具有水深定位與自動(dòng)清潔功能的水質(zhì)采樣系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種具有水深定位與自動(dòng)清潔功能的水質(zhì)采樣系統(tǒng)，其水質(zhì)采樣系統(tǒng)包括總體安裝架、超聲波測距裝置、直線運(yùn)動(dòng)裝置、水質(zhì)傳感器、清洗裝置和主控制器，該超聲波測距裝置包括超聲波反射器和超聲波測距傳感器，該直線運(yùn)動(dòng)裝置包括直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、絲杠、運(yùn)動(dòng)螺母、第一安裝架、限位軌道和限位塊，該清洗裝置包括電動(dòng)云臺(tái)、清洗泵和射流清洗噴頭。該水質(zhì)采樣系統(tǒng)設(shè)計(jì)巧妙、自動(dòng)化程度高、使用方便，實(shí)現(xiàn)了水質(zhì)采樣、水深的精確定位和水質(zhì)參數(shù)的準(zhǔn)確測定，同時(shí)，水質(zhì)傳感器可以自動(dòng)清潔，極大的減少了人工，提高了水質(zhì)采樣的工作效率。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于水質(zhì)采樣系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其是具有水深定位與自動(dòng)清潔功能的水質(zhì) 采樣系統(tǒng)。 具有水深定位與自動(dòng)清潔功能的水質(zhì)采樣系統(tǒng)

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，水質(zhì)的采樣過程通常為人工將水質(zhì)采樣設(shè)備放入待測水體中，通過連接在 水質(zhì)采樣設(shè)備上的繩子下降的長度進(jìn)行水質(zhì)采樣設(shè)備的水深定位，這種操作方法不僅費(fèi)時(shí) 費(fèi)力，而且水質(zhì)采樣設(shè)備的定位不準(zhǔn)。同時(shí)，由于水質(zhì)傳感器長期浸泡在水中，傳感器探頭 表面的雜質(zhì)附著極大影響傳感器的感測精度，需人工定期清潔，以保證傳感器測試精度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供具有水深定位與自動(dòng)清潔功能 的水質(zhì)采樣系統(tǒng)，該水質(zhì)采樣系統(tǒng)設(shè)計(jì)巧妙、自動(dòng)化程度高、使用方便，實(shí)現(xiàn)了水質(zhì)采樣、水 深的精確定位和水質(zhì)參數(shù)的準(zhǔn)確測定，同時(shí)，水質(zhì)傳感器可以自動(dòng)清潔，極大地減少了人 工，提高了水質(zhì)采樣的工作效率。
[0004] 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0005] -種具有水深定位與自動(dòng)清潔功能的水質(zhì)采樣系統(tǒng)，其水質(zhì)采樣系統(tǒng)包括總體安 裝架、超聲波測距裝置、直線運(yùn)動(dòng)裝置、水質(zhì)傳感器、清洗裝置和主控制器，該超聲波測距裝 置包括超聲波反射器和超聲波測距傳感器，該直線運(yùn)動(dòng)裝置包括直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、絲杠、 運(yùn)動(dòng)螺母、第一安裝架、限位軌道和限位塊，該清洗裝置包括電動(dòng)云臺(tái)、清洗泵和射流清洗 噴頭，直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、超聲波測距傳感器和電動(dòng)云臺(tái)均安裝在總體安裝架的上方，直線 運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接驅(qū)動(dòng)絲杠，該絲杠下方安裝限位塊，該絲杠上安裝一運(yùn)動(dòng)螺母，該運(yùn)動(dòng)螺 母下端與第一安裝架固裝連接，該第一安裝架的一端與限位軌道滑動(dòng)連接，該限位軌道固 裝在總體安裝架上，第一安裝架上與超聲波測距傳感器垂直方向?qū)?yīng)的位置上安裝超聲波 反射器，該第一安裝架上與電動(dòng)云臺(tái)垂直方向?qū)?yīng)的位置上安裝水質(zhì)傳感器，電動(dòng)云臺(tái)的 一端與第二安裝架連接，該第二安裝架上安裝射流清洗噴頭，該射流清洗噴頭通過水管與 一清洗泵連接，主控制器通過線路分別連接控制直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、超聲波測距傳感器、電 動(dòng)云臺(tái)和清洗泵。
