CN111351825B - 一种基于在线控制的污水溶解氧测定仪 - Google Patents

一种基于在线控制的污水溶解氧测定仪 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于在线控制的污水溶解氧测定仪，其结构包括取水管、导热金属条、吸水管、浮环、太阳能电池板、真空泵、无线控制模块、测定仪、设备主体，取水管安装于设备主体底部，导热金属条嵌入安装于设备主体外部，吸水管与设备主体内部相连接，浮环安装于设备主体上，本发明采用远程终端对其进行控制，从而避免人员频繁的王试验地及试验台来回奔波，效率上首先得到较大的提升，且避免了人员出行试验地所存在的安全隐患，且通过无线远程控制，避免通过有线连接，受场地环境的干扰小，避免有线连接线被腐蚀或破坏，且可通过本发明装置对不同水压水深的检测池进行取样检测，综合对比从而分析出检测地的具体数据，减少数据的误差。

Description

一种基于在线控制的污水溶解氧测定仪
技术领域
本发明是一种基于在线控制的污水溶解氧测定仪，属于污水检测领域。
背景技术
电流测定法根据分子氧透过薄膜的扩散速率来测定水中溶解氧（DO）的含量。溶氧电极的薄膜只能透过气体，透过气体中的氧气扩散到电解液中，立即在阴极（正极）上发生还原反应；O2+2H2O+4e→4OH-，在阳极（负极），如银－氯化银电极上发生氧化反应：4Ag+4Cl-→4AgCl+4e，上述两式产生的电流与氧气的浓度成正比，通过测定此电流就可以得到溶解氧（DO）的浓度。
现有技术公开了申请号为：201820716644.4的一种便携式溶解氧测定仪其结构包括测定仪壳体，所述测定仪壳体的前端上部固定镶嵌有显示屏，所述测定仪壳体的前端中部左侧设有工作指示灯，所述测定仪壳体的前端西侧中部固定连接有开关按钮，所述测定仪壳体的前端下部右侧固定设有调节按钮，所述测定仪壳体的前端下部左侧开有出声孔。
现有技术公开了申请号为201821308803.3的一种便携式溶解氧测定仪，其结构包括壳体，所述壳体的内部设置有测定仪本体，所述测定仪本体的内部开设有安装槽，所述安装槽的内部固定安装有显示屏，所述测定仪本体的内部固定安装有操作板，所述操作板的内部固定安装有调节键，所述调节键的两侧均设置有功能按钮。
但是上述两种技术，均是通过人为的实地考察检测，使得人员需要频繁的跑动取样检测，而无法远程的遥控进行取样分析，效率较低，且实地考察存在一定的安全隐患。
现有技术公开了申请号为201620549682.6的一种溶解氧自动控制设备，其结构包括机柜及集成在机柜中的触摸显示器、主控制器、溶解氧测定仪和曝气机控制器，所述触摸显示器与主控制器的触控显示端连接，所述溶解氧测定仪的溶氧信号输出端与主控制器的溶氧信号输入端连接，所述曝气机控制器的控制信号输入端与主控制器的控制信号输出端连接。
但是上述技术采用的连接方式为实导电线连接，若检测地与操作台较远，便需接通数条长长的连接线，易被损坏且容易发生断裂，不易维护保养。
现有技术公开了申请号为201821099496.2的一种溶解氧测定仪，其结构包括机体和检测棒，所述机体的底部设置有底座，所述机体的后方表面焊接有连接板，所述连接板的后侧焊接有背夹板，所述机体的右侧表面上部设置有上固定座，所述上固定座的中部设置有第一卡槽，所述机体的右侧表面下部设置有下固定座。
但上述技术所采样方式为人工采样，采样的水深度存在一定局限性，而在不同水深度压力不同，含氧量也存在一定差异，现有技术均无法进行不同深度全面分析检测，因此检测结构存在一定误差。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种基于在线控制的污水溶解氧测定仪，以解决现有的问题。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种基于在线控制的污水溶解氧测定仪，其结构包括取水管、导热金属条、吸水管、浮环、太阳能电池板、真空泵、无线控制模块、测定仪、设备主体，所述取水管安装于设备主体底部，所述导热金属条嵌入安装于设备主体外部，所述吸水管与设备主体内部相连接，所述浮环安装于设备主体上，所述太阳能电池板、真空泵、测定仪、无线控制模块均安装于设备主体上表面。
