制作方法

本发明涉及水环境监测设备，尤其是涉及一种水环境生态重金属污染监测设备。

背景技术：

1、水中的重金属含量无疑是衡量水质的重要标准之一，在当前的水环境生态重金属含量监测实践中，光学监测手段通常被广泛采用，其具体的工作原理为：在水样的一侧发射特定的监测光，而在另一侧则设置光接收模块，用于接收经过过滤后的光线，由于不同种类的金属离子对光的吸收能力存在显著差异，通过对比放射光和接收光的差值，能够实现对水体中金属离子的定量分析，进而完成对水环境生态重金属的监测。

2、然而，这种光学监测手段在实际应用中面临着一些关键问题，首先，当水样被输送至监测筒中进行监测时，由于整体监测状态呈静止状态，在这种情况下，水样中的重金属离子会出现分布不均匀的现象，这是因为在静止的水样中，金属离子可能会由于重力、分子间作用力等多种因素的影响而逐渐沉淀或聚集在特定区域，导致不同位置的金属离子浓度存在较大差异，而在进行光学监测时，这种不均匀的分布会使得监测结果产生较大误差，其次，在监测过程中，光学监测模块的监测位置通常是固定的，这就意味着只能对特定区域的水样进行监测，监测范围受到极大限制。

3、为此，我们提出一种水环境生态重金属污染监测设备来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对上述问题，提供一种水环境生态重金属污染监测设备。

2、为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

3、一种水环境生态重金属污染监测设备，包括底座，所述底座上固定设置有监测箱，且监测箱上开设有监测腔、驱动腔和过滤回收腔，所述驱动腔中转动设置有排液管，所述排液管的上端延伸至监测腔中并固定连通有透明监测筒，且排液管的下端延伸至过滤回收腔中设置，所述过滤回收腔中固定设置有过滤层，所述透明监测筒的上端固定连通有进液管，且进液管的上端通过旋转接头连通有导液管，所述导液管与监测箱固定连接，所述监测箱的上侧固定设置有蠕动泵和清洗泵，所述蠕动泵的输出端与导液管固定连通，且清洗泵的输出端与导液管固定连通，所述监测腔中固定设置有清洗箱，且清洗箱中注入有清洗液，所述清洗泵的输入端与清洗箱固定连通，且清洗箱的下侧通过回收管与过滤回收腔连通，所述监测腔中转动设置有两个往复丝杠，且两个往复丝杠之间螺纹连接有监测框架，所述监测框架上设置有与透明监测筒相配合的光学监测单元，所述监测腔中设置有与两个往复丝杠相配合的联控机构，所述驱动腔中设置有与排液管相配合的往复驱动机构，所述监测箱上设置有plc控制器，且plc控制器用于控制各用电设备。

4、为更好地达到上述目的，本发明采用进一步技术方案：所述光学监测单元包括光发射器和光接收模块，所述光发射器和光接收模块均固定设置于监测框架上，且光发射器和光接收模块相对设置，所述光接收模块与plc控制器电性连接。

5、为更好地达到上述目的，本发明采用进一步技术方案：所述联控机构包括蜗杆、伺服电机和两个蜗轮，所述蜗杆转动设置于监测腔中，且蜗杆的一端与伺服电机传动连接，两个所述蜗轮分别固定套接于对应的往复丝杠上，且两个蜗轮均与蜗杆相啮合。

6、为更好地达到上述目的，本发明采用进一步技术方案：所述往复驱动机构包括不完全齿轮、第一齿轮、第二齿轮和发条，所述不完全齿轮转动设置于驱动腔中，且不完全齿轮的传动轴传动连接有驱动电机，所述发条固定设置于驱动腔中，且发条的受力端与第一齿轮固定套接，所述第二齿轮固定套接于排液管上，所述不完全齿轮与第一齿轮相啮合，且第一齿轮与第二齿轮相啮合。

7、为更好地达到上述目的，本发明采用进一步技术方案：所述过滤回收腔中安装有液位传感器，且监测箱上固定设置有与液位传感器电性连接的报警器，所述监测箱的右侧固定设置有与过滤回收腔相连通的出液管。

8、为更好地达到上述目的，本发明采用进一步技术方案：所述过滤回收腔的左侧侧壁倾斜设置，且监测箱的下侧固定设置有与过滤回收腔相连通的排污管。

9、为更好地达到上述目的，本发明采用进一步技术方案：所述排液管上设置有电磁阀，所述回收管上设置有单向阀。

10、为更好地达到上述目的，本发明采用进一步技术方案：所述底座的下侧固定设置有多个能够自锁的万向轮，所述底座上固定设置有两个气缸，且气缸的输出端固定连接有摩擦块。

11、本发明的优点是：

12、促进重金属离子均匀分布：通过驱动电机带动不完全齿轮转动，在发条以及齿轮传动配合下，使排液管带动透明监测筒往复转动，促使水样中的重金属离子均匀扩散，避免聚集影响监测结果，提高监测准确性。

13、多方位监测：伺服电机通过蜗杆和蜗轮传动控制两个往复丝杠同步转动，带动光监测单元上下往复移动，配合透明监测筒的往复转动，实现多方位监测，提高监测的全面性和准确性。

14、数据精准性高：光接收模块将监测数据反馈至plc控制器，监测结束后对多组数据进行相加并取平均值，减少偶然误差，提高监测结果的可靠性。

15、清洗便捷且环保：清洗泵将清洗箱中的清洗液输送至透明监测筒进行冲洗，废液经排液管排至过滤回收腔过滤后，可在清洗泵抽吸和回流管导送作用下实现对清洗箱的自动补液，循环利用清洗液，避免人工加液繁琐操作和水资源浪费。

