一种无人艇水样分配与过滤系统的制作方法

本发明涉及环境监测领域，特别是一种无人艇水样分配与过滤系统。

背景技术：

近年来，随着无人艇技术的发展，国内外科研单位已经研制出若干用于环境监测的无人艇型号。但是由于海上风浪涌流等环境复杂，导致无人艇在收集水样和保存水样的过程中遇到困难。

目前，水质环境监测方式主要通过两种方式，一种是通过在线水质检测仪进行实时监测，另一种是通过大型采样船携带相关设备进行人工定点采样。使用在线水质检测仪可以对水质进行快速检测，可以避免水质样本在运输过程中变质的影响，但由于目前技术的限制，水质检测仪只能检测水质的部分指标，不能完全满足环保部门的要求，而且在线水质检测仪成本较高，因此还是需要通过专业采样船进行定时定点取样。根据我国相关部门规定，地表水深超过12米时，要对上层、中层、底层三层的水质进行检测，如果采样船一次对多个采样点进行采样，这样一次就会有很多个样本需要及时处理，因此为了防止水质变质，采样船进行采样工作时，需要多位专业人员协助采样工作，在规定时间内迅速完成样本分配、过滤、加化学试剂等工作。这样进行水质分配、过滤效率低而且成本高。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有水样分配与过滤技术存在的缺点，提出一种无人艇水样分配与过滤系统，能高效完成特定水域的水样分配与过滤任务。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种无人艇水样分配与过滤系统，包括水泵、分配模块、过滤模块和控制模块；所述分配模块包括原味水分配模块和滤后水分配模块，所述水泵与原味水分配模块连接，所述过滤模块位于原味水分配模块和滤后水分配模块之间，所述控制模块与各个模块连接。

所述分配模块分为原味水分配模块和滤后水分配模块两个部分，所述原味水分配模块包括电磁球阀、水袋，滤后水分配模块包括第一多通道阀、第二多通道阀、存水瓶、冰箱、营养盐分析仪；所述水袋固定在多孔钢板上，通过电磁球阀连接水泵，所述存水瓶与第一多通道阀和第二多通道阀同时连接，所述存水瓶放置于冰箱中，所述第一多通道阀连接过滤模块，所述第二多通道阀连接营养盐分析仪。

所述过滤模块包括一级滤芯、二级滤芯、三级滤芯以及电磁球阀组；所述一级滤芯、二级滤芯、三级滤芯依次连接，所述电磁球阀组连接在三个滤芯的出口或入口处，通过组合通断实现三个滤芯的不同的反冲洗需求。

所述电磁球阀组包括第一子球阀、第二子球阀、第三子球阀、第四子球阀、第五子球阀、第六子球阀和第七子球阀；第一子球阀与一级滤芯入口处的上端管路连接；第二子球阀与一级滤芯入口处的下端管路连接；第三子球阀与二级滤芯入口处的上端管路连接；第四子球阀与二级滤芯入口处的下端管路连接；第六子球阀与三级滤芯入口处的上端管路连接；第五子球阀与三级滤芯入口处的下端管路连接；第七子球阀与三级滤芯出口处的管路连接。

所述控制模块分别与水泵、电磁球阀、第一多通道阀、电磁球阀组、第二多通道阀、营养盐分析仪连接，控制整个系统的原味水分配、过滤以及将滤后水定时定量分配给存水瓶和营养盐分析仪的整个过程。

本发明与现有技术相比，具有如下显而易见的优点：

本发明能够将多点、多深度采集到的原味水缓存在多个水袋中，而水袋是经过真空压缩的，且预留三分之一空间，所以水袋不会因为空气压力过大或注水过多而爆裂，通过设置三级过滤层，能区分过滤不同颗粒大小的杂质，加速了原味水过滤进程，且滤芯比一般的滤纸更耐用，无需频繁更换。本发明将各点的采样水分别存储，并且每过滤一次管路自动冲洗一次，保证了各点原味水互不污染。因此，结合无人艇搭载水样分配与过滤系统可以很好地完成水域环境监测任务。

