潜行水质监测仪装置的制作方法

本实用新型涉及水质监测领域。更具体地说，本实用新型涉及一种潜行水质监测装置。

背景技术：

水质监测是监视和测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势，评价水质状况的过程，将传统的水质监测仪放入水中能够及时的检测水水中含有的各种物质，进而起到一个水质监测的目的，但是繁琐的人工采样耗费大量人力物力和时间，如果需要在大面积水域进行检测，取样难度增大，操作难度较大，而深水区采样还存在一定危险，如果搭建大型水质监测平台进行取样等，搭建成本过高，且只能在搭建区进行监测，使用率低。

因此研究一种方便在大面积水域或深水区域监测且方便携带，成本低，使用率高的水质监测装置迫在眉睫。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本实用新型还有一个目的是提供一种潜行水质监测装置，可以克服人工取样难的缺陷，水质监测仪自身可潜入并移动到预定位置，对深水区的水质进行监测，消除在深水区域取样监测的安全隐患的有益效果，并且不需要搭建大型的监测平台，结构简单，使用率高，使用成本低的优点。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种潜行水质监测装置，其特征在于，包括：

第一壳体、容纳在所述第一壳体内的储水仓、以及与所述储水仓连通的给排水机构，所述给排水机构调节所述储水仓内水面高度以使所述第一壳体上浮或下沉；

水质监测仪，其设置在所述第一壳体与所述储水仓之间隔离水的部位，所述水质监测仪的探头穿出所述第一壳体以检测水质。

优选的是，还包括：

旋转轴相互平行的至少一对第一螺旋浆，每一对第一螺旋浆对称设置在所述第一壳体外部的两侧同一高度，且所述第一螺旋浆均匀分布在所述第一壳体外周，所述第一螺旋浆的旋转轴水平设置；

至少两个第一异步电机，一个第一异步电机驱动一侧的第一螺旋浆以相同速度旋转；

至少一对第二螺旋浆，每一对第二螺旋浆对称设置在所述第一壳体外部的两侧同一高度，且所述第二螺旋浆均匀分布在所述第一壳体外周，所述第二螺旋浆的旋转轴竖直设置；

至少一对第二异步电机，每一对第二异步电机分别驱动一对第二螺旋浆以相同速度旋转。

优选的是，所述给排水机构包括：

水管，其一端与所述储水仓连通，另一端向下穿出所述第一壳体与水源连通，所述水管上设有阀门；

气管，其一端与所述储水仓连通，另一端向上穿出所述第一壳体与气源连通，所述气管上设有阀门；

双向气泵，其设置在所述气管上，且与所述气管连通，所述双向气泵改变抽气方向以改变所述储水仓内的气压。

优选的是，还包括：

太阳能电池板，其密封隔水设置在所述第一壳体顶部。

优选的是，还包括检测仓，其固定在所述第一壳体底部外表面上，所述检测仓底部和侧壁上均设有多个通孔，所述通孔与水源连通，所述水质监测仪的探头穿出所述第一壳体位于所述检测仓内，以检测水质。

优选的是，所述水质监测仪上设有传感器，其包括pH传感器、浊度传感器、含氧量传感器、以及温度传感器的一种或多种，所述水质监测仪的传感器的探头均分别穿出所述第一壳体。

优选的是，所述第一壳体和所述储水仓均呈圆柱状，且同轴设置。

优选的是，所述第一螺旋浆的对数为两对，所述第二螺旋浆的对数为两对，且所述第一螺旋浆的高度低于潜行水质监测装置的重心位置，所述第二螺旋浆的高度高于潜行水质监测装置的重心位置。

本实用新型至少包括以下有益效果：

第一、将本实用新型的潜行水质监测装置放在大面积水域或深水水域，可以自行移动或潜入到目标位置，不需要搭建大型监测平台即可进行水质监测工作，克服了在大面积水域或深水水域水样取样难的缺陷，且消除了取样时的安全隐患，而且当潜行水质监测装置电力不够时，可以自行向上浮起，利用太阳能进行充电，补充电力，避免了人工为潜行水质监测装置充电或更换电池的难题；

第二、利用双向气泵改变抽气方向来改变储水仓内气压，从而改变潜行水质监测装置自身重量，以达到在水中上浮或下沉，或悬浮的目的，储水仓内排水或进水过程温和，避免潜行水质监测装置倾倒；

