專(zhuān)利名稱(chēng)：淹沒(méi)式多參數(shù)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀器，特別是一種能同時(shí)連續(xù)測(cè)量水溫、溶解氧、酸度、氨氮、電導(dǎo)率五個(gè)參數(shù)的淹沒(méi)式水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀。
目前，國(guó)內(nèi)外收集水質(zhì)資料的常用方法有三種。一是在采樣點(diǎn)人工取樣，帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析，程序繁瑣，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，每月只能進(jìn)行一次到兩次，收集的資料在時(shí)間和空間上代表性差。二是帶儀器在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，人工記錄數(shù)據(jù)，現(xiàn)有儀器都是單參數(shù)的，其探頭可淹沒(méi)于現(xiàn)場(chǎng)水體中，用電纜將探頭與岸上二次儀表連接，對(duì)測(cè)試環(huán)境要求苛刻，測(cè)量較費(fèi)時(shí)間，不能連續(xù)自動(dòng)測(cè)量，缺乏資料的連續(xù)性。三是建立自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，由儀器自動(dòng)取樣，分析，獲得分析數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)站必須建在通水通電的地方，需要較大的基建投資和設(shè)備投資，不能普及，空間上無(wú)法整體控制。
本實(shí)用新型的目的是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種便于搬移，對(duì)測(cè)試環(huán)境無(wú)特殊要求，能長(zhǎng)期淹沒(méi)于水下連續(xù)自動(dòng)進(jìn)行多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)的儀器。
本實(shí)用新型的組成包括測(cè)量水體溫度T、溶解氧DO、酸度PH、氨氮NH3－N、電導(dǎo)率S五個(gè)參數(shù)的探頭、二次儀表——微機(jī)控制處理裝置及電源，其特征是具有密封桶和測(cè)試桶，密封桶內(nèi)裝有二次儀表及電源，測(cè)試桶內(nèi)裝有探頭支架、測(cè)試腔，測(cè)試腔具有進(jìn)水口、出水口、水預(yù)處理裝置－由電機(jī)、磁耦合器、螺旋漿組成的攪拌器，探頭導(dǎo)線經(jīng)密封桶上的防水穿口與桶內(nèi)儀表電連接。由于本實(shí)用新型將二次儀表裝于密封桶內(nèi)，整個(gè)儀器可淹沒(méi)于水下長(zhǎng)期連續(xù)測(cè)定由五個(gè)探頭提供的五種參數(shù)。水預(yù)處理裝置的作用是(1)促成現(xiàn)場(chǎng)水與測(cè)試腔內(nèi)水的循環(huán)流動(dòng)，保證進(jìn)入測(cè)試腔的水與現(xiàn)場(chǎng)水一致，滿足水體現(xiàn)場(chǎng)性的要求，獲得準(zhǔn)確可靠的水質(zhì)資料，(2)克服了氨氮探頭，溶解氧探頭在靜止?fàn)顟B(tài)中不能測(cè)定的缺點(diǎn)，(3)水流速起到對(duì)各探頭的沖洗作用。
下面參照附圖并結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。


圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型攪拌器的磁耦合器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為圖2的A－A剖示圖。
如圖1所示，實(shí)施例中本實(shí)用新型由固定連接為一體的密封桶20和測(cè)試桶22組成，測(cè)試桶22底兼作密封桶20蓋，其環(huán)形邊3與密封桶20上端環(huán)形邊23用螺栓8緊固連接，2為密封墊圈。密封桶20內(nèi)裝有接口板7、微處理機(jī)1、電瓶組4、6，測(cè)試桶22內(nèi)裝有探頭支架18、測(cè)試腔17。探頭支架18上依次固定溫度探頭11、酸度探頭12、溶解氧探頭13、氨氮探頭15、電導(dǎo)率探頭16，探頭導(dǎo)線14經(jīng)密封桶20上的防水穿口5與桶內(nèi)儀表電連接。測(cè)試腔17為一“T”形腔，各個(gè)探頭11、12、13、15、16的一端與測(cè)試腔17的上部連通，測(cè)試腔上有進(jìn)水口25、出水口26，測(cè)試腔的下部裝有由電機(jī)30、磁耦合器27、螺旋漿28組成的攪拌器。在攪拌器的作用下，水由進(jìn)水口25進(jìn)入“T”形測(cè)試腔，并由出水口26流出，形成水體的流動(dòng)。磁耦合器的具體構(gòu)造將參照?qǐng)D2和圖3進(jìn)行描述。圖1中10為測(cè)試桶蓋，21為密封桶底，29為罩住測(cè)試腔進(jìn)水口25、出水口26的濾膜，起到攔污的作用，防止水中泥砂雜物進(jìn)入測(cè)試腔；9為裝于測(cè)試桶上端的吊環(huán)，方便將儀器提取上岸；19為密封桶20充氣嘴，可以通過(guò)該充氣嘴向桶內(nèi)充氣，增大桶內(nèi)氣壓(達(dá)3～5大氣壓)，使該桶在水下一定深度(0.5～30米)時(shí)不會(huì)漏氣，內(nèi)部?jī)x表正常工作；24為與密封桶20連通的壓力表座，在其上安裝壓力表(圖中未畫(huà)出)，可以直接觀察到桶內(nèi)壓力讀數(shù)，便于控制。