[0006] 而且，所述的水質(zhì)傳感器的數(shù)量為四至六個(gè)。
[0007] 而且，所述的射流清洗噴頭的數(shù)量為一個(gè)。
[0008] 而且，所述的主控制器控制系統(tǒng)在水質(zhì)測試與傳感器清潔狀態(tài)之間進(jìn)行切換。
[0009] 而且，所述的主控制器采用單片機(jī)。
[0010] 而且，所述的主控制器采用PLC。
[0011] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和有益效果為：
[0012] 1.本一種具有水深定位與自動(dòng)清潔功能的水質(zhì)采樣系統(tǒng)，其水質(zhì)采樣系統(tǒng)包括總 體安裝架、超聲波測距裝置、直線運(yùn)動(dòng)裝置、水質(zhì)傳感器、清洗裝置和主控制器，該超聲波測 距裝置包括超聲波反射器和超聲波測距傳感器，該直線運(yùn)動(dòng)裝置包括直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、 絲杠、運(yùn)動(dòng)螺母、第一安裝架、限位軌道和限位塊，該清洗裝置包括電動(dòng)云臺(tái)、清洗泵和射流 清洗噴頭，直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、超聲波測距傳感器和電動(dòng)云臺(tái)均安裝在總體安裝架的上方， 直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接驅(qū)動(dòng)絲杠，該絲杠下方安裝限位塊，該絲杠上安裝一運(yùn)動(dòng)螺母，該運(yùn) 動(dòng)螺母下端與第一安裝架固裝連接，該第一安裝架的一端與限位軌道滑動(dòng)連接，該限位軌 道固裝在總體安裝架上，第一安裝架上與超聲波測距傳感器垂直方向?qū)?yīng)的位置上安裝超 聲波反射器，該第一安裝架上與電動(dòng)云臺(tái)垂直方向?qū)?yīng)的位置上安裝水質(zhì)傳感器，電動(dòng)云 臺(tái)的一端與第二安裝架連接，該第二安裝架上安裝射流清洗噴頭，該射流清洗噴頭通過水 管與一清洗泵連接，主控制器通過線路分別連接控制直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、超聲波測距傳感 器、電動(dòng)云臺(tái)和清洗泵。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了水質(zhì)采樣水深的精確定位和水質(zhì)參數(shù)的準(zhǔn)確測 定，同時(shí)，水質(zhì)傳感器可以進(jìn)行自動(dòng)清潔，極大地減少了人工，提高了水質(zhì)采樣的工作效率。
[0013] 2.本實(shí)用新型中直線運(yùn)動(dòng)裝置中的限位軌道限制第一安裝架只進(jìn)行上下的垂直 運(yùn)動(dòng)不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，保證超聲波反射器和超聲波測距傳感器時(shí)刻保持上下正對(duì)，限位塊限制 了運(yùn)動(dòng)螺母的行程，直線運(yùn)動(dòng)裝置通過第一安裝架帶動(dòng)水質(zhì)傳感器實(shí)現(xiàn)上下直線運(yùn)動(dòng)，實(shí) 現(xiàn)了水質(zhì)傳感器在一定深度范圍內(nèi)的精確定位運(yùn)動(dòng)。水質(zhì)傳感器的數(shù)量為四至六個(gè)，多個(gè) 水質(zhì)傳感器的使用保證了水質(zhì)參數(shù)測定的準(zhǔn)確可靠。
[0014] 3.本實(shí)用新型中電動(dòng)云臺(tái)通過第二安裝架帶動(dòng)射流清洗噴頭實(shí)現(xiàn)圓周運(yùn)動(dòng)與俯 仰運(yùn)動(dòng)，且射流清洗噴頭的數(shù)量為一個(gè)，實(shí)現(xiàn)了水質(zhì)傳感器的全方位清潔，且由于僅有一個(gè) 噴頭，相對(duì)于采用固定多個(gè)噴頭的清洗方案，節(jié)約成本，減少了對(duì)清洗泵的功率要求。
