一种水质监测设备及监测方法

技术领域

本发明属于水质监测领域，具体的说是一种水质监测设备及监测方法。

背景技术

水质监测在维护水环境健康方面具有重要作用，水质监测工作包括对水的pH值、浊度和温度等参数进行定时或不定时的检测，在污水的净化处理生产线中，为了确定后续的水质处理参数，需要对污水的状况进行监测。

公开号为CN112034129A的一项专利申请公开了一种水质监测流通槽和水质监测方法，水质监测流通槽包括箱体，监测水样从箱体内流过，箱体内安装有水质监测传感器和清洗气管，清洗气管上的出气孔用于释放压缩空气，对水质监测传感器进行清洗，减少监测水样中的杂质对测量结果的影响，提高测量准确性。

上述技术方案在实际运行中还存在一些问题，其通过水质监测传感器来监测水质状况，常规的传感器探头上虽然也设有保护罩，为了确保探头与水体接触，保护罩中设有供水穿过的空隙，但是，污水中也存有一些丝絮状的杂质，这种丝絮状的杂质容易穿过保护罩的空隙而粘附在传感器探头上，影响到监测结果且不易清理，上述技术方案并未有效的解决这一问题。

为此，本发明提供一种水质监测设备及监测方法。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种水质监测设备，包括监测水槽，所述监测水槽中设有用于水质传感器，还包括：固接在所述监测水槽进水口处的过滤箱；设在所述过滤箱上方的支架；滑动安装在所述支架上的第一过滤组件和第二过滤组件，所述第一过滤组件和所述第二过滤组件沿水流方向依次分布，所述过滤箱中开设有分别与两个过滤组件对应的装配槽，所述第一过滤组件和所述第二过滤组件中的一个插入所述过滤箱内部；所述第一过滤组件和所述第二过滤组件均包括滤框和滤网件，所述滤网件用于过滤水质中的丝絮状杂质。

优选的，所述装配槽的顶端呈开口状，所述第一过滤组件和所述第二过滤组件上移后通过所述滤框对所述装配槽的顶端开口处进行密封。

优选的，还包括压力检测机构，所述压力检测机构包括：设在所述过滤箱内顶壁上的密封膜，所述密封膜位于所述过滤箱的进水口处；活动插接在所述过滤箱顶端的检测杆；用于带动所述检测杆下移的第一弹簧，所述检测杆在所述第一弹簧底的推动下将所述密封膜向下顶起。

优选的，还包括控制机构，所述控制机构包括：滑动设在第一过滤组件上的活动板；固接在所述活动板上的第一齿板；固接在所述第二过滤组件上的第二齿板；转动设在所述过滤箱外侧的传动齿轮，所述传动齿轮位于所述第一齿板和第二齿板之间，所述第一齿板和第二齿板均与所述传动齿轮啮合连接。

优选的，所述检测杆的顶端延伸至所述过滤箱的上方，所述控制机构还包括：滑动设在所述支架中的拨板；增程组件，所述检测杆与所述拨板之间通过所述增程组件进行传动，所述增程组件设在所述支架上，所述增程组件的输入端与所述检测杆的顶端相连接，所述增程组件的输出端与所述拨板相连接。

优选的，所述活动板呈冂形状，所述活动板的顶部横梁位于所述第一过滤组件的上方，所述拨板延伸至所述活动板顶部横梁与所述第一过滤组件顶端之间。

优选的，所述控制机构还包括：设在所述第一过滤组件上用于带动所述活动板下移的第二弹簧；滑动设在所述支架上的卡板，所述卡板呈匚形状，所述卡板的底端和顶端分别用于卡住所述第一过滤组件和所述活动板；设在所述卡板上的复位弹簧。

优选的，所述卡板的底端位于所述第一过滤组件和所述活动板之间，所述卡板的底端和顶端均开设有斜坡，所述第一过滤组件下移后通过底端斜坡挤压所述卡板横向移动，所述活动板上移后通过顶端斜坡挤压所述卡板横向移动。

一种水质监测方法，该方法采用了上述所述的一种水质监测设备，包括以下步骤：

步骤一、将水质检测仪放置在污水净化处理流水线中，水质检测仪中设有监测水槽和过滤箱，生产线中的污水依次流经过滤箱和监测水槽，通过过滤箱过滤掉污水中的丝絮状杂质后；

步骤二、通过水质传感器监测和采集水体的水质信息，获得当前水质的数据，同时，水质检测仪记录当前的地理位置，并将水质数据和地理位置数据传输至服务器；

步骤三、服务器将接收到的水质数据与地理位置数据进行对应存储，并结合与地理位置数据对应的历史水质数据，进行对比分析，获得分析结果；

步骤四、服务器将分析结果传输至水质管理人员所持有的移动终端处。

优选的，所述步骤二中的水质传感器包括温度传感器、pH传感器、溶解氧传感器和浊度传感器。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种水质监测设备及监测方法，通过在监测水槽的进水口处设置过滤箱，并在过滤箱上设置两组过滤组件，过滤组件采用密孔式滤网结构，可以过滤丝絮状杂质，改了水体中的丝絮状杂质影响到水质传感器且不易清理的问题，两个过滤组件上下交替运动，改善了密孔式滤网结构在过滤丝絮状杂质过程中存在的水压升高的问题，使用效果更好。

