一种多参数多点位上覆水与间隙水同步检测仪制造技术

本发明专利技术公开了一种多参数多点位上覆水与间隙水同步检测仪，该装置包括数据处理及远程传输定位单元、能量供给单元、电极耦合单元、底泥滤水平衡单元以及防护支撑单元。一套装置包括两个以上的电极耦合单元用于测定上覆水的水质指标；底泥滤水平衡单元内部安装一个电极耦合单元，并在电极耦合单元外侧增设金属橡胶过滤网和微滤膜，用于测定表层沉积物间隙水中的水质指标。本发明专利技术可以实现上覆水与表层底泥间隙水水质指标的野外原位同步检测，还可实现多个水环境指标分层同步检测，且以无线远程终端实现远程控制，安装管理方便，可实现对观测区域的上覆水和表层底泥间隙水水质指标的实时查询，保障了检测数据的真实性和科学性。

【技术实现步骤摘要】
一种多参数多点位上覆水与间隙水同步检测仪
本专利技术属于水环境检测
，具体为多参数多点位上覆水与间隙水同步检测仪。
技术介绍
我国水环境检测行业发展水平落后于国际，故检测技术发展不够完善，近年来虽然已有大量研究和创新，但检测仪器功能不足以满足对各种水环境的检测的要求。水质监测仪一般利用水深电极、温度电极、DO电极、pH电极、Eh电极监测水深、温度、溶氧、PH、EH等水质指标。现有技术公开多种技术，如中国专利申请201620313001.6提出了“水资源检测器”、中国专利申请201910092713.8提出了“一种水质在线检测仪”、中国专利申请201811330439.5提出了“一种水质检测仪”、中国专利申请201810651662.3提出了“一种河流水质检测仪”、中国专利申请201821539463.5提出了“一种手持式水质检测仪”、中国专利申请201820728933.6提出了“水质检测仪器”、中国专利申请201810788307.0提出了“一种水质检测装置”。这些的检测器其中一类为直接插入式单参数探头检测器，即使用时将检测器插进水中，不仅所检测的参数少而且检测水位受到仪器长度限制，使用起来非常不方便。另外一类是实验室内检测仪，需要检测人员在特定区域的水中采集水样，然后带入实验室利用水质分析设备进行分析，最终获得受测指标数据。这两种方法成本较高、工作效率偏低，不能同时检测不同水位，如覆水与表层底泥间隙水（上覆水与表层底泥间隙水是因为两个地方的水质不一样，水质指标也不一样）的相关数据，另外完成的工作量大，无法有效、迅速地获得水质检测数据等问题。本专利技术提供实现上覆水、表层底泥间隙水与不同水位的水质指标分层同步检测仪，且能够远程控制是本技术所解决的关键问题。
技术实现思路
本专利技术需要解决的问题是：本专利技术针对上述现状，旨在提出一种多参数分层同步检测的实时水质检测器，以期解决现存水质检测器功能单一、反复取样检测、无法实现上覆水、表层底泥间隙水、不同水深的水质同步检测的缺点。本专利技术是通过采用下述技术方案实现的：水质多参数多点位同步检测仪，其特征在于包括数据处理及远程传输定位单元、能量供给单元、电极耦合单元、底泥滤水平衡单元、防护支撑单元；自上到下依次为数据处理及远程传输定位单元、能量供给单元、电极耦合单元、底泥滤水平衡单元；防护支撑单元位于数据处理及远程传输定位单元、能量供给单元、电极耦合单元、底泥滤水平衡单元的外部；其中电极耦合单元发出检测信号通过数据线传输到数据处理及远程传输定位单元；能量供给单元给数据处理及远程传输定位单元、电极耦合单元和底泥滤水平衡单元提供能量。数据处理及远程传输定位单元包括定位装置、无线传输装置、数据分析装置、操作手柄、显示屏、操作盘、无线远程终端、示警灯；能量供给单元包括太阳能电池板、蓄电池装置；电极耦合单元包括水深电极、温度电极、DO电极、pH电极、Eh电极、显示灯、透水孔；底泥滤水平衡单元包括金属橡胶过滤网、微滤膜、底泥电极耦合单元；所述数据处理及远程传输定位单元无线传输装置能实现将数据实时传输进入操作手柄；无线远程终端可广泛应用于水文水利行业，用于检视、控制与数据采集。既能远程检测、亦可远程控制，集数据采集、控制、传输功能于一体，采用低功耗设计，适用于工业及太阳能供电的野外现场；所述数据处理及远程传输定位单元中示警灯通过数据线与无限远程终端相连，当电极耦合单元中电极损坏或分段电极耦合单元连接不良时，无限远程终端无法接收到损坏电极的检测数据，随即控制示警灯亮起示警；所述能量供给单元太阳能电池板镶嵌于密封盖顶端，可以在天气情况较好的情况下储存电能，实现长时间续航；所述电极耦合单元显示灯采用LED水下灯，设置于透水孔上侧，可以在水质混浊的情况下帮助测试人员确定仪器大略位置，并且可以确定仪器分段是否出现故障；所述底泥滤水平衡单元中金属橡胶过滤网是采用不锈钢丝制成的。