本發(fā)明屬于環(huán)保檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，涉及一種旋轉(zhuǎn)式多試樣水質(zhì)自動采集攪拌設(shè)備及方法。

背景技術(shù)：

隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的水資源污染事件頻繁發(fā)生，導(dǎo)致多地出現(xiàn)飲水緊張的局面，并且頻發(fā)與水污染相關(guān)的疾病。高效便捷、科學(xué)經(jīng)濟地對水質(zhì)進行檢測，有利于有關(guān)部門及時有效地控制水污染，讓人們的身體健康得到有效的保障。水質(zhì)采樣是水質(zhì)檢測工作的基礎(chǔ)，科學(xué)合理、安全高效地獲取樣品直接決定了水質(zhì)檢測工作的成本、安全性、消耗時間等。

目前常用水質(zhì)采集設(shè)備人機交互性差、采樣效率低、實時性及安全性差，難以滿足水環(huán)境管理日益增長的需求。而且進行現(xiàn)場理化指標分析時，需現(xiàn)場對樣品進行充分攪動使其均勻，特別是在溶解氧的測定中，嚴格規(guī)定至少要保證水樣有0.3m/s的流速以便保證檢測精度。因此，研制結(jié)構(gòu)簡易、性能穩(wěn)定、可用于現(xiàn)場快速檢測的多參數(shù)水質(zhì)檢測設(shè)備具有十分重大的科學(xué)意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種旋轉(zhuǎn)式多試樣水質(zhì)自動采集攪拌設(shè)備及方法。

一種旋轉(zhuǎn)式多試樣水質(zhì)自動采集攪拌設(shè)備，包括臺架、回轉(zhuǎn)裝置、攪拌裝置和存儲裝置四部分，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)裝置由回轉(zhuǎn)支撐1、回轉(zhuǎn)電機2和傳動機構(gòu)3組成；其中，所述回轉(zhuǎn)電機2通過傳動機構(gòu)3帶動回轉(zhuǎn)支撐1旋轉(zhuǎn)運動；

所述存儲裝置同軸放置于所述回轉(zhuǎn)裝置上方，所述存儲裝置由存儲瓶12、瓶倉13和顯示屏14組成；其中，所述瓶倉13與所述回轉(zhuǎn)支撐1同軸安裝，瓶倉13底部與回轉(zhuǎn)支撐1底盤上表面重合，存儲瓶12均勻放置在所述瓶倉13沿圓周分布的倉孔內(nèi)，顯示屏14安裝在所述瓶倉13的外表面，所述顯示屏14為長方形，用來實時顯 示攪拌軸7旋轉(zhuǎn)速度、倉桶8旋轉(zhuǎn)速度、出水口9流量和存儲瓶12體積參數(shù)；

所述攪拌裝置與所述存儲裝置同心放置，所述攪拌裝置由電動缸5、倉蓋6、攪拌軸7、倉桶8、出水口9、集水器10和伺服電機11組成；其中，倉桶8同軸放置在所述瓶倉13孔內(nèi)并由所述回轉(zhuǎn)支撐1帶動旋轉(zhuǎn)，所述電動缸5放置在臺架4上，所述電動缸5與攪拌軸7同軸連接放置在倉桶8內(nèi)部，倉蓋6通過其上中心孔與所述攪拌軸7同軸安裝用來密封所述倉桶8，出水口9設(shè)置在所述倉桶8上方，對準所述存儲瓶12中心，伺服電機11與所述攪拌軸7同軸安裝實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，通過調(diào)節(jié)所述集水器10長度適應(yīng)不同工況；集水器10內(nèi)部有流量和壓力傳感器，頂部的顯示窗口直接反應(yīng)水質(zhì)采集深度及流量參數(shù)；收集水樣時，集水器10帶擴口的一端放入預(yù)收集水源中，通過中間可調(diào)節(jié)管段將水樣引入集水器10上端，再引入倉桶8中存儲。

