一种水产养殖用水质监测装置

技术领域

本发明涉及水质监测技术领域，尤其是涉及一种水产养殖用水质监测装置。

背景技术

水产养殖离不开水，养殖用水的水质直接影响着养殖的好坏。但养殖户往往不重视水质监测，仅凭经验养殖，养殖生产受人为因素影响较大，易出现“泛塘”。如能定期监测水质，就能掌握水质情况及变化规律，并按渔业水质标准去对照，及时发现问题，尽快采取有效措施，防范于未然。特别在苗种放养前，测定水中营养成分的含量，了解水体肥力，进行水质调控，并检测水质中各项指标是否符合渔业水质标准，如发现问题应及时采取措施。还可以根据水质状况，决定放养方式、品种和数量。

在整个养殖过程中，应根据天气、水纹和水产养殖品种的生态表现，有针对性地监测水质的有关指标，以便及时发现问题，采取措施。而各类重金属污染物对养殖水体的污染，都能通过水质监测反应出来。通过水质监测为养殖提供理论依据，避免靠经验产生误差、误区造成直接经济损失。

水质监测传感器是一种专门设计用于测量和监测水体中各项指标的设备。它们通过感知和转换物理、化学或生物参数为电信号，提供准确的实时数据。水质监测传感器广泛应用于环境监测、水资源管理、污水处理、水质评估等领域。如pH传感器用于测量水体的酸碱性，通常通过测量水中氢离子浓度来确定pH值。溶解氧(DO)传感器测量水体中的溶解氧含量，用于评估水体中的氧气供应和生物活性。氨氮传感器用于测量水体中的氨氮浓度，用于评估水体的污染程度。浊度传感器测量水中悬浮颗粒的数量和大小，用于评估水体的清澈度和颗粒物污染。电导率传感器测量水中的电导率，即水体中溶解的离子和溶解固体的能力。温度传感器测量水体的温度，对于水质监测、水文学研究和水体生态系统分析至关重要。

由于水产养殖中水塘中富含各种细小的微生物和藻类，将传感器长期放置在水中会使传感器表面沾染大量微生物和藻类，影响检测的准确性，需要经常对传感器进行清洗；而人工定期检测又需要耗费人力和物力，效率较低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种水产养殖用水质监测装置，当需要监测水质时，控制升降机构带动水质监测传感器下降，伸入水中，用于监测水中各项参数的变化；本装置用于定期间歇性监测，当不需要监测水质时，对水质监测传感器进行冲洗，保持水质监测传感器表面干净，防止表面沾染、滋生微生物，提高传感器检测参数的精度，反应出更准确的水质健康状况，为水产养殖提供更加精准的指导。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种水产养殖用水质监测装置，包括底座、气垫、升降机构、控制器、蓄电池和多个水质监测传感器，气垫设置在底座圆周，底座中部开设竖直的升降孔，升降孔上方设置有支撑座，支撑座上设置升降机构、控制器和蓄电池，升降机构底部连接有延伸至升降孔内的连接杆，连接杆上设置安装座，水质监测传感器均设置在安装座上，连接杆底部设置有挡板，升降机构带动连接杆做升降运动，并且带动挡板与升降孔底部开口接触或分离，底座内部设置有连通至升降孔内的进水管和排水管，进水管依次通过水泵一和过滤装置延伸至底座下方，排水管通过水泵二延伸至底座下方，控制器电连接蓄电池、升降机构、水质监测传感器、水泵一和水泵二。

进一步地，升降机构包括升降杆、支座和电机，升降杆与支座上下滑动连接，升降杆底部连接至连接杆，升降杆侧面设置齿条，电机通过齿轮与齿条啮合带动齿条做升降运动，控制器电连接升降机构内的电机。