进一步地，所述测定仪包括薄膜装置、电解液罐、测定仪主体、废液罐，所述薄膜装置嵌入安装于测定仪主体一侧，所述电解液罐与测定仪主体相连通，所述废液罐与测定仪主体相连通。
进一步地，所述薄膜装置包括电机、薄膜、连通管、螺丝、转臂、凸块、滑槽、盖板，所述电机转轴与转臂固定连接，所述薄膜位于盖板下方，所述凸块与螺丝均设有两个，且左侧所述凸块与转臂为一体化结构，所述薄膜左端通过螺丝与左侧所述凸块螺纹连接，且另一所述螺丝穿过盖板和薄膜与右侧的所述凸块螺纹连接，所述滑槽截面为“凹”字状且边沿为弧状，所述连通管位于滑槽下方且固定连接，所述连通管为“几”字状，且所述连通管顶部为开口，所述薄膜与滑槽相贴合且位于所述连通管顶部为开口上方，所述盖板左侧通过铰链件与转臂活动连接，所述连通管与计量阀相连通，所述电机、测定仪主体均与无线控制模块电性连接。
进一步地，所述设备主体包括增压装置、软管、计量阀、温度检测模块，所述增压装置设于取水管与吸水管之间，所述软管与计量阀和真空泵相连通，所述软管与取水管相连通，所述温度检测模块与导热金属条相连接。
进一步地，所述增压装置包括驱动齿轮、传动齿轮、加压腔、导流管，所述驱动齿轮轴心连接有驱动电机，所述驱动齿轮与传动齿轮相啮合，所述驱动齿轮与传动齿轮均位于加压腔内部，所述加压腔均与吸水管和导流管相连通，所述导流管与取水管相连通。
进一步地，所述取水管包括第一活塞腔、导孔、排流口、排流管、第三吸水管、第二活塞、第二吸水管、第一活塞、第二活塞腔、第一吸水管，所述第一活塞安装于第一活塞腔内，所述导孔设于第一活塞腔与第二活塞腔内，所述第二活塞安装于第二活塞腔内，所述第二活塞与第三吸水管为一体化结构，所述排流口位于第一活塞腔外侧，所述第二活塞腔和排流管均与第一活塞为一体化结构，所述排流管位于排流口内侧，所述第一吸水管与第一活塞固定连接，所述第三吸水管、第二吸水管、第一吸水管均在同一轴心上并相互嵌套且连接处均设有防水环，所述第三吸水管底部设有过滤网，所述第一吸水管与软管相连接。
进一步地，所述浮环为圆环状，所述太阳能电池板底部设有蓄电池，所述电解液罐与测定仪主体连接处设有单向电控阀且该阀与无线控制模块电性连接，所述废液罐与测定仪主体连接处设有单向电控阀且该阀与无线控制模块电性连接，所述吸水管底部设有过滤网。
进一步地，所述驱动齿轮与传动齿轮均采用不锈钢材质，坚固耐腐蚀。
进一步地，所述薄膜采用PETFE材质的防水透气膜，所述电解液罐内填充与测定仪主体相适配的电解液。
有益效果：将设备主体直接放置于检测水池，通过太阳能电池板进行光电转换为设备供电，利用无线控制模块来远程遥控制动本发明的电器部件的启停，设备主体通过浮环从而漂浮在水面上，利用无线控制模块启动真空泵，真空泵使得第三吸水管及第二吸水管产生负压对检测水流进行吸取，流通过计量阀，计量阀对水流进行监测，检测水流通过连通管重新排出至水池，但在检测水流通过连通管时途径薄膜，薄膜防水透气使得水气进入至测定仪主体，由测定仪主体进行检测，并将数据发送给远程终端，若要改变检测水深度，启动增压装置，驱动齿轮旋转啮合制动传动齿轮，两齿轮的齿互相分开下，形成低压，液体吸入，并由壳壁推送到另一侧。另一侧两齿轮相互合拢，形成高压，并将液体排出至导流管，进入第一活塞腔，从而推动第一活塞下移，当第一活塞位移到第一活塞腔根部时，水流将通过导孔进入第二活塞腔从而推动第二活塞下移，在第二活塞下移过程将利用导流管将对余的水从排流口排出，同理在第一活塞或第二活塞均伸出后，利用真空泵进行取样检测，在设备使用一定时间后，可启动电机利用转轴旋转制动转臂，新薄膜及两个凸块滑入滑槽，对薄膜进行更换，后期维护时可拧开螺丝和掀开盖板对薄膜进行更换，通过废液罐与测定仪主体连接的阀门，定期排出电解液至废液罐内，利用电解液罐与测定仪主体连接的阀门定期补充新的电解液，本发明采用远程终端对其进行控制，从而避免人员频繁的王试验地及试验台来回奔波，效率上首先得到较大的提升，且避免了人员出行试验地所存在的安全隐患，且通过无线远程控制，避免通过有线连接，受场地环境的干扰小，避免有线连接线被腐蚀或破坏，且可通过本发明装置对不同水压水深的检测池进行取样检测，综合对比从而分析出检测地的具体数据，减少数据的误差。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一种基于在线控制的污水溶解氧测定仪的立体结构示意图；