第三、利用第一螺旋浆和第二螺旋浆结合工作，可以使潜行水质监测装置在水域内自由行走，可调节潜行水质监测装置在水域中的水平位置和深度，同时第一螺旋浆和第二螺旋浆与给排水机构联合作用，可以降低第一螺旋浆和第二螺旋浆的工作强度，比如悬浮于水域中时，给排水机构使潜行水质监测装置的重量调节到一定值，可以使潜行水质监测装置自身悬浮，而不用依靠第二螺旋浆正转或反转来平衡，降低第二螺旋浆的工作强度，也节约了用电，比如水平移动时，可以在潜行水质监测装置漂浮在水面上时进行，即给排水机构已将储水仓内的水向外排出，减少了潜行水质监测装置整体重量，第一螺旋浆旋转带动潜行水质监测装置平移时要做的功就减小了，从而降低了第一螺旋浆的工作强度；

第四、太阳能电池板可以为潜行水质监测装置供电，而如果太阳能电池板的电量余量低于一定值时，潜行水质监测装置向上浮，太阳能电池板暴露在水面上充电，当充电完成后，潜行水质监测装置下沉到待测水质区，水质监测仪可继续工作，如此可以使潜行水质监测装置自行供电，而避免了人工更换电池或充电的麻烦，减少人为因素的干扰，比如使用人未及时更换电池或充电而影响潜行水质监测装置对水质的监测时期；

第五、由于潜行水质监测装置位于各水域中，需要面临的情况较复杂，比如待测水质区可能存在较大的水生动物，如果快速游动可能会损坏水质监测仪的探头，比如当潜行水质监测装置要沉到水域底部监测时，下沉时可能碰到较大的坚硬物，而损坏水质监测仪的探头，因此将水质监测仪的探头都设置在一个检测仓内，这样可以取到保护探头的作用，而检测仓上设置了很多通孔，这样不会妨碍待测水质区的水进入到检测仓内，因此就不会妨碍水质监测仪的工作，而能通过通孔进入到检测仓内的水生动物其体积肯定不会大，因此也不会对探头造成太大损害，这样可以延长探头的使用寿命。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型侧面剖示图；

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1～2所示，本实用新型提供一种潜行水质监测装置，包括：

第一壳体1、容纳在所述第一壳体1内的储水仓2、以及与所述储水仓2连通的给排水机构，所述给排水机构调节所述储水仓2内水面高度以使所述第一壳体1上浮或下沉；

水质监测仪5，其设置在所述第一壳体1与所述储水仓2之间隔离水的部位，所述水质监测仪5的探头穿出所述第一壳体1以检测水质。

在上述技术方案中，将潜行水质监测装置放置在水域中，比如深水水域中，潜行水质监测装置是漂浮在水面上的，当给排水机构向储水仓2内给水，储水仓2内水面上升，整个潜行水质监测装置自身重量增加，当自身重量达到设定值时，潜行水质监测装置向下沉，且给排水机构停止向储水仓2内给水，当下沉到待测水质区时，此时给排水机构从储水仓2内适当排水，使潜行水质监测装置悬浮在待测水质区内，此时水质监测仪5的探头可以接触到待测水质区的水，进行水质监测相关工作，整个过程不需要使用人潜入深水中取样或将水质监测仪5带到深水中，避免了不必要的危险，比如溺水、比如危险水生动物的袭击；

给排水机构调节储水仓2内水面高度的实现方式有多种，比如进水管，其一端与储水仓2连通，另一端穿出第一壳体1与水源连通，进水管上设有抽水泵和阀门，如此启动抽水泵可以将外部水抽入储水仓2内，使储水仓2内水面升高；出水管，其一端与储水仓2连通，另一端穿出第一壳体1，出水管上设有排水泵和阀门，如此启动排水泵可以将储水仓2内水的向外部排出，使储水仓2内水面下降，二者结合即可实现调节储水仓2内水面的高度；