进一步地，控制器通过弹性伸缩信号线电连接水质监测传感器。

进一步地，控制器内设置有无线模块，控制器通过无线模块与终端远程连接。

进一步地，安装座侧面开设多个凹槽，凹槽外设置有弹性松紧带，水质监测传感器设置在凹槽内并通过弹性松紧带固定。

进一步地，安装座底部延伸出多个支撑架，每个支撑架分别延伸至相近的凹槽下方。

进一步地，进水管通过多个分叉管道连通至升降孔内。

进一步地，分叉管道的出水口沿圆周方向均匀设置在升降孔内。

本发明的有益效果是：

本发明设计出可以在池塘水面漂浮的水质监测装置，当需要监测水质时，控制升降机构带动水质监测传感器下降，伸入水中，用于监测水中各项参数的变化；本装置用于定期间歇性监测，当不需要监测水质时，对水质监测传感器进行冲洗，保持水质监测传感器表面干净，防止表面沾染、滋生微生物，提高传感器检测参数的精度，反应出更准确的水质健康状况，为水产养殖提供更加精准的指导。利用过滤装置将池塘中的水进行过滤净化水质，再对水质监测传感器进行冲洗，冲洗完的水再排放到池塘中，实现资源的循环利用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图之一；

图2为本发明的结构示意图之二；

图3为本发明的内部结构示意图；

图4为图3中A的局部放大结构示意图；

图5为本发明工作时的内部结构示意图；

图6为本发明中安装座的结构示意图；

图7为本发明中底座的内部结构示意图；

图8为本发明中底座的外部结构示意图；

图9为本发明的电路控制示意图。

图中：1-底座、101-升降孔、2-气垫、3-升降机构、301-升降杆、302-支座、303-电机、304-齿条、305-齿轮、4-控制器、401-无线模块、5-蓄电池、6-水质监测传感器、7-支撑座、11-连接杆、12-安装座、1201-凹槽、1202-弹性松紧带、1203-支撑架、13-挡板、14-进水管、15-排水管、16-水泵一、17-过滤装置、18-水泵二、19-弹性伸缩信号线、20-终端、21-分叉管道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1-图9，本发明提供的一种水产养殖用水质监测装置，包括底座1、气垫2、升降机构3、控制器4、蓄电池5和多个水质监测传感器6，气垫2设置在底座1圆周，用于托起底座1使其漂浮在水面上。当需要监测水质时，控制升降机构3带动水质监测传感器6下降，伸入水中，用于监测水中各项参数的变化；本装置用于定期间歇性监测，当不需要监测水质时，对水质监测传感器6进行冲洗，保持水质监测传感器6表面干净，防止表面沾染、滋生微生物，提高传感器检测参数的精度，反应出更准确的水质健康状况，为水产养殖提供更加精准的指导。

参照图3，底座1中部开设竖直的升降孔101，升降孔101上方设置有支撑座7，支撑座7上设置升降机构3、控制器4和蓄电池5，升降机构3包括升降杆301、支座302和电机303，升降杆301插入支座302内与支座302上下滑动连接，升降杆301底部连接至连接杆11，支座302侧面开槽，槽内设置齿轮组，升降杆301侧面设置齿条304与齿轮组啮合，通过齿轮组调节传动比，电机303通过齿轮305带动齿轮组进而与齿条304啮合带动齿条304做升降运动，进而带动升降杆301及连接杆11做升降运动。

参照图5和图6，连接杆11上设置安装座12，安装座12上开孔，套设在连接杆11中部并进行固定，使安装座12跟随连接杆11一同升降，各种规格参数的水质监测传感器6均设置在安装座12上，安装座12侧面开设多个凹槽1201，凹槽1201外设置有弹性松紧带1202，水质监测传感器6设置在凹槽1201内并通过弹性松紧带1202固定，使用弹性松紧带1202可以固定不同直径大小的传感器。安装座12底部延伸出多个支撑架1203，每个支撑架1203分别延伸至相近的凹槽1201下方，支撑架1203底部呈现圆环形状，用于支撑水质监测传感器6的底部边缘，同时也不妨碍水质监测传感器6的检测头与水源接触，防止水质监测传感器6出现滑动脱落。

