本发明涉及远程水质采样质控仪。
背景技术：
我国是一个水资源比较缺乏的国家，近年来，随着工业化进程的加快和城市化水平的不断提高，水质污染日益严重，如何保护水资源并对污水进行排放监控已成为国家可持续性发展的重要国策之一。水质在线自动监测技术能够对污染源排放进行实时和连续的监测，是近年来发展迅速的一种环境监测技术，对于提高污染物总量控制和环境管理能力具有重要的意义。由于废水水质的复杂性和不确定性，目前水质在线监测系统一般需要对超标废水进行自动采样，并作留样分析，为后续环保执法提供依据。除此之外，市场上的水质超标留样装置一般仅设有留样配套装置，对超标样品的一个保存，而不对水样指标进行实时系统测量，无法全面了解水质的变化情况。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供远程水质采样质控仪，该质控仪结构简单、设计新颖、科学便利、针对性强、自动化程度高，很好地解决了水质的采样质控问题。
为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：
远程水质采样质控仪，包括箱体，箱体内设有控制模块、泵输送模块、固定剂添加模块和留样模块，控制模块设置于箱体的顶部，控制模块的下方设有泵输送模块，泵输送模块的下方设有固定剂添加模块，固定剂添加模块的下方设有固定剂添加模块，箱体的侧面设有取水单元，取水单元、泵输送模块、固定剂添加模块和留样模块均连接控制模块。
进一步，留样模块包括留样底部安装支架，留样底部安装支架的上部设有xy安装模组支架，xy安装模组支架上设有x向留样定位机构，x向留样定位机构连接有y向留样定位机构，y向留样定位机构上设有分液头，留样底部安装支架的下部设有留样瓶托盘组件；留样瓶托盘组件包括留样瓶、留样瓶箱体、留样瓶横梁、抽屉滑轨和留样瓶侧边，抽屉滑轨设置于留样底部安装支架上，抽屉滑轨上设有留样瓶侧边，留样瓶侧边连接留样瓶横梁，留样瓶侧边和留样瓶横梁的下部设有留样瓶箱体，留样瓶箱体内均布设置有留样瓶。
进一步，x向留样定位机构包括x向模组底板、x向电机、传动轴、x向端块、x向滑块和x向模组连接板，x向模组底板和x向电机均安装于xy安装模组支架上，x向电机的两端连接有传动轴，传动轴连接x向端块，x向端块接x向模组底板，x向模组底板上设有x向滑块，x向滑块连接有x向模组连接板，x向模组连接板连接y向留样定位机构。
进一步，y向留样定位机构包括y向端块、y向电机、主动皮带轮、从动皮带轮、传动带、传动丝杆、y向滑块和y向滑块安装板，y向端块设置于x向模组底板上，y向端块上设有y向电机，y向电机的输出端设有主动皮带轮，主动皮带轮连接传动带，传动带连接从动皮带轮，从动皮带轮连接传动丝杆，传动丝杆上设有y向滑块，y向滑块的上部设有y向滑块安装板，y向滑块的下部设有分液头，分液头的侧部设有水样口和固定剂口，水样口连接取水单元，固定剂口连接固定剂添加模块。
进一步，泵输送模块包括泵底板和质控液瓶托盘，泵底板上设有泵输送组件，质控液瓶托盘上设有质控液瓶组件，泵输送组件包括输送蠕动泵组和夹管阀，输送蠕动泵组连接质控液瓶组件，夹管阀连接输送蠕动泵组；质控液瓶组件包括质控液瓶、质控液瓶安装座和称量系统，质控液瓶安装座设置于质控液瓶托盘上，质控液瓶安装座上设有质控液瓶，质控液瓶的瓶口通过管路连接输送蠕动泵组，质控液瓶下部设有称量系统。
进一步，输送蠕动泵组包括氨氮输送蠕动泵、总磷总氮输送蠕动泵、cod输送蠕动泵、加标输送蠕动泵和原水输送蠕动泵，氨氮输送蠕动泵、总磷总氮输送蠕动泵、cod输送蠕动泵和加标输送蠕动泵连接质控液瓶，原水输送蠕动泵连接有原水测量蠕动泵，原水测量蠕动泵连接有取水单元，氨氮输送蠕动泵、总磷总氮输送蠕动泵、cod输送蠕动泵、加标输送蠕动泵和原水输送蠕动泵均匹配有夹管阀。
进一步，质控液瓶托盘内设有固定剂添加模块，固定剂添加模块包括固定剂瓶组件、换向阀组件和固定剂进样装置，固定剂瓶组件设置于质控液瓶托盘的右侧，换向阀组件设置于质控液瓶托盘的中部，固定剂进样装置设置于固定剂瓶组件的后侧。