所述存儲瓶12的個數(shù)為10個，沿圓周均勻分布；存儲瓶12頂部高出瓶倉13上平面12mm。

所述攪拌軸7由軸桿、葉片和底板三部分組成，葉片開有長方形孔洞便于充分攪拌水樣，3片葉片均勻排布，底板與倉桶8用密封圈密封。

所述攪拌軸7的提升高度范圍為倉桶8自身高度的0-80％，攪拌軸7旋轉(zhuǎn)速度范圍為0-0.8m/s，倉桶8的旋轉(zhuǎn)速度范圍為0-3rad/s，出水口9流量控制精度為±5ml。

一種多試樣水質(zhì)自動采集攪拌方法，應(yīng)用上述旋轉(zhuǎn)式多試樣水質(zhì)自動采集攪拌設(shè)備，具體操作步驟如下：將集水器10下端放入預(yù)收集水源中，調(diào)整中間管段長度、水質(zhì)采集深度及流量，將水樣存儲在倉桶8中；通過顯示屏14設(shè)置攪拌軸7旋轉(zhuǎn)速度、倉桶8旋轉(zhuǎn)速度、出水口9流量和存儲瓶12體積參數(shù)；攪拌軸7充分攪拌水樣，倉桶8向存儲瓶12注水，達到指定液面停止；旋轉(zhuǎn)倉桶8至下一個存儲瓶12瓶口位置開始注水，重復(fù)上述動作直至所有存儲瓶裝滿水。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用計算機控制水樣的采集、攪拌、換瓶和存儲等操作，操作便捷、精度高、安全性好；顯示屏直接顯示試驗全過程的采集參數(shù)、待測量指標、設(shè)備相關(guān)參數(shù)等數(shù)值；利用回轉(zhuǎn)裝置實現(xiàn)倉筒的高精度緩慢旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)出水口與倉儲瓶的精準定位，水樣收集效率高；采用伺服電機帶動攪拌軸旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速可控、攪拌均勻充分，大大提高現(xiàn)場pH和溶解氧指標檢測的合理準確性；集水器帶有便捷顯示窗可直觀反應(yīng)水質(zhì)采集時深度及流量；根據(jù)倉桶液面高度利用電動缸實時調(diào)整攪拌軸底板高度，提高出水效率。綜上所述，本實用 新型結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、精度好、效率高安全性好，實現(xiàn)了多個試樣瓶的自動化采集，大大節(jié)約了試驗操作時間，降低了操作人員的工作強度，具有很大的推廣價值。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例中的旋轉(zhuǎn)式多試樣水質(zhì)自動采集攪拌設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例中的旋轉(zhuǎn)式多試樣水質(zhì)自動采集攪拌設(shè)備的攪拌軸結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，回轉(zhuǎn)支撐-1、回轉(zhuǎn)電機-2、傳動機構(gòu)-3、臺架-4、電動缸-5、倉蓋-6、攪拌軸-7、倉桶-8、出水口-9、集水器-10、伺服電機-11、存儲瓶-12、瓶倉-13、顯示屏-14；

此外，軸桿7-1、葉片7-2、底板7-3。

具體實施方式

下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明所述的一種旋轉(zhuǎn)式多試樣水質(zhì)自動采集攪拌設(shè)備及方法做進一步說明，但是本發(fā)明的保護范圍并不限于此。

一種旋轉(zhuǎn)式多試樣水質(zhì)自動采集攪拌設(shè)備，所述設(shè)備包括臺架、回轉(zhuǎn)裝置、攪拌裝置和存儲裝置四部分。

所述回轉(zhuǎn)裝置由回轉(zhuǎn)支撐1、回轉(zhuǎn)電機2和傳動機構(gòu)3組成；其中，所述回轉(zhuǎn)電機2通過傳動機構(gòu)3帶動回轉(zhuǎn)支撐1旋轉(zhuǎn)運動。

所述存儲裝置同軸放置于所述回轉(zhuǎn)裝置上方，所述存儲裝置由存儲瓶12、瓶倉13和顯示屏14組成，其中，所述瓶倉13與所述回轉(zhuǎn)支撐1同軸安裝，瓶倉13底部與回轉(zhuǎn)支撐1底盤上表面重合，存儲瓶12均勻放置在所述瓶倉13沿圓周分布的倉孔內(nèi)，顯示屏14安裝在所述瓶倉13的外表面，所述顯示屏14為長方形，用來設(shè)置和實時顯示相關(guān)參數(shù)信息，如攪拌軸7旋轉(zhuǎn)速度、倉桶8旋轉(zhuǎn)速度、出水口9流量和存儲瓶12體積等。

