一種水質自動過濾分配系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種水質自動過濾分配系統，包括中轉模塊、過濾模塊、分配模塊和控制模塊；中轉模塊分為上中轉部分和下中轉部分，過濾模塊位于上中轉部分和下中轉部分之間，分配模塊位于下中轉部分的下方，控制模塊與各個模塊連接。本發明能夠將從多個采樣點、采樣層采集上來的原味水分開暫時存儲在多個上中轉瓶中，通過多個過濾盤，可實現對不同的原味水進行同時過濾，過濾完成后的原味水可暫時存儲在下中轉瓶中，根據需求，通過二位二通電磁閥和流量計定時定量分配給存儲模塊和水質檢測模塊，多個過濾盤可以同時自動打開，進行濾紙更換。本發明保證各采樣點的原味水不相互污染，自動化程度高、提高了過濾效率與濾紙更換效率，節省人力。
【專利說明】
一種水質自動過濾分配系統
技術領域
[0001]本發明涉及水質采樣分配領域，具體涉及一種水質自動過濾分配系統。
【背景技術】
[0002]目前，水質監測方式主要通過兩種方式，一種是通過在線水質檢測儀進行實時監測，另一種是通過大型采樣船攜帶相關設備進行人工定點采樣。使用在線水質檢測儀可以對水質進行快速檢測，可以避免水質樣本在運輸過程中變質的影響，但由于目前技術的限制，水質檢測儀只能檢測水質的部分指標，不能完全滿足環保部門的要求，而且在線水質檢測儀成本較高，因此還是需要通過專業采樣船進行定時定點取樣。根據國家相關部門規定，地表水深超過10米時，要對上層、中層、底層三層的水質進行檢測，如果采樣船一次對多個采樣點進行采樣，這樣一次就會有很多個樣本需要及時處理，因此為了防止水質變質，采樣船進行采樣工作時，需要多位專業人員協助采樣工作，在規定時間內迅速完成樣本分配、過濾、加化學試劑等工作。這樣進行水質分配、過濾效率低而且成本高。
[0003]近年隨著無人艇技術的發展與成熟，可以采用小型的無人艇攜帶相關采水設備與水質檢測儀，根據需求自動進行定時定點采集樣本，并自動在無人艇上完成過濾工作，部分指標通過攜帶的檢測儀迅速完成檢測，其余指標通過無人艇攜帶回來的樣本進行分析。這種采樣方式效率高，節省人力與成本。但同專業采樣船一樣，在采集多個水質樣本時，仍然需要對水質進行過濾與分配，保證不同的樣本不相互污染。
[0004]因此無論在專業的采樣船上，還是通過無人艇進行采樣時，都需要水質自動過濾分配設備以較低的成本快速可靠的完成水質的過濾與分配。
【發明內容】
[0005]針對現有技術存在的缺陷，本發明的目的是提供一種水質自動過濾分配系統，能夠快速有效的完成專業采樣船或無人艇采集的樣本過濾與分配。
[0006]本發明的目的是通過以下技術方案來實現的:
一種水質自動過濾分配系統，包括中轉模塊、過濾模塊、分配模塊和控制模塊;所述中轉模塊分為上中轉部分和下中轉部分，所述過濾模塊位于上中轉部分和下中轉部分之間，所述分配模塊位于下中轉部分的下方，所述控制模塊與各個模塊連接。
[0007]所述中轉模塊包括上下兩個部分，所述上中轉部分包括上安裝板、上中轉瓶，下中轉部分包括支架、下中轉瓶;所述上安裝板與支架固定連接，所述上安裝板和支架上開有若干圓孔，若干上中轉瓶安裝在上安裝板上圓孔內，若干下中轉瓶安裝在支架上圓孔內。
[0008]所述上中轉瓶和下中轉瓶結構相同，上端開有兩個螺紋孔，底部開有一個螺紋孔，且底部為錐形，方便水樣流動;所述上中轉瓶上端的兩個螺紋孔一個連通大氣，另一個通過第一二位二通電磁閥連接原味水水管，底部的螺紋孔通過上水管與上過濾盤連接;所述下中轉瓶上端的兩個螺紋孔一個通過真空栗導管與真空栗連接，另一個通過下水管連接下過濾盤，底部的螺紋孔與分配模塊相連。