其原材料是不锈钢丝，不含有任何天然橡胶，但却具有毛细疏松结构，特别适合于解决高低温及腐蚀等环境下的液体过滤。在清洗的时候，容易恢复其原有的密度，方便清洗；底泥电极耦合单元与电极耦合单元组成一样，即包括水深电极、温度电极、DO电极、pH电极、Eh电极、显示灯、透水孔。其与极耦合单元区别在于底泥电极耦合单元外部设有金属橡胶过滤网和微滤膜，目的检测底泥中水质的各种指标。所述防护支撑单元中地钻螺旋钻头，钻头材质采用硬质合金，硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度及耐磨性使得钻头易于插入水体底泥；相邻的螺纹套筒可由螺纹连接，可实现分段安装管理方便。具体说明如下：（1）数据处理及远程传输定位单元。定位装置采用北斗卫星导航系统，定位精度高且成本较低，观测者可采用定位系统所传输的定位信息查询到所处水域地理环境与水环境资料；无线传输装置采用CMDA，与电极耦合单元中电极相连，可将电极采集的温度、水位液位、pH值、溶氧数据转换为数字量进入无限远程终端，供电方式同时适应电池供电及太阳能供电；数据分析装置可实现多个传感器检测数据的同时处理，并将数据传递至无线传输装置；用隔板将定位装置、无线传输装置、数据分析装置与能量供给单元分隔为两层，定位装置、无线传输装置、数据分析装置放置于上层，蓄电池装置放置于下层。（2）能量供给单元。在密封盖顶端嵌入太阳能电池板，此处电池板采用薄膜太阳能电池板，可以使用价格较低的石墨、陶瓷等材料制作，设备成本不高，这种电池板弱光效应较好，即便在阳光照射强度较小的情况下也可持续发电。薄膜太阳能电池与隔板下层的蓄电池装置相连，可随时为蓄电池装置供电；蓄电池装置与用电构件连接提供电能，同时在有光时，将薄膜太阳能电池所转化的电能储存起来，该蓄电池装置采用铅酸免维护蓄电池。该种蓄电池具有免维护的特性，并且对环境污染程度较少，适用于所采用的薄膜太阳能电池。（3）电极耦合单元。电极耦合单元设置多个透水孔，透水孔贯穿仪器体身，将水深电极、温度电极、DO电极、pH电极、Eh电极布置于两侧透水孔中部。此种设置方式与传感器暴露于外侧不同，可避免因碰撞造成的仪器损坏；显示灯采用LED水下灯，设置于透水孔上侧，可以在水质混浊的情况下帮助测试人员确定仪器大略位置，并且可以确定仪器分段是否出现故障。（4）底泥滤水平衡单元。在底泥滤水平衡单元布置一个底泥电极耦合单元在透水孔外部加设过滤网、过滤膜以隔绝外部干扰物质，过滤网膜皆可拆卸以供清洗。其中过滤网采用金属橡胶过滤网，采用不锈钢丝制成。其原材料是不锈钢丝，不含有任何天然橡胶，但却具有毛细疏松结构，特别适合于解决高低温及腐蚀等环境下的液体过滤。在清洗的时候，容易恢复其原有的密度，方便清洗；过滤膜采用微滤膜中的有机高分子中空纤维膜，其分离机理主要是筛分截留，可以让大分子颗粒和溶解性固体(无机盐)等通过，但会截留大分子胶体、固体悬浮物、细菌等物质。微孔滤膜孔径比较均一，因而微滤膜的过滤可靠性高、精度高，并且有机高分子纤维膜是均匀的连续体，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.多参数多点位上覆水与间隙水同步检测仪，其特征在于包括数据处理及远程传输定位单元、能量供给单元、电极耦合单元、底泥滤水平衡单元、防护支撑单元；自上到下依次为数据处理及远程传输定位单元、能量供给单元、电极耦合单元、底泥滤水平衡单元；防护支撑单元包裹于远程传输定位单元、能量供给单元、电极耦合单元、底泥滤水平衡单元外部，形成整体；/n数据处理及远程传输定位单元包括定位装置、无线传输装置、数据分析装置、操作手柄、显示屏、操作盘、无线远程终端、示警灯；能量供给单元包括太阳能电池板、蓄电池装置；所述电极耦合单元包括水深电极、温度电极、DO电极、pH电极、Eh电极、显示灯、透水孔；底泥滤水平衡单元包括金属橡胶过滤网、微滤膜、底泥电极耦合单元；防护支撑单元包括密封盖、把手、螺纹套筒、地钻螺旋钻头、连接杆、螺旋叶片、支撑杆、钻尖；/n其中电极耦合单元发出检测信号通过数据线传输到数据处理及远程传输定位单元；能量供给单元给数据处理及远程传输定位单元、电极耦合单元和底泥滤水平衡单元通过电源线提供能量；底泥电极耦合单元与电极耦合单元组成一样。/n