[0015] 4.本實(shí)用新型中主控制器控制系統(tǒng)在水質(zhì)測試與傳感器清潔狀態(tài)之間進(jìn)行切換， 主控制器一種使用單片機(jī)，另一種使用PLC，實(shí)現(xiàn)了水質(zhì)采樣過程的全部自動(dòng)化控制，減少 人工，操作簡便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限 定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0018] 一種具有水深定位與自動(dòng)清潔功能的水質(zhì)采樣系統(tǒng)，其水質(zhì)采樣系統(tǒng)包括總體安 裝架1、超聲波測距裝置、直線運(yùn)動(dòng)裝置、水質(zhì)傳感器7、清洗裝置和主控制器14,該超聲波 測距裝置包括超聲波反射器8和超聲波測距傳感器10,該直線運(yùn)動(dòng)裝置包括直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng) 電機(jī)9、絲杠6、運(yùn)動(dòng)螺母5、第一安裝架4、限位軌道3和限位塊2,該清洗裝置包括電動(dòng)云 臺(tái)11、清洗泵15和射流清洗噴頭13,直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、超聲波測距傳感器和電動(dòng)云臺(tái)均 安裝在總體安裝架的上方，直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接驅(qū)動(dòng)絲杠，該絲杠下方安裝限位塊，該絲 杠上安裝一運(yùn)動(dòng)螺母，該運(yùn)動(dòng)螺母下端與第一安裝架固裝連接，該第一安裝架的一端與限 位軌道滑動(dòng)連接，該限位軌道固裝在總體安裝架上，第一安裝架上與超聲波測距傳感器垂 直方向?qū)?yīng)的位置上安裝超聲波反射器，該第一安裝架上與電動(dòng)云臺(tái)垂直方向?qū)?yīng)的位置 上安裝水質(zhì)傳感器，電動(dòng)云臺(tái)的一端與第二安裝架12連接，該第二安裝架上安裝射流清洗 噴頭，該射流清洗噴頭通過水管與一清洗泵連接，主控制器通過線路分別連接控制直線運(yùn) 動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、超聲波測距傳感器、電動(dòng)云臺(tái)和清洗泵。直線運(yùn)動(dòng)裝置中的限位軌道限制第一 安裝架只進(jìn)行上下的垂直運(yùn)動(dòng)不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，限位塊限制了運(yùn)動(dòng)螺母的行程，直線運(yùn)動(dòng)裝置 通過第一安裝架帶動(dòng)水質(zhì)傳感器實(shí)現(xiàn)上下直線運(yùn)動(dòng)。水質(zhì)傳感器的數(shù)量為四至六個(gè)。電動(dòng) 云臺(tái)通過第二安裝架帶動(dòng)射流清洗噴頭實(shí)現(xiàn)圓周運(yùn)動(dòng)與俯仰運(yùn)動(dòng)，且射流清洗噴頭的數(shù)量 為一個(gè)。主控制器控制系統(tǒng)在水質(zhì)測試與傳感器清潔狀態(tài)之間進(jìn)行切換，主控制器一種使 用單片機(jī)，另一種使用PLC。
[0019] 工作過程：在進(jìn)行水質(zhì)采樣工作時(shí)，首先將水質(zhì)采樣系統(tǒng)固定在需要測試水質(zhì)的 地方，主控制器通過超聲波測距傳感器和超聲波反射器獲得當(dāng)前水質(zhì)傳感器的位置信息， 主控制器控制直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)螺母直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)螺母帶 動(dòng)第一安裝架移動(dòng)到水質(zhì)傳感器接近水面的位置，確定水面位置，然后再次通過主控制器 控制直線運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)將水質(zhì)傳感器移動(dòng)到目標(biāo)測試水深處，進(jìn)行目標(biāo)水深的水質(zhì)測試。