比如进水管，其一端与储水仓2连通，另一端向下穿出第一壳体1与水源连通，进水管上设有阀门，出气管，其一端与储水仓2连通，另一端向上穿出第一壳体1与气源连通，出气管上设有阀门，打开阀门，由于大气压强的作用水进入到储水仓2内，可以使储水仓2内水面升高；出水管，其一端与储水仓2连通，另一端穿出第一壳体1，出水管上设有单向阀，储气仓，其通过一进气管与储水仓2顶部连通，进气管上设有气泵和阀门，启动气泵可以将储气仓内的气体压入储水仓2内，增大储水仓2内的气压，将储水仓2内的水从出水管压出，使储水仓2内水面下降，二者结合即可实现调节储水仓2内水面的高度。

在另一种技术方案中，还包括：

旋转轴相互平行的至少一对第一螺旋浆6，每一对第一螺旋浆6对称设置在所述第一壳体1外部的两侧同一高度，且所述第一螺旋浆6均匀分布在所述第一壳体1外周，所述第一螺旋浆6的旋转轴水平设置；

至少两个第一异步电机(图中未示出)，一个第一异步电机驱动一侧的第一螺旋浆6以相同速度旋转；

至少一对第二螺旋浆7，每一对第二螺旋浆7对称设置在所述第一壳体1外部的两侧同一高度，且所述第二螺旋浆7均匀分布在所述第一壳体1外周，所述第二螺旋浆7的旋转轴竖直设置；

至少一对第二异步电机(图中未示出)，每一对第二异步电机分别驱动一对第二螺旋浆7以相同速度旋转。

在上述技术方案中，在第一壳体1的外周均匀分布第一螺旋浆6和第二螺旋浆7，当两个第一异步电机驱动两侧的第一螺旋浆6同时正转或同时反转时，可以使潜行水质监测装置向前或向后水平移动，当一个第一异步电机驱动一侧的第一螺旋浆6正转，另一个第一异步电机驱动另一侧的第一螺旋浆6反转时，可以使潜行水质监测装置在水平方向上旋转，即实现转弯，二者结合可以调整潜行水质监测装置在水域中的水平位置；

当第二异步电机驱动第二螺旋浆7正转时，可以使潜行水质监测装置上浮，当第二异步电机驱动第二螺旋浆7反转时，可以使潜行水质监测装置下沉，如此可以调整潜行水质监测装置在水域中的深度；

综上，可以同时调整潜行水质监测装置在水域中的水平位置和深度，从而使潜行水质监测装置最终到达待测水质区，此时水质监测仪5即开始工作；

与给排水机构联合作用，可以降低第一螺旋浆6和第二螺旋浆7的工作强度，比如悬浮于水域中时，给排水机构使潜行水质监测装置的重量调节到一定值，可以使潜行水质监测装置自身悬浮，而不用依靠第二螺旋浆7正转或反转来平衡，降低第二螺旋浆7的工作强度，也节约了用电，比如水平移动时，可以在潜行水质监测装置漂浮在水面上时进行，即给排水机构已将储水仓2内的水向外排出，减少了潜行水质监测装置整体重量，第一螺旋浆6旋转带动潜行水质监测装置平移时要做的功就减小了，从而降低了第一螺旋浆6的工作强度。

在另一种技术方案中，所述给排水机构包括：

水管21，其一端与所述储水仓2连通，另一端向下穿出所述第一壳体1与水源连通，所述水管21上设有阀门；

气管22，其一端与所述储水仓2连通，另一端向上穿出所述第一壳体1与气源连通，所述气管22上设有阀门；

双向气泵23，其设置在所述气管22上，且与所述气管22连通，所述双向气泵23改变抽气方向以改变所述储水仓2内的气压。

在上述技术方案中，当潜行水质监测装置漂浮在水面上时，给排水机构通过双向气泵23将储水仓2内的空气由气管22向外部抽出，储水仓2内气压减小，水从水管21进入到储水仓2内，以使潜行水质监测装置自身重量增加，当潜行水质监测装置自身重量增加到一定值时，双向气泵23停止将储水仓2内的空气向外部抽出，此时启动第二螺旋浆7，由第二异步电机驱动其反转，使潜行水质监测装置向下沉，当潜行水质监测装置下沉到待测水质区时，关闭第二异步电机，使第二螺旋浆7停止转动，使潜行水质监测装置悬浮在待测水质区内，此时水质监测仪5开始工作，由于潜行水质监测装置是位于水中的，如果采用激烈的进水或排水方式，易引起潜行水质监测装置的倾倒，而采用双向气泵23实现对储水仓2内的水容量进行控制，可以使储水仓2内的排水或进水过程更加温和的进行，防止其在排水或进水过程中倾倒。