2.本发明所述的一种水质监测设备及监测方法，通过设置压力检测机构和控制机构，利用密孔式滤网工作过程中水压的升高，带动两个过滤组件交替上下运动，不仅改善了过滤箱内部水压升高的问题，而且自动运行，自动化程度高，以过滤过程中的水压为动力进行驱动，省去了额外设置用于监测水压和控制过滤组件升降的电力系统，结构简单，使用成本低，使用方便。

3.本发明所述的一种水质监测设备及监测方法，通过在第一过滤组件上设置可相对滑动的活动板，活动板与第二过滤组件同步反向运动，实现了在降低水压的过程中，始终至少有一个过滤组件对水体进行杂质过滤的功能，既保证了所有水体都能够进行过滤，同时改善了密孔式滤网结构在过滤丝絮状杂质过程中存在的水压升高的问题，使用效果更好。

4.本发明所述的一种水质监测设备及监测方法，过滤组件在移动至过滤箱上方之后，可通过吹刷等方式对滤网进行清理，以保证滤网可以正常过滤，无需停机进行清理工作，不仅工作效率高，而且可直接装配在现有的污水处理生产线中进行使用，适配性好，进一步降低了改造成本。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明实施例一的立体图；

图2是过滤箱、过滤组件与控制机构立体图；

图3是过滤箱、过滤组件与控制机构半剖图；

图4是过滤组件与拨板爆炸图；

图5是过滤箱主视图；

图6是拨板、第一过滤组件与活动板配合图；

图7是过滤箱与密封膜示意图；

图中：1、监测水槽；100、水质传感器；2、过滤箱；21、装配槽；3、支架；4、第一过滤组件；41、滤框；42、滤网件；5、第二过滤组件；6、压力检测机构；61、密封膜；62、检测杆；63、第一弹簧；7、控制机构；71、活动板；72、第一齿板；73、第二齿板；74、传动齿轮；75、拨板；76、增程组件；77、第二弹簧；78、卡板；79、复位弹簧。

具体实施方式

为了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。

实施例

如图1-7所示，本发明实施例所述的一种水质监测设备，包括监测水槽1，所述监测水槽1中设有用于水质传感器100，还包括：固接在所述监测水槽1进水口处的过滤箱2；设在所述过滤箱2上方的支架3；滑动安装在所述支架3上的第一过滤组件4和第二过滤组件5，所述第一过滤组件4和所述第二过滤组件5沿水流方向依次分布，所述过滤箱2中开设有分别与两个过滤组件对应的装配槽21，所述第一过滤组件4和所述第二过滤组件5中的一个插入所述过滤箱2内部；所述第一过滤组件4和所述第二过滤组件5均包括滤框41和滤网件42，所述滤网件42用于过滤水质中的丝絮状杂质。

具体的，在图1中，监测水槽1的左端为进水口，过滤箱2的内部设有左右贯通的流道，流道右端为进水口，水质传感器100包括温度传感器、pH传感器、溶解氧传感器和浊度传感器，第一过滤组件4和第二过滤组件5可上下滑动，滤网件42采用密孔式滤网结构，在对污水净化处理流水线中的水质进行监测时，将监测水槽1和过滤箱2安装流水线中，水体在流动过程中依次经过过滤箱2和检测水槽，并最终经由监测水槽1流出，通过水质传感器100对水体状况进行在线监测；水体在与水质传感器100接触之前，通过过滤组件对水体进行过滤，除去水体中存在的丝絮状杂质，改善了在监测水质过程中，水体中的丝絮状杂质缠绕或附着在传感器上，影响到监测结果且不易清理的问题。