[0009]所述過濾模塊包括電機、滾珠絲杠、下過濾盤安裝板、導桿、上過濾盤安裝板、上過濾盤、濾紙、密封圈、下過濾盤;所述上過濾盤固定安裝在上過濾盤安裝板上，下過濾盤固定安裝在所述下過濾盤安裝板上;所述上過濾盤安裝板與支架固定連接，四根導桿的兩端固定在上過濾盤安裝板和支架之間的四角上，兩個滾珠絲杠分別安裝在上過濾盤安裝板和支架之間，并通過兩個安裝在支架上的電機驅動，所述下過濾盤安裝板為活動安裝板，與所述滾珠絲杠和導桿相連，通過電機驅動滾珠絲杠轉動，實現下過濾盤安裝板的上下移動;所述濾紙、密封圈放置于下過濾盤上，過濾狀態時，下過濾盤安裝板向上移動，使得上下過濾盤合在一起為一個完整的過濾盤，上過濾盤和下過濾盤處于密封狀態，密封圈防止水質樣本泄露。
[0010]所述分配模塊包括三通接頭、第二二位二通電磁閥、流量計、水栗、存儲瓶、冰箱、營養鹽檢測儀;所述三通接頭一端連接下中轉瓶底部的螺紋孔，另外兩端分別連接一個第二二位二通電磁閥，其中一個第二二位二通電磁閥通過一個流量計連接營養鹽檢測儀，另一個第二二位二通電磁閥通過一個流量計和一個水栗連接存儲瓶，所述存儲瓶放置于冰箱中。
[0011 ] 所述控制模塊分別與電機、第一二位二通電磁閥、第二二位二通電磁閥、流量計、水栗、冰箱、真空栗、營養鹽檢測儀連接，控制整個裝置的取樣、過濾以及將過濾水定時定量分配給存儲瓶和營養鹽檢測儀的整個過程。
[0012]與現有技術相比，本發明具有如下的優點:
本發明能夠將從多個采樣點、采樣層采集上來的原味水分開暫時存儲在多個上中轉瓶中，通過多個過濾盤，可實現對不同的原味水進行同時過濾，過濾完成后的原味水可暫時存儲在下中轉瓶中，根據需求，通過二位二通電磁閥和流量計定時定量分配給存儲模塊和水質檢測模塊，多個過濾盤可以同時自動打開，進行濾紙更換。本發明保證各采樣點的原味水不相互污染，自動化程度高、提高了過濾效率與濾紙更換效率，節省人力。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明系統的結構示意圖。
[0014]圖2是本發明分配與控制模塊的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本發明的具體實施例作進一步說明。
[0016]如圖1所示，一種水質自動過濾分配系統，包括中轉模塊、過濾模塊、分配模塊和控制模塊25;所述中轉模塊分為上中轉部分和下中轉部分，所述過濾模塊位于上中轉部分和下中轉部分之間，所述分配模塊位于下中轉部分的下方，所述控制模塊25與各個模塊連接。
[0017]所述中轉模塊包括上下兩個部分，所述上中轉部分包括上安裝板7、上中轉瓶8，下中轉部分包括支架1、下中轉瓶18;所述上安裝板7與支架I固定連接，所述上安裝板7和支架I上開有15圓孔，15上中轉瓶8安裝在上安裝板7上圓孔內，15下中轉瓶18安裝在支架I上圓孔內。
[0018]所述上中轉瓶8和下中轉瓶18結構相同，上端開有兩個螺紋孔，底部開有一個螺紋孔，且底部為錐形，方便水樣流動;所述上中轉瓶8上端的兩個螺紋孔一個連通大氣，另一個通過第一二位二通電磁閥9連接原味水水管10，底部的螺紋孔通過上水管11與上過濾盤12連接;所述下中轉瓶18上端的兩個螺紋孔一個通過真空栗導管17與真空栗26連接，另一個通過下水管16連接下過濾盤15，底部的螺紋孔與分配模塊相連。
[0019]所述過濾模塊包括電機2、滾珠絲杠3、下過濾盤安裝板4、導桿5、上過濾盤安裝板
6、上過濾盤12、濾紙13、密封圈14、下過濾盤15;所述上過濾盤12固定安裝在上過濾盤安裝板6上，下過濾盤15固定安裝在所述下過濾盤安裝板4上;所述上過濾盤安裝板6與支架I固定連接，四根導桿5的兩端固定在上過濾盤安裝板6和支架I之間的四角上，兩個滾珠絲杠3分別安裝在上過濾盤安裝板6和支架I之間，并通過兩個安裝在支架I上的電機2驅動，所述下過濾盤安裝板4為活動安裝板，與所述滾珠絲杠3和導桿5相連，通過電機2驅動滾珠絲杠3轉動，實現下過濾盤安裝板4的上下移動;所述濾紙13、密封圈14放置于下過濾盤15上，過濾狀態時，下過濾盤安裝板4向上移動，使得上下過濾盤合在一起為一個完整的過濾盤，上過濾盤12和下過濾盤15處于密封狀態，密封圈14防止水質樣本泄露。