在另一种技术方案中，还包括：太阳能电池板3，其密封隔水设置在所述第一壳体1顶部。

在上述技术方案中，太阳能电池板3可以为潜行水质监测装置供电，而如果太阳能电池板3的电量余量低于一定值时，第二异步电机驱动第二螺旋浆7正转，使潜行水质监测装置向上浮，太阳能电池板3暴露在水面上，且给排水机构的气管22上端暴露在水面上，双向气泵23启动并向储水仓2内抽入空气，增加储水仓2内气压，使储水仓2内的水从水管21排出，当储水仓2内水到达一定值时，潜行水质监测装置可以自已漂浮在水面上，第二异步电机停止工作，第二螺旋浆7停止转动，太阳能电池板3开始充电，当充电完成后，双向气泵23从储水仓2内向外抽气，减少储水仓2内气压，使水从水管21进入到储水仓2内，增加潜行水质监测装置整体重量，达到一定值后，双向气泵23停止抽气，此时启动第二异步电机驱动第二螺旋浆7反转，使潜行水质监测装置下沉，当潜行水质监测装置到达待测水质区后，第二异步电机停止工作，第二螺旋浆7停止转动，水质监测仪5继续工作，如此可以使潜行水质监测装置自行供电，而避免了人工更换电池或充电的麻烦，减少人为因素的干扰，比如使用人未及时更换电池或充电而影响潜行水质监测装置对水质的监测时期。

在另一种技术方案中，还包括检测仓4，其固定在所述第一壳体1底部外表面上，所述检测仓4底部和侧壁上均设有多个通孔41，所述通孔41与水源连通，所述水质监测仪5的探头穿出所述第一壳体1位于所述检测仓4内，以检测水质。由于潜行水质监测装置位于各水域中，需要面临的情况较复杂，比如待测水质区可能存在较大的水生动物，如果快速游动可能会损坏水质监测仪5的探头，比如当潜行水质监测装置要沉到水域底部监测时，下沉时可能碰到较大的坚硬物，而损坏水质监测仪5的探头，因此将水质监测仪5的探头都设置在一个检测仓4内，这样可以取到保护探头的作用，而检测仓4上设置了很多通孔41，这样不会妨碍待测水质区的水进入到检测仓4内，因此就不会妨碍水质监测仪5的工作，而能通过通孔41进入到检测仓4内的水生动物其体积肯定不会大，因此也不会对探头造成太大损害，这样可以延长探头的使用寿命。

在另一种技术方案中，所述水质监测仪5上设有传感器，其包括pH传感器、浊度传感器、含氧量传感器、以及温度传感器的一种或多种，所述水质监测仪5的传感器的探头均分别穿出所述第一壳体1。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求，利用不同类型的传感器来探测水质的不同信息，可以实现自动检测。

在另一种技术方案中，所述第一壳体1和所述储水仓2均呈圆柱状，且同轴设置。在利用第一螺旋浆6和第二螺旋浆7转动而带动潜行水质监测装置平移或上浮下沉时，圆柱状所受到的水的阻力会更小，从而降低第一螺旋浆6和第二螺旋浆7的工作强度，降低耗电量，同轴设置可使潜行水质监测装置平衡性更好。

在另一种技术方案中，所述第一螺旋浆6的对数为两对，所述第二螺旋浆7的对数为两对，且所述第一螺旋浆6的叶片上端低于潜行水质监测装置的重心位置，所述第二螺旋浆7的叶片下端高于潜行水质监测装置的重心位置。在水域中，潜行水质监测装置需要面临的情况较复杂，如果潜行水质监测装置平移或上浮或下沉过程中，撞到快速游动的水生动物可能会使潜行水质监测装置倾倒，而两对第一螺旋浆6均匀分布在第一壳体1外周且低于潜行水质监测装置重心位置，即第一螺旋浆6旋转时旋转中心低于潜行水质监测装置的重心位置，可以使潜行水质监测装置平移或转弯时更加平衡，避免倾倒，两对第二螺旋浆7均匀分布在第一壳体1外周且高于水质监测装置重心位置，即第二螺旋浆7旋转时旋转中心高于潜行水质监测装置的重心位置，可以使潜行水质监测装置上浮或下沉时更加平稳。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。