用于自动测量汇集水中不同深度处的物理化学参数的设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于自动测量汇集水中不同深度处的物理化学参数的设备（1），所述设备包括潜水体（2），所述潜水体设置有用于测量所述物理化学参数的至少一个传感器，其中，所述设备包括：实现设有所述传感器的所述潜水体的悬挂和竖直运动的机动装置（3）；构造成清洁所述传感器的清洁装置（4）；以及用于管理设备自动操作的调节控制装置（5），所述调节控制装置构造成为所述机动装置编程和读取所述传感器的数据，使得物理化学参数的测量能够在不同深度处自动且重复地进行。
【专利说明】用于自动测量汇集水中不同深度处的物理化学参数的设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及用于自动测量汇集水中不同深度处的物理化学参数的设备，这种类型的设备包括潜水体，该潜水体设置有用于测量感兴趣的物理化学参数的至少一个传感器。
【背景技术】
[0002]汇集水质量是对于后续使用所述水的决定性因素，由于例如为保证最小生态流量，为水电生产，为农业灌溉，为工业使用或为生产饮用水连同其它可能用途所需的质量不相同。科学研究表明，汇水区中的水体全年都不固定，而是根据其深度具有底层的动态和循环的行为以及导致质量变化的混合物。为此，从汇水区管理和利用随时排放的水的角度来看，了解不同深度的水质量是非常有用的信息单元。
[0003]通常通过人工获取不同的深度处的离散的样品然后在实验室分析它们来测量汇集水的质量。在其它情况下，通过浸入单个传感器或多传感器设备执行现场测量。
[0004]尽管存在允许进行连续的实时测量的多传感器设备，但是直到今天都需要操作员干预来执行将设备侵入不同深度的操作，以及收集由设备测量的物理化学参数。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于公开一种自动设备，以便可以在不需要操作员干预的情况下自动重复地在不同深度进行测量。
[0006]本实用新型的另一目的是提供一种减少维护和维修任务中操作员干预的设备，从而尽管在不利的天气条件下也允许该设备在最后使用之后能运转数周。
[0007]根据本实用新型的设备包括所述设备包括潜水体，所述潜水体设置有用于测量所述物理化学参数的至少一个传感器，其中，所述设备包括:实现设有所述传感器的所述潜水体的悬挂和竖直运动的机动装置(3);构造成清洁所述传感器的清洁装置(4);以及用于管理设备自动操作的调节控制装置(5)，所述调节控制装置构造成为所述机动装置编程和读取所述传感器的数据，使得物理化学参数的测量能够在不同深度处自动且重复地进行。
[0008]根据本实用新型的另一特征，实现所述潜水体的悬挂和竖直运动的所述机动装置包括:用于卷绕缆线的卷绕系统，所述缆线用作用于固定所述潜水体的固定元件；驱动所述卷绕系统以卷绕和展开所述缆线的驱动电动机；悬挂滑轮；所述滑轮的支架；以及计数轮。
[0009]所述机动装置用于悬挂所述潜水体，使所述潜水体下降和升高地进行运动，使所述潜水体停止在中间位置，以及知道并记录每次测量的深度。
[0010]根据本实用新型的另一特征，缆线包括一个加固件和两根导线，所述加固件构造用于固定潜水体，所述导线借助电流调制将所述潜水体的传感器与调节控制装置相连。
[0011]本实用新型还公开了调节控制装置包括用于平稳地启动和停止机动装置的速度调节器。
[0012]根据本实用新型的另一方面，潜水体包括第一光测量装置，并且所述调节控制装置包括第二光测量装置，以便确定所述第一光测量装置和第二光测量装置之间接收到的光的差异。
[0013]根据本实用新型的另一方面，所述潜水体的传感器是用于通过发射波长测量叶绿素或其它色素以及测量由荧光发射的荧光波长的荧光计。
[0014]根据一个特征，所述荧光计包括发射430nm的波长的发射器和检测680nm的波长的检测器，所述这些波长适于检测叶绿素。