所述攪拌裝置與所述存儲裝置同心放置，所述攪拌裝置由電動缸5、倉蓋6、攪拌軸7、倉桶8、出水口9、集水器10和伺服電機11組成，其中，倉桶8同軸放置 在所述瓶倉13孔內(nèi)并由所述回轉(zhuǎn)支撐1帶動旋轉(zhuǎn)，所述電動缸5放置在臺架4上，所述電動缸5與攪拌軸7同軸連接放置在倉桶8內(nèi)部，倉蓋6通過其上中心孔與所述攪拌軸7同軸安裝用來密封所述倉桶8，出水口9設(shè)置在所述倉桶8上方，對準所述存儲瓶12中心，伺服電機11與所述攪拌軸7同軸安裝實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)。所述集水器10長度可調(diào)適用于多種工況；集水器內(nèi)部有流量和壓力傳感器，其頂部的顯示窗口直接反應(yīng)水質(zhì)采集深度及流量；收集水樣時，集水器10帶擴口的一端放入預(yù)收集水源中，通過中間可調(diào)節(jié)管段將水樣引入集水器10上端，再引入倉桶8中存儲。為了清楚表達集水器10的結(jié)構(gòu)，圖1中單獨繪制了集水器10。由于整體結(jié)構(gòu)圖1中伺服電機11不可見，也對伺服電機11進行了單獨繪制?？蛇x的，集水器10自身內(nèi)部可包括抽水泵等動力裝置抽取水樣，或者連接外部水泵提供動力。

所述存儲瓶12為10個，沿圓周均勻分布；存儲瓶12頂部高出瓶倉13上平面12mm。

所述攪拌軸7由軸桿、葉片和底板三部分組成，葉片開有長方形孔洞便于充分攪拌水樣，3片葉片沿軸桿軸線均勻排布，底板與倉桶8用密封圈密封。

所述攪拌軸7的提升高度范圍為倉桶8自身高度的0-80％，攪拌軸7旋轉(zhuǎn)速度范圍為0-0.8m/s，倉桶8的旋轉(zhuǎn)速度范圍為0-3rad/s，出水口9流量控制精度為±5ml。

一種多試樣水質(zhì)自動采集攪拌方法，應(yīng)用上述旋轉(zhuǎn)式多試樣水質(zhì)自動采集攪拌設(shè)備，具體步驟如下：將集水器10下端放入預(yù)收集水源中，調(diào)整中間管段長度、水質(zhì)采集深度及流量，將水樣存儲在倉桶8中；通過顯示屏14設(shè)置攪拌軸7旋轉(zhuǎn)速度、倉桶8旋轉(zhuǎn)速度、出水口9流量和存儲瓶12體積等參數(shù)；攪拌軸7充分攪拌水樣，倉桶8向存儲瓶12注水，達到指定液面停止；旋轉(zhuǎn)倉桶8至下一個存儲瓶12瓶口位置開始注水，重復(fù)上述動作直至所有存儲瓶裝滿水。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用計算機控制水樣的采集、攪拌、換瓶和存儲等操作，操作便捷、精度高、安全性好；顯示屏直接顯示試驗全過程的采集參數(shù)、待測量指標、設(shè)備相關(guān)參數(shù)等數(shù)值；利用回轉(zhuǎn)裝置實現(xiàn)倉筒的高精度緩慢旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)出水口與倉儲瓶的精準定位，水樣收集效率高；采用伺服電機帶動攪拌軸旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速可控、攪拌均勻充分，大大提高現(xiàn)場PH和溶解氧指標檢測的合理準確性；集水器帶有便捷顯示窗可直觀反應(yīng)水質(zhì)采集時深度及流量；根據(jù)倉桶液面高度利用電動缸實時調(diào)整攪拌軸底板高度，提高出水效率。綜上所述，本實用 新型結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、精度好、效率高安全性好，實現(xiàn)了多個試樣瓶的自動化采集，大大節(jié)約了試驗操作時間，降低了操作人員的工作強度，具有很大的推廣價值。

可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發(fā)明的保護范圍。