图2为本发明图1的内部结构示意图；
图3为本发明图2工作的结构示意图
图4为本发明薄膜装置的结构示意图
图5为本发明图4的A的局部结构示意图
图6为本发明滑槽的俯视结构示意图
图7为本发明增压装置的结构示意图
图8为本发明取水管展开的结构示意图
图9为本发明取水管收缩的结构示意图
图10为本发明设备主体俯视的结构示意图。
图中：取水管-1、导热金属条-2、吸水管-3、浮环-4、太阳能电池板-5、真空泵-6、无线控制模块-7、测定仪-8、设备主体-9、薄膜装置-81、电解液罐-82、测定仪主体-83、废液罐-84、电机-811、薄膜-812、连通管-813、螺丝-814、转臂-815、凸块-816、滑槽-817、盖板-818、增压装置-91、软管-92、计量阀-93、温度检测模块-94、驱动齿轮-911、传动齿轮-912、加压腔-913、导流管-914、第一活塞腔-101、导孔-102、排流口-103、排流管-104、第三吸水管-105、第二活塞-106、第二吸水管-107、第一活塞-108、第二活塞腔-109、第一吸水管-110。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
请参阅图1-图10，本发明提供一种基于在线控制的污水溶解氧测定仪技术方案：其结构包括取水管1、导热金属条2、吸水管3、浮环4、太阳能电池板5、真空泵6、无线控制模块7、测定仪8、设备主体9，所述取水管1安装于设备主体9底部，所述导热金属条2嵌入安装于设备主体9外部，所述吸水管3与设备主体9内部相连接，所述浮环4安装于设备主体9上，所述太阳能电池板5、真空泵6、测定仪8、无线控制模块7均安装于设备主体9上表面，所述测定仪8包括薄膜装置81、电解液罐82、测定仪主体83、废液罐84，所述薄膜装置81嵌入安装于测定仪主体83一侧，所述电解液罐82与测定仪主体83相连通，所述废液罐84与测定仪主体83相连通，所述薄膜装置81包括电机811、薄膜812、连通管813、螺丝814、转臂815、凸块816、滑槽817、盖板818，所述电机811转轴与转臂815固定连接，所述薄膜812位于盖板818下方，所述凸块816与螺丝814均设有两个，且左侧所述凸块816与转臂815为一体化结构，所述薄膜812左端通过螺丝814与左侧所述凸块816螺纹连接，且另一所述螺丝814穿过盖板818和薄膜812与右侧的所述凸块816螺纹连接，所述滑槽817截面为“凹”字状且边沿为弧状，所述连通管813位于滑槽817下方且固定连接，所述连通管813为“几”字状，且所述连通管813顶部为开口，所述薄膜812与滑槽817相贴合且位于所述连通管813顶部为开口上方，所述盖板818左侧通过铰链件与转臂815活动连接，所述连通管813与计量阀93相连通，所述电机811、测定仪主体83均与无线控制模块7电性连接，所述设备主体9包括增压装置91、软管92、计量阀93、温度检测模块94，所述增压装置91设于取水管1与吸水管3之间，所述软管92与计量阀93和真空泵6相连通，所述软管92与取水管1相连通，所述温度检测模块94与导热金属条2相连接，所述增压装置91包括驱动齿轮911、传动齿轮912、加压腔913、导流管914，所述驱动齿轮911轴心连接有驱动电机，所述驱动齿轮911与传动齿轮912相啮合，所述驱动齿轮911与传动齿轮912均位于加压腔913内部，所述加压腔913均与