[0015]根据本实用新型的另一特征，所述荧光计包括发射620nm的波长的发射器和检测650nm的波长的检测器，所述这些波长适于检测诸如藻青素的藻胆色素。
[0016]根据本实用新型的另一特征，所述设备设置有防护罩，其构造成在潜水体处于露出水面的升高位置时覆盖所述潜水体。
[0017]在优选实施例中，用于清洁所述传感器的装置包括布置在防护罩的内表面上并构造成将清洁液的射流喷射到传感器上的至少一个喷洒器，所述清洁液具有防垢剂和/或杀菌剂。
[0018]有利地，所述防护罩允许在两次连续的测量处理之间容纳和防护露出水面的潜水体和潜水体中包括的传感器。此外，清洁装置可以在再次使用传感器之前准备传感器，防止在该操作中操作者干预。
[0019]根据所述设备的另一特征，调节控制装置包含允许存储测量的历史数据和给测量周期编程的本地软件，并且所述设备还包括用于将所有存储的信息无线传输到远程数据接收中心的系统。
[0020]本实用新型的技术效果是可以在不需要操作员干预的情况下自动重复地在不同深度处测量物理化学参数。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]已经在附图中通过非限制性实例示出了本实用新型的实施例变型。在这些附图中:
[0022]图1是根据本实用新型的设备的示意图；
[0023]图2是设备的设置有防护罩的部分的正视图；以及
[0024]图3是设备的与图2所示区域相同的区域的部分透明正视图，其中，潜水体容纳在防护罩内侧，并且清洁装置被示出。
【具体实施方式】
[0025]图1示意性地示出设备1，设备I构造成利用机动装置3悬挂潜水体2和使潜水体2竖直运动。设备I包括安装在桅杆13上的吊杆12，桅杆13可以牢牢地固定在地面，并且机动装置3包括:用于卷绕缆线7的卷绕器6，缆线7用作固定潜水体2的固定元件；以及驱动电动机，其用于驱动所述卷绕器来卷绕和展开缆线7。设备I还包括控制箱16，控制箱16中设置有用于管理设备I的自动操作的调节控制装置5，调节控制装置5允许为机动装置3编程和读取设置在潜水体2中的传感器的数据，可以在不同深度自动重复地测量物理化学参数。
[0026]为了知道已展开缆线7的长度，即，从卷绕器6延伸的缆线的长度，以及因此潜水体2浸没在汇集水中的深度，设备I包括在图1的实例中布置在桅杆13的上端的计数轮15。
[0027]调节控制装置5还包括用于平稳地启动和停止机动装置的调速器，使得卷绕缆线7的处理得以改进，从而实现潜水体2的较好的定位。
[0028]此外，潜水体包括第一光测量装置，并且调节控制装置包括第二光测量装置，以便确定所述第一和第二光测量装置之间接收到的光的差异，例如接收到的太阳光的差异。
[0029]图2示出了吊杆12的远端，其中布置有用于悬吊滑轮8的支架9，固定缆线7搁置在悬吊滑轮8上。在图2中可以看出，具有结合在吊杆12的远端的防护罩10，其构造用于在潜水体2处于露出水面的用于清洁的位置(参见图3)时容纳潜水体2。为了确保防护罩10的位置，设备I包括将吊杆12与所述防护罩10连接的支柱。
[0030]如图3所示，设备I包括用于清洁设置在潜水体2中的传感器的装置4，装置4包括构造成将清洁液11的相应射流喷射到传感器上的均匀分布在防护罩10的内表面上的喷洒器4a，所述清洁液优选地具有经由与清洁液罐连通的外管14和未描述的传动装置馈送的防垢剂和/或杀菌剂。
[0031]关于设备I的调节控制装置5，该装置包括允许存储测量的历史数据和给测量周期编程的本地软件，使得在不同深度下自动重复地执行测量，例如，在预定的时间周期每天执行测量，并且甚至在没有人员协助的情况下在同一天进行几次测量。该软件还允许清洁装置4的编程干预，使得每次潜水体2容纳在防护罩10内或者每隔一定数量的测量周期这些装置就起作用。尽管设备I被设想为包括用于实时观察传感器的测量值的本体显示器17,以及集成了历史功能，并且给新的测量周期编程，但是设备I包括用于将所有存储的信息无线电传输或电话传输(RTC，GSM或GPRS)到远程数据接收中心的系统。
[0032]举例来说，从图3所示的潜水体2的位置开始，完整的测量周期由下列步骤组成:
[0033]a)展开缆线7直到潜水体2到达最大深度；
[0034]b)利用传感器捕获对要监控的测量(水温；电导率；溶解的氧；等)必要的物理化学数据或参数；
[0035]c)卷绕预定部分的缆线7，以将潜水体2移至所需高度；
[0036]d)重复操作b)和c)来获得与不同深度相关联的测量；
[0037]e)卷绕缆线7，直到将潜水体拉出水面并将其容纳在防护罩10中；以及
[0038]f)操作清洁装置4。
[0039]至于潜水体2，将数量可变的独立的测量传感器和相关联的电子器件进行集成是适合的。在一个实施例中，这些电子器件由担负馈电和通信任务的电子主板以及为不同传感器设计的多个信号转接板(用于温度的PT100、用于PH值和/或氧化还原作用的玻璃电极、用于电导率的电阻负载单元、用于溶解的氧的极谱电瓶，等)构成。
[0040]潜水体2的这些传感器可以是用于通过发射波长测量叶绿素或其它色素以及测量由荧光发射的荧光波长的荧光计。这些荧光计可包括发射430nm的波长的发射器和检测680nm的波长的检测器，680nm的波长是由叶绿素在发射器的波长下激发之后发射的荧光波长。这些荧光计还可包括发射620nm的波长的发射器和检测650nm的波长的检测器，650nm的波长是由诸如藻青素的藻胆色素在发射器的波长下激发之后发射的荧光波长。
【权利要求】
1.用于自动测量汇集水中不同深度处的物理化学参数的设备(1)，所述设备包括潜水体(2)，所述潜水体设置有用于测量所述物理化学参数的至少一个传感器，其特征在于，所述设备包括: -实现设有所述传感器的所述潜水体的悬挂和竖直运动的机动装置(3)； -构造成清洁所述传感器的清洁装置(4);以及 -管理设备自动操作的调节控制装置(5)，所述调节控制装置构造成为所述机动装置编程和读取所述传感器的数据，使得物理化学参数的测量能够在不同深度处自动且重复地进行。
2.根据权利要求1所述的设备(I)，其特征在于，实现所述潜水体(2)的悬挂和竖直运动的所述机动装置(3)包括:用于卷绕缆线(7)的卷绕系统(6)，所述缆线用作用于固定所述潜水体的固定元件；驱动所述卷绕系统以卷绕和展开所述缆线的驱动电动机；悬挂滑轮(8);所述滑轮的支架(9);以及计数轮(15)。
3.根据权利要求2所述的设备(I)，其特征在于，所述缆线(7)包括一个加固件和两根导线，所述加固件构造用于固定潜水体(2)，所述导线借助电流调制将所述潜水体的传感器与调节控制装置(5)相连。
4.根据权利要求1所述的设备(I)，其特征在于，所述调节控制装置(5)包括用于平稳地启动和停止所述机动装置的速度调节器。
5.根据权利要求1所述的设备(I)，其特征在于，所述潜水体(2)包括第一光测量装置，并且所述调节控制装置包括第二光测量装置，以便确定所述第一光测量装置和第二光测量装置之间接收到的光的差异。
6.根据权利要求1所述的设备(I)，其特征在于，所述潜水体的传感器包括荧光计。
7.根据权利要求6所述的设备(I)，其特征在于，所述荧光计包括发射430nm的波长的发射器和检测680nm的波长的检测器。
8.根据权利要求6所述的设备(I)，其特征在于，所述荧光计包括发射620nm的波长的发射器和检测650nm的波长的检测器。
9.根据权利要求1所述的设备(I)，其特征在于，所述设备设置有防护罩(10)，其构造成在潜水体(2)处于露出水面的升高位置时覆盖所述潜水体。
10.根据权利要求9所述的设备(I)，其特征在于，所述清洁装置(4)包括布置在防护罩(10)的内表面上并构造成将清洁液(11)的射流喷射到传感器上的至少一个喷洒器(4a)。
11.根据权利要求10所述的设备(I)，其特征在于，所述清洁液具有防垢剂和/或杀菌剂。
【文档编号】G01N21/64GK204064910SQ201420148297
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年3月28日 优先权日:2014年3月28日
【发明者】J·埃雷罗克罗斯, M·里瓦斯巴特列, O·弗洛尔诺韦利亚 申请人:Adasa系统公司