如圖2和圖3所示，攪拌器的磁耦合器由上磁芯板32、下磁芯板33、隔水片37組成，隔水片37位于上下磁芯板之間，上下磁芯板上嵌有數(shù)量相等，極性相反的磁芯片36，上磁芯板32中心有孔38，下磁芯板33上端面中心有下凹的盲孔39，下端面中心有上凹的盲孔40，螺旋漿轉(zhuǎn)軸31由上磁芯板中心孔38插入下磁芯板上端面盲孔39，電動(dòng)機(jī)30主軸41插入下磁芯板下端面盲孔40。當(dāng)電機(jī)軸41轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于上下磁芯片的磁耦合作用，帶動(dòng)螺旋漿軸31轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)用新型通過(guò)磁耦合器帶動(dòng)不直接與電機(jī)軸接觸的螺旋漿軸，保證了電動(dòng)機(jī)的密封性，能長(zhǎng)期在水下工作。磁芯板應(yīng)選用強(qiáng)度高、耐磨性好、防銹的非鐵磁材料制做。實(shí)施例中選用銅板做磁芯板。
實(shí)施例中，五個(gè)探頭分別為AD590型集成溫度傳感器，RSS－5110型溶氧電極，65－1A型PH復(fù)合電極，501型氨氣敏電極，DJS－1型電導(dǎo)電極。其中65－1A型PH復(fù)合電極的補(bǔ)充氯化鉀緩沖液的小孔用膠封死后置于潛水狀態(tài)工作，不影響測(cè)量結(jié)果。本儀器能在現(xiàn)場(chǎng)淹沒(méi)于水下0.5米到30米深處，按半小時(shí)一次的頻率長(zhǎng)期連續(xù)測(cè)定五個(gè)參數(shù)，不要建站，也不需人工看護(hù)，只要按指定時(shí)間把儀器提上岸，取出微機(jī)控制儀表，就可進(jìn)行計(jì)算，打印測(cè)定數(shù)據(jù)，操作方便，能耗低，對(duì)測(cè)試環(huán)境無(wú)特殊要求，同時(shí)可避免接觸常規(guī)化學(xué)法測(cè)定過(guò)程中的有毒藥品。本儀器可在各種空間水域布設(shè)，所測(cè)數(shù)據(jù)具有歷史的連續(xù)性，并可實(shí)現(xiàn)在線測(cè)量、控制、報(bào)警和通訊。測(cè)試中，各水質(zhì)參數(shù)可以同步綜合測(cè)量，例如用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得瞬時(shí)溫度值、PH值來(lái)修正PH小于11條件下得到的氨氮值。
為了排除測(cè)試時(shí)各探頭間的相互干擾，本實(shí)用新型進(jìn)一步的特征是，在各探頭與微機(jī)接口之間設(shè)置用于控制的繼電器(圖中未示意)。
權(quán)利要求1.一種淹沒(méi)式多參數(shù)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，組成包括測(cè)量水體溫度T溶解氧DO、酸度PH、氨氮NH3-N、電導(dǎo)率S五個(gè)參數(shù)的探頭、二次儀表-微機(jī)控制處理裝置及電源，其特征是具有密封桶和測(cè)試桶，密封桶內(nèi)裝有二次儀表及電源，測(cè)試桶內(nèi)裝有探頭支架、測(cè)試腔，測(cè)試腔具有進(jìn)水口、出水口、水預(yù)處理裝置-由電機(jī)、磁耦合器、螺旋漿組成的攪拌器，探頭導(dǎo)線經(jīng)密封桶上的防水穿口與桶內(nèi)儀表電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，其特征是測(cè)試桶底兼作密封桶蓋，其環(huán)形邊與密封桶上端環(huán)形邊用螺栓緊固連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，其特征是測(cè)試腔進(jìn)、出水口上罩有濾膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，其特征是測(cè)試桶上裝有吊環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，其特征是密封桶上裝有充氣孔和與桶內(nèi)連通的壓力表座。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，其特征是攪拌器的磁耦合器由殼體、上磁芯板，下磁芯板、隔水片組成，上、下磁芯板上嵌有數(shù)量相等、極性相反的磁芯片，上磁芯板中心有孔，下磁芯板上端面中心有下凹的盲孔，下端面中心有上凹的盲孔，螺旋漿轉(zhuǎn)軸由上磁芯板中心孔插入下磁芯板上端面盲孔，電動(dòng)機(jī)主軸插入下磁芯板下端面盲孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，其特征是在各探頭與微機(jī)接口之間設(shè)置用于控制的繼電器。
專(zhuān)利摘要淹沒(méi)式多參數(shù)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，具有密封桶和測(cè)試桶，密封桶內(nèi)裝有二次儀表及電源，測(cè)試桶內(nèi)裝有探頭、探頭支架、測(cè)試腔，測(cè)試腔具有進(jìn)水口、出水口、水預(yù)處理裝置——由電機(jī)、磁耦合器、螺旋槳組成的攪拌器，探頭導(dǎo)線經(jīng)密封桶上的防水穿口與桶內(nèi)儀表電連接。本儀器能長(zhǎng)期淹沒(méi)于水下，連續(xù)自動(dòng)測(cè)定由五個(gè)探頭提供的水質(zhì)參數(shù)，使用安全可靠，能耗低，為水質(zhì)評(píng)價(jià)提供有效數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G01N27/416GK2208705SQ9424215
公開(kāi)日1995年9月27日 申請(qǐng)日期1994年6月29日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月29日
發(fā)明者江珍秀, 盧永生, 徐健, 孫臻, 王錫弟 申請(qǐng)人:河海大學(xué)