[0020]如圖2所示，所述分配模塊包括三通接頭19、第二二位二通電磁閥20、流量計21、水栗22、存儲瓶23、冰箱24、營養鹽檢測儀27;所述三通接頭19 一端連接下中轉瓶18底部的螺紋孔，另外兩端分別連接一個第二二位二通電磁閥20，其中一個第二二位二通電磁閥20通過一個流量計21連接營養鹽檢測儀27，另一個第二二位二通電磁閥20通過一個流量計21和一個水栗22連接存儲瓶23，所述存儲瓶23放置于冰箱24中。
[0021]所述控制模塊25分別與電機2、第一二位二通電磁閥9、第二二位二通電磁閥20、流量計21、水栗22、冰箱24、真空栗26、營養鹽檢測儀27連接，控制整個裝置的取樣、過濾以及將過濾水定時定量分配給存儲瓶23和營養鹽檢測儀27的整個過程。
[0022]本發明的工作過程如下:
當采樣船或無人艇在某個采樣點開始采集原味水樣時，控制模塊25控制打開15個第一二位二通電磁閥9中指定的一個，控制定量的原味水進入指定的上中轉瓶8中。當原味水進入上中轉瓶8時，原味水即開始通過上中轉瓶8的下口經過上水管11流入上過濾盤12的接水口。當一個上中轉瓶8的原味水達到指定的量后，控制模塊25控制指定的第一二位二通電磁閥9關閉，在整個采樣流程完畢之前，該第一二位二通電磁閥9始終處于關閉狀態。與此同時，采樣船或無人艇可以采集相同采樣點不同深度的水質樣本進入其他的上中轉瓶8中，或前往其余的采樣點。
[0023]從上中轉部分流下的原味水依次經過上水管11、上過濾盤12、濾紙13、下過濾盤15進行過濾，過濾完成后，過濾水即經過下水管16流入下中轉瓶18中。由于濾紙13的孔徑非常小，而原味水一般又很渾濁，因此原味水的過濾速度非常慢，但是根據規定原味水暴露在空氣中的時間有嚴格的限制，為了加快過濾速度，通過真空栗26將下中轉瓶18內抽負壓，使下中轉瓶18內的氣壓小于大氣壓，通過壓力差就可以加快過濾速度，在規定的時間內完成過濾工作。在一個過濾盤正在進行過濾工作時，新采集來的原味水進入其余的上中轉瓶8，并同時經過其余的過濾盤進行過濾工作。當整個采樣流程完畢，所有的過濾完成后，即可根據實際情況，控制模塊25適時控制電機2驅動滾珠絲杠3帶動下過濾盤安裝板4向下運動，使所有的上過濾盤12與下過濾盤15分離，進而可以取下濾紙13，對濾紙13上的過濾物進行分析，然后控制模塊25以同樣的方式關閉過濾盤，進行清洗工作，下一次采樣時再安裝新的濾紙13ο
[0024]經過過濾盤過濾的過濾水會暫時存儲在指定下中轉瓶18中，然后通過分配模塊進行分配。在未收到指令前，所有下中轉瓶18對應的第二二位二通電磁閥20均處于關閉狀態，根據實際需要，通過控制模塊25控制與營養鹽檢測儀27對應的第二二位二通電磁閥20開啟，通過對應的流量計21控制定量的過濾水進入營養鹽檢測儀27進行分析。然后再通過控制模塊25控制與存儲瓶23對應的第二二位二通電磁閥20開啟，通過對應的流量計21以及水栗22控制定量的過濾水進入存儲瓶23中，所有的存儲瓶23存放在冰箱24中，通過控制模塊25控制冰箱24的溫度始終在規定的范圍內。如此即完成一個水質樣本的過濾與分配工作。
[0025]本實施例水質自動過濾分配系統可以采集15個水質樣本，存儲15瓶不同的水質樣本，并通過一套營養鹽檢測儀27根據控制模塊25的指令依次分析樣本的營養鹽。根據實際的需求可以增加或減少中轉瓶、過濾盤與存儲瓶的個數，這樣就可以采集不同數量的水質樣本。
【主權項】