【技术特征摘要】
1.多参数多点位上覆水与间隙水同步检测仪，其特征在于包括数据处理及远程传输定位单元、能量供给单元、电极耦合单元、底泥滤水平衡单元、防护支撑单元；自上到下依次为数据处理及远程传输定位单元、能量供给单元、电极耦合单元、底泥滤水平衡单元；防护支撑单元包裹于远程传输定位单元、能量供给单元、电极耦合单元、底泥滤水平衡单元外部，形成整体；
数据处理及远程传输定位单元包括定位装置、无线传输装置、数据分析装置、操作手柄、显示屏、操作盘、无线远程终端、示警灯；能量供给单元包括太阳能电池板、蓄电池装置；所述电极耦合单元包括水深电极、温度电极、DO电极、pH电极、Eh电极、显示灯、透水孔；底泥滤水平衡单元包括金属橡胶过滤网、微滤膜、底泥电极耦合单元；防护支撑单元包括密封盖、把手、螺纹套筒、地钻螺旋钻头、连接杆、螺旋叶片、支撑杆、钻尖；
其中电极耦合单元发出检测信号通过数据线传输到数据处理及远程传输定位单元；能量供给单元给数据处理及远程传输定位单元、电极耦合单元和底泥滤水平衡单元通过电源线提供能量；底泥电极耦合单元与电极耦合单元组成一样。


2.根据权利要求1所述的多参数多点位上覆水与间隙水同步检测仪，其特征在于所述的数据处理及远程传输定位单元中的无线传输装置与无线远程终端通过无线广域网连接；所述的数据处理及远程传输定位单元中的无线传输装置与定位装置、数据分析装置相连固定在隔板上；所述的数据处理及远程传输定位单元中操作手柄外侧安装显示屏、操作盘、示警灯，内部设置无线远程终端。


3.根据权利要求1所述的多参数多点位上覆水与间隙水同步检测仪，...

【专利技术属性】
技术研发人员：燕文明，刘鹏，温茂增，赵倩维，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32