16、液位监测与警报：液位传感器实时监测过滤回收腔液位，当液位达到限位值时，plc控制器控制警报器启动，提醒工作人员排放过量液体，防止净化回收的清洗液超过过滤回收腔容积。

技术特征：

1.一种水环境生态重金属污染监测设备，包括底座（1），其特征在于，所述底座（1）上固定设置有监测箱（2），且监测箱（2）上开设有监测腔（3）、驱动腔（4）和过滤回收腔（5），所述驱动腔（4）中转动设置有排液管（6），所述排液管（6）的上端延伸至监测腔（3）中并固定连通有透明监测筒（7），且排液管（6）的下端延伸至过滤回收腔（5）中设置，所述过滤回收腔（5）中固定设置有过滤层（8），所述透明监测筒（7）的上端固定连通有进液管（9），且进液管（9）的上端通过旋转接头（10）连通有导液管（11），所述导液管（11）与监测箱（2）固定连接，所述监测箱（2）的上侧固定设置有蠕动泵（12）和清洗泵（13），所述蠕动泵（12）的输出端与导液管（11）固定连通，且清洗泵（13）的输出端与导液管（11）固定连通，所述监测腔（3）中固定设置有清洗箱（14），且清洗箱（14）中注入有清洗液，所述清洗泵（13）的输入端与清洗箱（14）固定连通，且清洗箱（14）的下侧通过回收管（15）与过滤回收腔（5）连通，所述监测腔（3）中转动设置有两个往复丝杠（16），且两个往复丝杠（16）之间螺纹连接有监测框架（17），所述监测框架（17）上设置有与透明监测筒（7）相配合的光学监测单元（18），所述监测腔（3）中设置有与两个往复丝杠（16）相配合的联控机构（19），所述驱动腔（4）中设置有与排液管（6）相配合的往复驱动机构（20），所述监测箱（2）上设置有plc控制器（21），且plc控制器（21）用于控制各用电设备。

2.根据权利要求1所述的一种水环境生态重金属污染监测设备，其特征在于，所述光学监测单元（18）包括光发射器（181）和光接收模块（182），所述光发射器（18）和光接收模块（182）均固定设置于监测框架（17）上，且光发射器（18）和光接收模块（182）相对设置，所述光接收模块（182）与plc控制器（21）电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种水环境生态重金属污染监测设备，其特征在于，所述联控机构（19）包括蜗杆（191）、伺服电机（192）和两个蜗轮（193），所述蜗杆（191）转动设置于监测腔（3）中，且蜗杆（191）的一端与伺服电机（192）传动连接，两个所述蜗轮（193）分别固定套接于对应的往复丝杠（16）上，且两个蜗轮（193）均与蜗杆（191）相啮合。

4.根据权利要求3所述的一种水环境生态重金属污染监测设备，其特征在于，所述往复驱动机构（20）包括不完全齿轮（201）、第一齿轮（202）、第二齿轮（203）和发条（204），所述不完全齿轮（201）转动设置于驱动腔（4）中，且不完全齿轮（201）的传动轴传动连接有驱动电机（22），所述发条（204）固定设置于驱动腔（4）中，且发条（204）的受力端与第一齿轮（202）固定套接，所述第二齿轮（203）固定套接于排液管（6）上，所述不完全齿轮（201）与第一齿轮（202）相啮合，且第一齿轮（202）与第二齿轮（203）相啮合。

5.根据权利要求1所述的一种水环境生态重金属污染监测设备，其特征在于，所述过滤回收腔（5）中安装有液位传感器（23），且监测箱（2）上固定设置有与液位传感器（23）电性连接的报警器（24），所述监测箱（2）的右侧固定设置有与过滤回收腔（5）相连通的出液管（25）。

6.根据权利要求5所述的一种水环境生态重金属污染监测设备，其特征在于，所述过滤回收腔（5）的左侧侧壁倾斜设置，且监测箱（2）的下侧固定设置有与过滤回收腔（5）相连通的排污管（26）。

7.根据权利要求1所述的一种水环境生态重金属污染监测设备，其特征在于，所述排液管（6）上设置有电磁阀（27），所述回收管（15）上设置有单向阀（28）。

8.根据权利要求1所述的一种水环境生态重金属污染监测设备，其特征在于，所述底座（1）的下侧固定设置有多个能够自锁的万向轮（29），所述底座（1）上固定设置有两个气缸（30），且气缸（30）的输出端固定连接有摩擦块（31）。

技术总结
本发明公开了一种水环境生态重金属污染监测设备，包括底座，所述底座上固定设置有监测箱，且监测箱上开设有监测腔、驱动腔和过滤回收腔，所述驱动腔中转动设置有排液管，所述排液管的上端延伸至监测腔中并固定连通有透明监测筒。本发明通过往复驱动机构使透明监测筒往复转动，促进水样中重金属离子均匀分布，提高监测准确性，联控机构配合两个往复丝杠带动光监测单元上下往复稳定移动，同时配合透明监测筒转动实现多方位监测，经数据平均处理提升精准性，监测后清洗泵结合电磁阀实现对透明监测筒高效清洗，废液经过滤回收腔过滤后可自动补液至清洗箱，循环利用清洗液，既便捷又环保。

技术研发人员：周雄,陈建红
受保护的技术使用者：盐城市生态环境监测监控中心
技术研发日：
技术公布日：2025/1/6