由于滤网件42采用密孔式滤网结构，能够很好的过滤掉丝絮杂质，但是，密孔结构也可能会对水的流动造成阻碍，过滤箱2内部的水流受阻，会导致滤网件42的受力过大，滤网件42等结构如果长时间处于高压力的工作状态下，会加剧疲劳，影响到使用寿命，为此，设置了第一过滤组件4和第二过滤组件5，在图1和图3中，水体从右向左流动，过滤箱2内部第一过滤组件4的右侧区域为第一缓存区，第二过滤组件5和第一过滤组件4之间的区域为第二缓存区；初始状态如图3所示，此时，第一过滤组件4插入过滤箱2内进行过滤工作，第二过滤组件5位于过滤箱2流道的上方且不进行过滤工作；由于密孔滤网的减速作用，当第一缓存区内的水压过大时，将第二过滤组件5向下移动至流道内，然后向上移走第一过滤组件4，使得水体快速流入第二缓存区内，降低水压；接着，再将第一过滤组件4向下移动至流道内，向上移走第二过滤组件5，过滤箱2恢复为初始状态，如此，降低了过滤箱2内部水压升高的问题；

传统的单个过滤网方式在工作过程中，如果滤网出现堵塞或者水压升高，移开过滤网后，会存在部分水体未经过滤就进入监测水槽1内的情况，从而影响到水质传感器100的问题，该检测设备通过设置两组过滤组件，在水质监测过程中，始终至少有一个过滤组件对水体进行杂质过滤，既保证了所有水体都能够进行过滤，同时改善了密孔式滤网结构在过滤丝絮状杂质过程中存在的水压升高的问题，使用效果更好。

如图2-5所示，所述装配槽21的顶端呈开口状，所述第一过滤组件4和所述第二过滤组件5上移后通过所述滤框41对所述装配槽21的顶端开口处进行密封。

具体的，过滤组件以插拔式结构装配在过滤箱2上，过滤组件向上移动后，滤框41的底端仍留在装配槽21内，起到密封效果，避免过滤箱2内的水体经由装配槽21顶端开口向外流出。

如图3-4所示，还包括压力检测机构6，所述压力检测机构6包括：设在所述过滤箱2内顶壁上的密封膜61，所述密封膜61位于所述过滤箱2的进水口处；活动插接在所述过滤箱2顶端的检测杆62；用于带动所述检测杆62下移的第一弹簧63，所述检测杆62在所述第一弹簧63底的推动下将所述密封膜61向下顶起。

具体的，检测杆62位于第一过滤组件4的右侧，初始状态下，检测杆62在第一弹簧63的推动下向下移动，密封膜61对检测杆62与过滤箱2之间的安装处进行密封，当第一缓存区内水压过高时，会推动检测杆62上移。

如图2-6所示，还包括控制机构7，所述控制机构7包括：滑动设在第一过滤组件4上的活动板71；固接在所述活动板71上的第一齿板72；固接在所述第二过滤组件5上的第二齿板73；转动设在所述过滤箱2外侧的传动齿轮74，所述传动齿轮74位于所述第一齿板72和第二齿板73之间，所述第一齿板72和第二齿板73均与所述传动齿轮74啮合连接。

具体的，活动板71与第二过滤组件5之间，通过传动齿轮74和两个齿板实现同步反向运动。

如图2-6所示，所述检测杆62的顶端延伸至所述过滤箱2的上方，所述控制机构7还包括：滑动设在所述支架3中的拨板75；增程组件76，所述检测杆62与所述拨板75之间通过所述增程组件76进行传动，所述增程组件76设在所述支架3上，所述增程组件76的输入端与所述检测杆62的顶端相连接，所述增程组件76的输出端与所述拨板75相连接。

如图3-6所示，所述活动板71呈冂形状，所述活动板71的顶部横梁位于所述第一过滤组件4的上方，所述拨板75延伸至所述活动板71顶部横梁与所述第一过滤组件4顶端之间。

具体的，拨板75向上移动后，可带动活动板71上移，拨板75下移后，可带动第一过滤组件4下移；增程组件76能够将检测杆62的移动行程进行放大，使得拨板75的移动行程大于检测杆62的移动行程，增程组件76可采用液压机构或者齿轮传动机构，检测杆62上下移动后，通过增程组件76带动拨板75上下移动，且拨板75的移动行程大于检测杆62的移动行程，以满足拨板75能够带动过滤组件移动至流道上方的要求。

如图2-6所示，所述控制机构7还包括：设在所述第一过滤组件4上用于带动所述活动板71下移的第二弹簧77；滑动设在所述支架3上的卡板78，所述卡板78呈匚形状，所述卡板78的底端和顶端分别用于卡住所述第一过滤组件4和所述活动板71；设在所述卡板78上的复位弹簧79。

具体的，卡板78可左右横移，初始状态下，活动板71在第二弹簧77的作用下与第一过滤组件4相靠拢，此时，卡板78在复位弹簧79的推动下位于其移动范围的左侧，卡板78的底端卡在第一过滤组件4的上方，阻止第一过滤组件4上移，以便活动板71可以单独向上移动，在此过程中，第二弹簧77被拉长；然后向右移开卡板78，第二弹簧77拉动第一过滤组件4上移；当活动板71移动至顶端之后，向左回移卡板78，卡板78的顶端卡在活动板71的下方，阻止活动板71下移，此时，活动板71和第一过滤组件4均停靠在其移动范围的顶端，第一过滤组件4位于过滤箱2流道的上方。