参照图3和图5，连接杆11底部设置有挡板13，升降机构3带动连接杆11做升降运动，并且带动挡板13与升降孔101底部开口接触或分离，当连接杆11上升时，挡板13接触升降孔101底部开口，将底部开口封堵，使升降孔101形成桶状结构，与外界分隔开形成独立空间；当连接杆11下降时，挡板13远离升降孔101底部开口，与底座1底部的外界空间连通。

参照图7和图8，底座1内部设置有连通至升降孔101内的进水管14和排水管15，进水管14通过多个分叉管道21连通至升降孔101内，增加进水管14对升降孔101内部的冲洗角度，分叉管道21的出水口沿圆周方向均匀设置在升降孔101内，使经分叉管道21进入到升降孔101内的水流可以对每个水质监测传感器6进行直接冲洗，使水质监测传感器6表面得到更全面的清洗。进水管14依次通过水泵一16和过滤装置17延伸至底座1下方，水泵一16从底座1下方抽水，经过过滤装置17过滤后进入升降孔101形成的独立空间内，不需要外置清洁水源，利用现有的水源进行过滤和重复利用，减轻整个装置的重量，过滤装置17最好采用多级过滤，充分过滤池塘水中含有的各种杂质，使进入升降孔101内的水质更为纯净，使水质监测传感器6得到更好的清洗。排水管15通过水泵二18延伸至底座1下方，将连接杆11上升后，因升降孔101底部开口被封堵而残留的水源，还有冲洗完成后积攒的废水直接排到底座1下方的池塘中，使升降孔101形成的独立空间保持干净，利于水质监测传感器6的保养。

参照图9，控制器4电连接蓄电池5、升降机构3内的电机303、水质监测传感器6、水泵一16和水泵二18，通过控制器4控制电机303、水泵一16和水泵二18的动作。蓄电池5为整个装置提供动力源，不需要外接电源线，使整个监测装置可以放置到更远的水面，只需要定期回收进行充电。升降机构3带动连接杆11做升降运动时，水质监测传感器6一同升降，控制器4与水质监测传感器6之间的信号线需要达到一定长度来配合其升降高度，而在机械运行过程中会出现电线过长导致缠绕问题，容易引发故障，参照图4，控制器4通过弹性伸缩信号线19电连接水质监测传感器6，在升降时自动收缩控制信号线的高度。控制器4内设置有无线模块401，控制器4通过无线模块401与终端20远程连接，用户通过手机、平板等终端就可以实现远程控制、获取监测数据，提高自动化水平。

工作原理如下：

将本装置放置在监测的水面上，利用气垫2使其漂浮在水面上，监测时，通过终端20向控制器4发送控制信号，控制器4控制电机303转动，电机303通过齿轮305带动齿轮组进而与齿条304啮合带动齿条304下降，进而带动升降杆301及连接杆11下降，挡板13一同下降远离升降孔101底部开口，使升降孔101与底座1底部的外界空间连通，连接杆11上的安装座12及水质监测传感器6一同向下移动，进入水中，各种类型的水质监测传感器6将采集的信号传递给控制器4，控制器4再通过无线模块401向用户终端20传输监测数据，实现远程监控。监测完成后，控制器4控制电机303反向转动，带动连接杆11上升，直至挡板13重新接触升降孔101底部开口并使其封堵，然后水泵二18启动，将升降孔101内残留的水源排出，接着水泵一16启动工作，水源经过过滤装置17过滤后通过水泵一16和多个分叉管道21进入升降孔101内，对每个水质监测传感器6进行直接冲洗，使水质监测传感器6表面得到更全面的清洗，最后水泵二18再将升降孔101内冲洗完成后积攒的废水直接排到底座1下方的池塘中，完成清理。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。