1.一種水質自動過濾分配系統，其特征在于，包括中轉模塊、過濾模塊、分配模塊和控制模塊(25);所述中轉模塊分為上中轉部分和下中轉部分，所述過濾模塊位于上中轉部分和下中轉部分之間，所述分配模塊位于下中轉部分的下方，所述控制模塊(25)與各個模塊連接。2.根據權利要求1所述的水質自動過濾分配系統，其特征在于，所述中轉模塊包括上下兩個部分，所述上中轉部分包括上安裝板(7)、上中轉瓶(8)，下中轉部分包括支架(1)、下中轉瓶(18);所述上安裝板(7)與支架(I)固定連接，所述上安裝板(7)和支架(I)上開有若干圓孔，若干上中轉瓶(8)安裝在上安裝板(7)上圓孔內，若干下中轉瓶(18)安裝在支架(I)上圓孔內。3.根據權利要求2所述的水質自動過濾分配系統，其特征在于，所述上中轉瓶(8)和下中轉瓶(18)結構相同，上端開有兩個螺紋孔，底部開有一個螺紋孔，且底部為錐形，方便水樣流動;所述上中轉瓶(8)上端的兩個螺紋孔一個連通大氣，另一個通過第一二位二通電磁閥(9)連接原味水水管(10)，底部的螺紋孔通過上水管(11)與上過濾盤(12)連接;所述下中轉瓶(18)上端的兩個螺紋孔一個通過真空栗導管(17)與真空栗(26)連接，另一個通過下水管(16)連接下過濾盤(15)，底部的螺紋孔與分配模塊相連。4.根據權利要求1所述的水質自動過濾分配系統，其特征在于，所述過濾模塊包括電機(2)、滾珠絲杠(3)、下過濾盤安裝板(4)、導桿(5)、上過濾盤安裝板(6)、上過濾盤(12)、濾紙(13)、密封圈(14)、下過濾盤(15);所述上過濾盤(12)固定安裝在上過濾盤安裝板(6)上，下過濾盤(15)固定安裝在所述下過濾盤安裝板(4)上;所述上過濾盤安裝板(6)與支架(I)固定連接，四根導桿(5)的兩端固定在上過濾盤安裝板(6)和支架(I)之間的四角上，兩個滾珠絲杠(3)分別安裝在上過濾盤安裝板(6)和支架(I)之間，并通過兩個安裝在支架(I)上的電機(2)驅動，所述下過濾盤安裝板(4)為活動安裝板，與所述滾珠絲杠(3)和導桿(5)相連，通過電機(2)驅動滾珠絲杠(3)轉動，實現下過濾盤安裝板(4)的上下移動;所述濾紙(13)、密封圈(14)放置于下過濾盤(15)上，過濾狀態時，下過濾盤安裝板(4)向上移動，使得上下過濾盤合在一起為一個完整的過濾盤，上過濾盤(12)和下過濾盤(15)處于密封狀態，密封圈(14)防止水質樣本泄露。5.根據權利要求1所述的水質自動過濾分配系統，其特征在于，所述分配模塊包括三通接頭(19)、第二二位二通電磁閥(20 )、流量計(21)、水栗(22 )、存儲瓶(23 )、冰箱(24 )、營養鹽檢測儀(27);所述三通接頭(19) 一端連接下中轉瓶(18)底部的螺紋孔，另外兩端分別連接一個第二二位二通電磁閥(20)，其中一個第二二位二通電磁閥(20)通過一個流量計(21)連接營養鹽檢測儀(27)，另一個第二二位二通電磁閥(20)通過一個流量計(21)和一個水栗(22)連接存儲瓶(23)，所述存儲瓶(23)放置于冰箱(24)中。6.根據權利要求1所述的水質自動過濾分配系統，其特征在于，所述控制模塊(25)分別與電機(2)、第一二位二通電磁閥(9)、第二二位二通電磁閥(20)、流量計(21)、水栗(22)、冰箱(24)、真空栗(26)、營養鹽檢測儀(27)連接，控制整個裝置的取樣、過濾以及將過濾水定時定量分配給存儲瓶(23)和營養鹽檢測儀(27)的整個過程。
【文檔編號】G01N1/18GK105842012SQ201610277267
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月1日
【發明人】張洋洋, 張鑫, 羅均, 姚駿峰, 鐘雨軒, 楊毅, 胡夢靚
【申請人】上海大學