进一步，固定剂进样装置包括进样支架、精密进样器、电机、丝杆、进样座、竖直滑块和竖直滑轨，进样支架的外侧设有固定座，固定座上设有精密进样器，精密进样器的底部设有进样座，进样座上设有电机，电机连接有丝杆，进样座的侧面设有竖直滑块，竖直滑块连接竖直滑轨，竖直滑轨设置于进样支架的另一侧；精密进样器为精密针筒，精密针筒包括针筒芯轴和筒体，针筒芯轴设置于筒体，筒体设置于固定座上。
进一步，换向阀组件包括换向阀支架和换向阀，换向阀支架设置质控液瓶托盘上，换向阀支架上设有换向阀，换向阀上设有三个端口，端口包括a端口、b端口和c端口，a端口连接固定剂进样装置，b端口连接固定剂瓶组件，c端口连接有固定剂口；固定剂瓶组件包括固定剂瓶、固定剂瓶固定座和称量器，固定剂瓶固定座设置于质控液瓶托盘上，固定剂瓶固定座上设有固定剂瓶，固定剂瓶的下部设有称量器。
进一步，控制模块包括第一电器控制组件和第二电器控制组件，第一电器控制组件设置于第二电器控制组件的上方，第一电器控制组件包括第一电器安装板、第一控制盒、第一走线槽和第一开关电源，第一电器安装板设置于箱体上，第一控制盒、第一走线槽和第一开关电源设置于第一电器安装板上；第二电器控制组件包括第二电器安装板、第二控制盒、第二走线槽和第二开关电源，第二电器安装板设置于箱体上，第二控制盒和第二走线槽设置于第二电器安装板上，第二开关电源设置于第一电器安装板上。
由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：
本发明为远程水质采样质控仪，该质控仪结构简单、设计新颖、科学便利、针对性强、自动化程度高，很好地解决了水质的采样质控问题，实现了1-4℃低温环境，确保水样、固定剂和质控样的稳定性；实现自动精确留样，并完成添加固定剂的动作；实现自动向在线检测设备输送质控液或水样的功能。
留样模块通过在xy安装模组支架上设置x向留样定位机构和y向留样定位机构，组构建成一个龙门架式结构，同时在两套驱动电机上配置编码器，保准分液口在xy平面内精确定位，实现取水单元的水质留样到留样瓶内。底部安装支架、x向留样定位机构和y向留样定位机构均用铝合金、工程塑料和不锈钢等防锈材料组成，实现湿度大的环境中不生锈的要求，延长设备的使用寿命。
固定剂添加模块通过固定剂瓶组件、换向阀组件和固定剂进样装置的组合，实现向留样水中加入精确固定剂的功能。在固定剂瓶底下设置称量系统，实现对固定剂量的管理；精密进样器通过电机和丝杆推进，实现固定剂的精确添加；在分液头将留样水和固定剂的混合，固定剂在留样水留样过程中实现加注固定剂，精密进样器推送的固定剂全部加入留样水中。
泵输送模块通过称量系统、质控液瓶、夹管阀和蠕动泵，实现对外部在线监测仪器输送质控液；质控液瓶底下的称量系统，实现对质控液瓶内的质控液量进行管控。通过设置输送蠕动泵组，分别将质控液瓶内的氨氮质控液、总磷总氮质控液、cod质控液和加标质控液分别通过氨氮输送蠕动泵、总磷总氮输送蠕动泵、cod输送蠕动泵、加标输送蠕动泵输送到在线监测仪器上，实现对外部在线监测仪器输送质控液。通过设置原水输送蠕动泵，将原水输送到在线监测仪器，实现全自动在线检测。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明中远程水质采样质控仪的结构示意图；
图2为本发明中留样模块的结构示意图；
图3为本发明中图2的俯视示意图；
图4为本发明中留样瓶托盘组件的结构示意图；
图5为本发明中x向留样定位机构和y向留样定位机构相连接的结构示意图；
图6为本发明中水样口和固定剂口设置于分液头的结构示意图；
图7为本发明中固定剂添加模块的结构示意图；
图8为本发明中图7的a向的结构示意图；
图9为本发明中固定剂进样装置的结构示意图；
图10为本发明中泵输送模块的结构示意图；
图11为本发明中称量系统的结构示意图；
图12为本发明中第二电器控制组件的结构示意图；
图13为本发明中第一电器控制组件的结构示意图。