如图2-3所示，所述卡板78的底端位于所述第一过滤组件4和所述活动板71之间，所述卡板78的底端和顶端均开设有斜坡，所述第一过滤组件4下移后通过底端斜坡挤压所述卡板78横向移动，所述活动板71上移后通过顶端斜坡挤压所述卡板78横向移动。

具体的，活动板71上移后通过顶端斜坡挤压卡板78右移，然后活动板71上移至卡板78的顶端上方，卡板78回移后将活动板71卡住；活动板71和第一过滤组件4均停靠顶端时，卡板78位于其移动范围的左侧并将活动板71卡住，可单独向下移动第一过滤组件4，第一过滤组件4下移后通过与卡板78底端的斜坡接触，并推动卡板78右移，卡板78右移后与活动板71分开，然后，第二弹簧77拉动活动板71向下移动。

实施例

一种水质监测方法，该方法采用了上述所述的一种水质监测设备，包括以下步骤：

步骤一、将水质检测仪放置在污水净化处理流水线中，水质检测仪中设有监测水槽1和过滤箱2，生产线中的污水依次流经过滤箱2和监测水槽1，通过过滤箱2过滤掉污水中的丝絮状杂质后；

步骤二、通过水质传感器100监测和采集水体的水质信息，获得当前水质的数据，同时，水质检测仪记录当前的地理位置，并将水质数据和地理位置数据传输至服务器；

步骤三、服务器将接收到的水质数据与地理位置数据进行对应存储，并结合与地理位置数据对应的历史水质数据，进行对比分析，获得分析结果；

步骤四、服务器将分析结果传输至水质管理人员所持有的移动终端处。

所述步骤二中的水质传感器100包括温度传感器、pH传感器、溶解氧传感器和浊度传感器。

工作原理：在对污水净化处理流水线中的水质进行监测时，将监测水槽1和过滤箱2安装在流水线中，水体在流动过程中依次经过过滤箱2和检测水槽，并最终经由监测水槽1流出，通过水质传感器100对水体状况进行在线监测；水体在与水质传感器100接触之前，通过过滤组件对水体进行过滤，除去水体中存在的丝絮状杂质；

初始状态，第一过滤组件4插入过滤箱2内进行过滤工作，第二过滤组件5位于过滤箱2流道的上方且不进行过滤工作，卡板78在复位弹簧79的推动下位于其移动范围的左侧，卡板78的底端卡在第一过滤组件4的上方，阻止第一过滤组件4上移；

由于第一过滤组件4的减速作用，当第一缓存区内的水压过大时，会推动检测杆62上移，检测杆62通过增程组件76带动拨板75上移，拨板75向上移动后，可带动活动板71上移，上移的活动板71通过传动齿轮74和齿板带动第二过滤组件5下移，将第二过滤组件5向下移动至流道内，第二过滤组件5可进行过滤工作；

活动板71上移后通过顶端斜坡挤压卡板78右移，然后活动板71上移至卡板78的顶端上方，卡板78回移后将上移后的活动板71卡住，在这个过程中，卡板78右移后与第一过滤组件4分开，第二弹簧77拉动第一过滤组件4上移；第一过滤组件4向上移开后，使得水体快速流入第二缓存区内，降低水压；在此过程中，第二过滤组件5先下移进行过滤工作，第一过滤组件4后向上移开，进行水压降低；

水压降低后，检测杆62在第一弹簧63的推动下向下移动复位，并带动拨板75下移，由于活动板71在上方被卡住，因此，下移的拨板75带动第一过滤组件4单独下移，第一过滤组件4下移至流道内部后与卡板78的底端斜坡接触，挤压卡板78右移后并下移至卡板78的下方，回移的卡板78将下移后的第一过滤组件4重新卡住；卡板78右移之后与活动板71分开，第二弹簧77拉动活动板71下移，下移的活动板71通过传动齿轮74和齿板带动第二过滤组件5上移，如此，整体装置实现了降低水压后的自动复位，可循环工作，该设备不仅改善了过滤箱2内部水压升高的问题，而且自动运行，自动化程度高，以过滤过程中的水压为动力进行驱动，省去了额外设置用于监测水压和控制过滤组件升降的电力系统，结构简单，使用成本低，使用方便；同时，过滤组件在移动至过滤箱2上方之后，可通过吹刷等方式对滤网进行清理，以保证滤网可以正常过滤，无需停机进行清理工作，不仅工作效率高，而且可直接装配在现有的污水处理生产线中进行使用，适配性好，进一步降低了改造成本。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。