[发明专利]水质监测装置及方法

说明书

本发明涉及监测装置，特别涉及一种水质监测装置及方法。该装置包括：浮筒、设置于浮筒底部的充气管、设置于浮筒顶部的进气装置和进气阀、设置于充气管内的水质传感器。进气装置具有进气口，充气管具有进水口，进气阀在被开启时导通浮筒和进气口，而在被关闭时断开浮筒和进气口；当需要对目标水体进行检测时，可打开进气阀，使目标水体的部分介质进入充气管内，并没过于水质传感器的检测端，满足水质传感器的检测需求。而在完成检测后，进气装置通过浮筒向充气管内充气，使充气管内的液位下降到水质传感器的检测端的下方，并关闭进气阀，使充气管内可建立气密封，确保了水质传感器的检测端可暴露于空气中，避免长期浸泡于目标水体内而造成污染。

技术领域

本发明涉及一种监测设备，特别涉及一种水质监测装置及方法。

背景技术

水质监测设备，作为一种在环保、水产养殖等众多领域广泛应用的装置，该装置可以长时间放置在目标水体，持续测量目标水体中溶氧、pH值、温度等指标，为生产管理和环境保护提供重要的数据参考。

由于，目前的水质检测装置，如图1所示，该装置通常由传感器10、测量模块20和浮筒30组成，传感器10用于测量目标水体的溶氧、酸碱度等参数，并将相应的化学特性转换成电信号，并由测量模块20读取以获得相应指标。由于此种装置的传感器10通常需要保持在水面下某个固定深度，因此浮筒30可以保持装置整体相对于水平面稳定。但发明人发现，由于目标水体往往具有较高污染，或者含有大量微生物或藻类，从而导致传感器10常常会被较多藻类污染物附着，从而严重影响其测量结果。另一方面，由于某些传感器，如测量水体溶解氧含量的传感器，需要定期在空气中进行标定或校准，因此传感器不能简单放置在水中，需要定期与空气接触以进行必要的校准操作，这就对监测装置的结构提出了较大挑战。

而为了避免传感器在水下长时间放置导致传感器被污染，现有的一些水质监测装置如图2所示，该装置由浮筒300、测量模块200、提升机构400和传感器100组成。通过将传感器100连接到提升机构400，将传感器100保持在水面以上，并在需要测量的时候将传感器100放置到水面以下，并测量完成后再次通过提升机构400将传感器100提升到水面上。但发明人发现，由于目前的提升机构400由控制模块、电机和滑轮组成，其中控制模块为一台小型电子设备，可以根据预设时间或用户发指令向马达发出控制命令，驱动电机提升传感器100，或将传感器100放置到水中。该装置可以避免传感器100长时间浸泡在水里，但是由于此种方案中传感器100在水中缺少可靠固定，导致水质监测装置在发生晃动时传感器容易发生故障，同时由于滑轮和提升机构在运输过程中也容易移位发生故障，因此难以保持长期稳定工作。

另外，还一种方式是将传感器放置在水面以上。如图3所示，传感器1000安装在浮筒3000上方的管路4000中，该管路4000直通到水面以下，并与一台水泵5000连接，在水泵5000不工作时候的管路4000中的水受到重力作用，将与管路4000外的水平面保持一致，此时传感器1000将暴露在空气中。而当水质监测装置需要对水体进行测量时，控制模块将驱动水面下的水泵5000工作，水泵5000开始工作后将把水体中的介质不断通过管路4000提升到水面以上，直至淹没传感器1000，此时由于传感器所接触到的水体来自于水面以下的进水口501，因此传感器1000可以测量到水面以下目标水体的化学和物理参数。虽然此装置的优点是结构更加可靠，但是由于水泵5000和管路4000长期处于水下，因此很容易在管路4000中聚集大量藻类和淤泥，长时间工作后管路4000中的藻类和淤泥也将影响到传感器1000测量的准确性。另外，由于水中的某些杂质，如塑料绳，在水泵5000工作时容易被水泵5000吸入，从而缠绕于水泵5000，导致水泵5000工作失效，且发生这种状况时通常难以清理。

发明内容