图中：1-箱体；2-泵输送模块；3-固定剂添加模块；4-留样模块；5-取水单元；6-留样底部安装支架；7-xy安装模组支架；8-x向留样定位机构；9-y向留样定位机构；10-分液头；11-留样瓶托盘组件；12-留样瓶；13-留样瓶箱体；14-留样瓶横梁；15-抽屉滑轨；16-留样瓶侧边；17-x向模组底板；18-x向电机；19-传动轴；20-x向端块；21-x向滑块；22-y向端块；23-y向电机；24-主动皮带轮；25-从动皮带轮；26-传动带；27-传动丝杆；28-y向滑块；29-y向滑块安装板；30-水样口；31-固定剂口；32-泵底板；33-质控液瓶托盘；34-泵输送组件；35-质控液瓶组件；36-输送蠕动泵组；37-夹管阀；38-质控液瓶；39-质控液瓶安装座；40-氨氮输送蠕动泵；41-总磷总氮输送蠕动泵；42-cod输送蠕动泵；43-加标输送蠕动泵；44-原水输送蠕动泵；45-原水测量蠕动泵；46-固定剂瓶组件；47-换向阀组件；48-固定剂进样装置；49-进样支架；50-精密进样器；51-电机；52-丝杆；53-进样座；54-竖直滑块；55-竖直滑轨；56-固定座；57-针筒芯轴；58-筒体；59-换向阀支架；60-换向阀；61-a端口；62-b端口；63-c端口；64-固定剂瓶；65-固定剂瓶固定座；66-称量器；67-第一电器控制组件；68-第二电器控制组件；69-第一电器安装板；70-第一控制盒；71-第一走线槽；72-第一开关电源；73-第二电器安装板；74-第二控制盒；75-第二走线槽；76-第二开关电源；77-x向模组连接板；78-称量系统。
具体实施方式
如图1所示，远程水质采样质控仪，包括箱体1，箱体1内设有控制模块、泵输送模块2、固定剂添加模块3和留样模块4，控制模块设置于箱体1的顶部，控制模块的下方设有泵输送模块2，泵输送模块2的下方设有固定剂添加模块3，固定剂添加模块3的下方设有固定剂添加模块3，箱体1的侧面设有取水单元5，取水单元5、泵输送模块2、固定剂添加模块3和留样模块4均连接控制模块。
作为本发明实施例，参看图2、图3、图4、图5和图6，留样模块4包括留样底部安装支架6，留样底部安装支架6的上部设有xy安装模组支架7，xy安装模组支架7上设有x向留样定位机构8，x向留样定位机构8连接有y向留样定位机构9，y向留样定位机构9上设有分液头10，留样底部安装支架6的下部设有留样瓶托盘组件11；留样瓶托盘组件11包括留样瓶12、留样瓶箱体13、留样瓶横梁14、抽屉滑轨15和留样瓶侧边16，抽屉滑轨15设置于留样底部安装支架6上，抽屉滑轨15上设有留样瓶侧边16，留样瓶侧边16连接留样瓶横梁14，留样瓶侧边16和留样瓶横梁14的下部设有留样瓶箱体13，留样瓶箱体13内均布设置有留样瓶12。
作为本发明实施例，参看图2、图3、图4、图5和图6，x向留样定位机构8包括x向模组底板17、x向电机18、传动轴19、x向端块20、x向滑块21和x向模组连接板77，x向模组底板17和x向电机18均安装于xy安装模组支架7上，x向电机18的两端连接有传动轴19，传动轴19连接x向端块20，x向端块20接x向模组底板17，x向模组底板17上设有x向滑块21，x向滑块21连接有x向模组连接板77，x向模组连接板77连接y向留样定位机构9。
作为本发明实施例，参看图2、图3、图4、图5和图6，y向留样定位机构9包括y向端块22、y向电机23、主动皮带轮24、从动皮带轮25、传动带26、传动丝杆27、y向滑块28和y向滑块安装板29，y向端块22设置于x向模组底板17上，y向端块22上设有y向电机23，y向电机23的输出端设有主动皮带轮24，主动皮带轮24连接传动带26，传动带26连接从动皮带轮25，从动皮带轮25连接传动丝杆27，传动丝杆27上设有y向滑块28，y向滑块28的上部设有y向滑块安装板29，y向滑块28的下部设有分液头10，分液头10的侧部设有水样口30和固定剂口31，水样口30连接取水单元5，固定剂口31连接固定剂添加模块3。
作为本发明实施例，参看图10和图11，泵输送模块2包括泵底板32和质控液瓶托盘33，泵底板32上设有泵输送组件34，质控液瓶托盘33上设有质控液瓶组件35，泵输送组件34包括输送蠕动泵组36和夹管阀37，输送蠕动泵组36连接质控液瓶组件35，夹管阀37连接输送蠕动泵组36；质控液瓶组件35包括质控液瓶38、质控液瓶安装座39和称量系统40，质控液瓶安装座39设置于质控液瓶托盘33上，质控液瓶安装座39上设有质控液瓶38，质控液瓶38的瓶口通过管路连接输送蠕动泵组36，质控液瓶38下部设有称量系统40。每个质控液瓶38底下都设有称量系统78，实现对质控液瓶38内的质控液量进行管控。质控液瓶38设置有多个，分别装有各种质控液，目前该机设置了四种质控液，分别为氨氮、总磷总氮、cod和加标，可以根据需要自行添加或者更换其他质控液。