完成 水質(zhì)測試后，主控制器通過控制直線運(yùn)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)控制水質(zhì)傳感器移動(dòng)到預(yù)設(shè)清潔 位置，主控制器控制清洗泵啟動(dòng)，開始對(duì)傳感器的清潔，主控制器同時(shí)控制電動(dòng)云臺(tái)啟動(dòng)， 通過射流清洗噴頭安裝架帶動(dòng)射流清洗噴頭進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)與俯仰運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)傳感器的 清潔，完成一次水質(zhì)采樣和清潔工作。
【權(quán)利要求】
1. 一種具有水深定位與自動(dòng)清潔功能的水質(zhì)采樣系統(tǒng)，其特征在于：該水質(zhì)采樣系統(tǒng) 包括總體安裝架、超聲波測距裝置、直線運(yùn)動(dòng)裝置、水質(zhì)傳感器、清洗裝置和主控制器，該超 聲波測距裝置包括超聲波反射器和超聲波測距傳感器，該直線運(yùn)動(dòng)裝置包括直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng) 電機(jī)、絲杠、運(yùn)動(dòng)螺母、第一安裝架、限位軌道和限位塊，該清洗裝置包括電動(dòng)云臺(tái)、清洗泵 和射流清洗噴頭，直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、超聲波測距傳感器和電動(dòng)云臺(tái)均安裝在總體安裝架 的上方，直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接驅(qū)動(dòng)絲杠，該絲杠下方安裝限位塊，該絲杠上安裝一運(yùn)動(dòng)螺 母，該運(yùn)動(dòng)螺母下端與第一安裝架固裝連接，該第一安裝架的一端與限位軌道滑動(dòng)連接，該 限位軌道固裝在總體安裝架上，第一安裝架上與超聲波測距傳感器垂直方向?qū)?yīng)的位置上 安裝超聲波反射器，該第一安裝架上與電動(dòng)云臺(tái)垂直方向?qū)?yīng)的位置上安裝水質(zhì)傳感器， 電動(dòng)云臺(tái)的一端與第二安裝架連接，該第二安裝架上安裝射流清洗噴頭，該射流清洗噴頭 通過水管與一清洗泵連接，主控制器通過線路分別連接控制直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、超聲波測 距傳感器、電動(dòng)云臺(tái)和清洗泵。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有水深定位與自動(dòng)清潔功能的水質(zhì)采樣系統(tǒng)，其特征在 于：所述的水質(zhì)傳感器的數(shù)量為四至六個(gè)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有水深定位與自動(dòng)清潔功能的水質(zhì)采樣系統(tǒng)，其特征在 于：所述的射流清洗噴頭的數(shù)量為一個(gè)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有水深定位與自動(dòng)清潔功能的水質(zhì)采樣系統(tǒng)，其特征在 于：所述的主控制器控制系統(tǒng)在水質(zhì)測試與傳感器清潔狀態(tài)之間進(jìn)行切換。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有水深定位與自動(dòng)清潔功能的水質(zhì)采樣系統(tǒng)，其特征在 于：所述的主控制器采用單片機(jī)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有水深定位與自動(dòng)清潔功能的水質(zhì)采樣系統(tǒng)，其特征在 于：所述的主控制器采用PLC。
【文檔編號(hào)】B08B3/02GK203909028SQ201420257508
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年5月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月20日
【發(fā)明者】單慧勇, 于鎵, 劉中一, 田云臣, 華旭峰 申請(qǐng)人:天津農(nóng)學(xué)院