附图说明

图1是本发明的模块示意图。

图2是本发明的滤芯与电磁球阀组的布置结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例作进一步的说明。

如图1所示，一种无人艇水样分配与过滤系统，包括水泵1、分配模块、过滤模块和控制模块13；所述分配模块包括原味水分配模块和滤后水分配模块，所述水泵1与原味水分配模块连接，所述过滤模块位于原味水分配模块和滤后水分配模块之间，所述控制模块13与各个模块连接。

所述分配模块分为原味水分配模块和滤后水分配模块两个部分，所述原味水分配模块包括电磁球阀2、水袋3，滤后水分配模块包括第一多通道阀8、第二多通道阀11、存水瓶10、冰箱9、营养盐分析仪12；所述水袋3固定在多孔钢板上，通过电磁球阀2连接水泵1，所述存水瓶10与第一多通道阀8和第二多通道阀11同时连接，所述存水瓶10放置于冰箱9中，所述第一多通道阀8连接过滤模块，所述第二多通道阀11连接营养盐分析仪12。

所述过滤模块包括一级滤芯5、二级滤芯6、三级滤芯7以及电磁球阀组4；所述一级滤芯5、二级滤芯6、三级滤芯7依次连接，所述电磁球阀组4连接在三个滤芯的出口或入口处，通过组合通断实现三个滤芯的不同的反冲洗需求。

如图2所示，所述电磁球阀组4包括第一子球阀4-1、第二子球阀4-2、第三子球阀4-3、第四子球阀4-4、第五子球阀4-5、第六子球阀4-6和第七子球阀4-7；第一子球阀4-1与一级滤芯5入口处的上端管路连接；第二子球阀4-2与一级滤芯5入口处的下端管路连接；第三子球阀4-3与二级滤芯6入口处的上端管路连接；第四子球阀4-4与二级滤芯6入口处的下端管路连接；第六子球阀4-6与三级滤芯7入口处的上端管路连接；第五子球阀4-5与三级滤芯7入口处的下端管路连接；第七子球阀4-7与三级滤芯7出口处的管路连接。

如若仅打开第七子球阀4-7和第五子球阀4-5则反冲洗三级滤芯7；若仅打开第六子球阀4-6和第四子球阀4-4则反冲洗二级滤芯6；若仅打开第三子球阀4-3和第二子球阀4-2则反冲洗一级滤芯5；若仅打开第七子球阀4-7和第四子球阀4-4则反冲洗三级滤芯7和二级滤芯6；若仅打开第六子球阀4-6和第二子球阀4-2则反冲洗二级滤芯6和一级滤芯5；若仅打开第七子球阀4-7和第二子球阀4-2则反冲洗三级滤芯7、二级滤芯6和一级滤芯5。

所述控制模块13分别与水泵1、电磁球阀2、第一多通道阀8、电磁球阀组4、第二多通道阀11、营养盐分析仪12连接，控制整个系统的原味水分配、过滤以及将滤后水定时定量分配给存水瓶10和营养盐分析仪12的整个过程。

本发明的工作过程如下：

当无人艇到达指定采样点采得原味水后，控制模块13控制打开水泵1和电磁球阀2，原味水定时定量注入水袋3中。水袋3注水结束后关闭相应的电磁球阀2，打开电磁球阀组4中对应的子球阀，同时第一多通道阀8切换到对应的通道，滤后水定时定量注入存水瓶10。

控制模块13发送相应命令到第二多通道阀11和营养盐分析仪12，营养盐分析仪12根据第二多通道阀11切换到的通道抽取相应存水瓶10中的滤后水进行在线分析。

在各个分配与过滤都结束后，对管路进行自动排空，将管路里的残余水排出，防止对下一个采样点的水样造成污染。至此一个采样点的水样分配与过滤完成。