吸水管3和导流管914相连通，所述导流管914与取水管1相连通，所述取水管1包括第一活塞腔101、导孔102、排流口103、排流管104、第三吸水管105、第二活塞106、第二吸水管107、第一活塞108、第二活塞腔109、第一吸水管110，所述第一活塞108安装于第一活塞腔101内，所述导孔102设于第一活塞腔101与第二活塞腔109内，所述第二活塞106安装于第二活塞腔109内，所述第二活塞106与第三吸水管105为一体化结构，所述排流口103位于第一活塞腔101外侧，所述第二活塞腔109和排流管104均与第一活塞108为一体化结构，所述排流管104位于排流口103内侧，所述第一吸水管110与第一活塞108固定连接，所述第三吸水管105、第二吸水管107、第一吸水管110均在同一轴心上并相互嵌套且连接处均设有防水环，所述第三吸水管105底部设有过滤网，所述第一吸水管110与软管92相连接，所述浮环4为圆环状，所述太阳能电池板5底部设有蓄电池，所述电解液罐82与测定仪主体83连接处设有单向电控阀且该阀与无线控制模块7电性连接，所述废液罐84与测定仪主体83连接处设有单向电控阀且该阀与无线控制模块7电性连接，所述吸水管3底部设有过滤网，所述驱动齿轮911与传动齿轮912均采用不锈钢材质，坚固耐腐蚀，所述薄膜812采用PETFE材质的防水透气膜，所述电解液罐82内填充与测定仪主体83相适配的电解液。
本专利所说的电器部件均与无线控制模块7采用常用的无线驱动连接技术，可通过远端控制台无线电控制或APP监测，属现有技术，所述温度检测模块94为热电偶温度检测，它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表（二次仪表）转换成被测介质的温度，所述测定仪主体83为电流测定法类目中的测定仪，所采用的型号可为HA-96DS，精确度为0.1ug/L，且本发明所保护的主体为机械装置，并非设备的电路连接图，因此无需再对此电路部分进行赘述，电解校正方法可参考申请号为201510755503.4的一种微量溶解氧测定仪在线校准装置及其校准方法。
工作原理：将设备主体9直接放置于检测水池，通过太阳能电池板5进行光电转换为设备供电，利用无线控制模块7来远程遥控制动本发明的电器部件的启停，设备主体9通过浮环4从而漂浮在水面上，利用无线控制模块7启动真空泵6，真空泵6使得第三吸水管105及第二吸水管107产生负压对检测水流进行吸取，流通过计量阀93，计量阀93对水流进行监测，检测水流通过连通管813重新排出至水池，但在检测水流通过连通管813时途径薄膜812，薄膜812防水透气使得水气进入至测定仪主体83，由测定仪主体83进行检测，并将数据发送给远程终端，若要改变检测水深度，启动增压装置91，驱动齿轮911旋转啮合制动传动齿轮912，两齿轮的齿互相分开下，形成低压，液体吸入，并由壳壁推送到另一侧，另一侧两齿轮相互合拢，形成高压，并将液体排出至导流管914，进入第一活塞腔101，从而推动第一活塞108下移，当第一活塞108位移到第一活塞腔101根部时，水流将通过导孔102进入第二活塞腔109从而推动第二活塞106下移，在第二活塞106下移过程将利用导流管914将对余的水从排流口103排出，同理在第一活塞108或第二活塞106均伸出后，利用真空泵6进行取样检测，在设备使用一定时间后，可启动电机811利用转轴旋转制动转臂815，新薄膜812及两个凸块816滑入滑槽817，对薄膜812进行更换，后期维护时可拧开螺丝814和掀开盖板818对薄膜进行更换，通过废液罐84与测定仪主体83连接的阀门，定期排出电解液至废液罐84内，利用电解液罐82与测定仪主体83连接的阀门定期补充新的电解液。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (1)

1.一种基于在线控制的污水溶解氧测定仪，其特征在于：其结构包括取水管(1)、导热金属条(2)、吸水管(3)、浮环(4)、太阳能电池板(5)、真空泵(6)、无线控制模块(7)、测定仪(8)、设备主体(9)，所述取水管(1)安装于设备主体(9)底部，所述导热金属条(2)嵌入安装于设备主体(9)外部，所述吸水管(3)与设备主体(9)内部相连接，所述浮环(4)安装于设备主体(9)上，所述太阳能电池板(5)、真空泵(6)、测定仪(8)、无线控制模块(7)均安装于设备主体(9)上表面,所述测定仪(8)包括薄膜装置(81)、电解液罐(82)、测定仪主体(83)、废液罐(84)，所述薄膜装置(81)嵌入安装于测定仪主体(83)一侧，所述电解液罐(82)与测定仪主体(83)相连通，所述废液罐(84)与测定仪主体(83)相连通,所述薄膜装置(81)包括电机(811)、薄膜(812)、连通管(813)、螺丝(814)、转臂(815)、凸块(816)、滑槽(817)、盖板(818)，所述电机(811)转轴与转臂(815)固定连接，所述薄膜(812)位于盖板(818)下方，所述凸块(816)与螺丝(814)均设有两个，且左侧所述凸块(816)与转臂(815)为一体化结构，所述薄膜(812)左端通过螺丝(814)与左侧所述凸块(816)螺纹连接，且另一所述螺丝(814)穿过盖板(818)和薄膜(812)与右侧的所述凸块(816)螺纹连接，所述滑槽(817)截面为“凹”字状且边沿为弧状，所述连通管(813)位于滑槽(817)下方且固定连接，所述连通管(813)为“几”字状，且所述连通管(813)顶部为开口，所述薄膜(812)与滑槽(817)相贴合且位于所述连通管(813)顶部为开口上方，所述盖板(818)左侧通过铰链件与转臂(815)活动连接，所述连通管(813)与计量阀(93)相连通，所述电机(811)、测定仪主体(83)均与无线控制模块(7)电性连接,所述设备主体(9)包括增压装置(91)、软管(92)、计量阀(93)、温度检测模块(94)，所述增压装置(91)设于取水管(1)与吸水管(3)之间，所述软管(92)与计量阀(93)和真空泵(6)相连通，所述软管(92)与取水管(1)相连通，所述温度检测模块(94)与导热金属条(2)相连接,所述增压装置(91)包括驱动齿轮(911)、传动齿轮(912)、加压腔(913)、导流管(914)，所述驱动齿轮(911)轴心连接有驱动电机，所述驱动齿轮(911)与传动齿轮(912)相啮合，所述驱动齿轮(911)与传动齿轮(912)均位于加压腔(913)内部，所述加压腔(913)均与吸水管(3)和导流管(914)相连通，所述导流管(914)与取水管(1)相连通,所述取水管(1)包括第一活塞腔(101)、导孔(102)、排流口(103)、排流管(104)、第三吸水管(105)、第二活塞(106)、第二吸水管(107)、第一活塞(108)、第二活塞腔(109)、第一吸水管(110)，所述第一活塞(108)安装于第一活塞腔(101)内，所述导孔(102)设于第一活塞腔(101)与第二活塞腔(109)内，所述第二活塞(106)安装于第二活塞腔(109)内，所述第二活塞(106)与第三吸水管(105)为一体化结构，所述排流口(103)位于第一活塞腔(101)外侧，所述第二活塞腔(109)和排流管(104)均与第一活塞(108)为一体化结构，所述排流管(104)位于排流口(103)内侧，所述第一吸水管(110)与第一活塞(108)固定连接，所述第三吸水管(105)、第二吸水管(107)、第一吸水管(110)均在同一轴心上并相互嵌套且连接处均设有防水环，所述第三吸水管(105)底部设有过滤网，所述第一吸水管(110)与软管(92)相连接,所述浮环(4)为圆环状，所述太阳能电池板(5)底部设有蓄电池，所述电解液罐(82)与测定仪主体(83)连接处设有单向电控阀且该阀与无线控制模块(7)电性连接，所述废液罐(84)与测定仪主体(83)连接处设有单向电控阀且该阀与无线控制模块(7)电性连接。
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