作为本发明实施例，参看图10，输送蠕动泵组36包括氨氮输送蠕动泵40、总磷总氮输送蠕动泵41、cod输送蠕动泵42、加标输送蠕动泵43和原水输送蠕动泵44，氨氮输送蠕动泵40、总磷总氮输送蠕动泵41、cod输送蠕动泵42和加标输送蠕动泵43连接质控液瓶38，原水输送蠕动泵44连接有原水测量蠕动泵45，原水测量蠕动泵45连接有取水单元5，氨氮输送蠕动泵40、总磷总氮输送蠕动泵41、cod输送蠕动泵42、加标输送蠕动泵43和原水输送蠕动泵44均匹配有夹管阀37。
作为本发明实施例，参看图7、图8和图9，质控液瓶托盘33内设有固定剂添加模块3，固定剂添加模块3包括固定剂瓶组件46、换向阀组件47和固定剂进样装置48，固定剂瓶组件46设置于质控液瓶托盘33的右侧，换向阀组件47设置于质控液瓶托盘33的中部，固定剂进样装置48设置于固定剂瓶组件46的后侧。
作为本发明实施例，参看图7、图8和图9，固定剂进样装置48包括进样支架49、精密进样器50、电机51、丝杆52、进样座53、竖直滑块54和竖直滑轨55，进样支架49的外侧设有固定座56，固定座56上设有精密进样器50，精密进样器50的底部设有进样座53，进样座53上设有电机51，电机51连接有丝杆52，进样座53的侧面设有竖直滑块54，竖直滑块54连接竖直滑轨55，竖直滑轨55设置于进样支架49的另一侧；精密进样器50为精密针筒，精密针筒包括针筒芯轴57和筒体58，针筒芯轴57设置于筒体58，筒体58设置于固定座56上。
作为本发明实施例，参看图7、图8和图9，换向阀组件47包括换向阀支架59和换向阀60，换向阀支架59设置质控液瓶托盘33上，换向阀支架59上设有换向阀60，换向阀60上设有三个端口，端口包括a端口61、b端口62和c端口63，a端口61连接固定剂进样装置48，b端口62连接固定剂瓶组件46，c端口63连接有固定剂口31；固定剂瓶组件46包括固定剂瓶64、固定剂瓶固定座65和称量器66，固定剂瓶固定座65设置于质控液瓶托盘33上，固定剂瓶固定座65上设有固定剂瓶64，固定剂瓶64的下部设有称量器66。
作为本发明实施例，参看图12和图13，控制模块包括第一电器控制组件67和第二电器控制组件68，第一电器控制组件67设置于第二电器控制组件68的上方，第一电器控制组件67包括第一电器安装板69、第一控制盒70、第一走线槽71和第一开关电源72，第一电器安装板69设置于箱体1上，第一控制盒70、第一走线槽71和第一开关电源72设置于第一电器安装板69上；第二电器控制组件68包括第二电器安装板73、第二控制盒74、第二走线槽75和第二开关电源76，第二电器安装板73设置于箱体1上，第二控制盒74和第二走线槽75设置于第二电器安装板73上，第二开关电源76设置于第一电器安装板69上。第一电器控制组件67和第二电器控制组件68分别对应整个系统内的大型电器元件和小型电器元件，将他们的控制部分分开，方便对整个采样质控仪更好地进行线路布局和规划，使整个结构更加紧凑，节省空间。
本发明的工作原理：当对取水单元5的原水进行留样保存时，通过x向留样定位机构8和y向留样定位机构9，在两套驱动电机51上配置编码器，保准分液口在xy平面内精确定位，实现水质留样到留样瓶12内。留样瓶12托盘组件11与留样底部安装支架6之间采用抽屉滑轨15方便进行留样瓶12的更换，分液头10的侧部设有水样口30和固定剂口31，通过管道分别连接取水单元5的水箱和固定剂瓶64，当进行短时间的水留样保存时，不需要添加固定剂，当超过12小时后，水留样保存需要添加固定剂进行留样保存，保证检测的水保持原有的品质。具体需要给留样装置的水样添加固定剂进行长时间保存时，先通过换向阀60，将其切换到a端口61和b端口62连通，将固定剂瓶64内的固定剂先输送到精密进样器50内，并通过固定剂进样装置48，在电机51和丝杆52的推进作用下，控制进入筒体58内的固定剂量；然后将换向阀60切换到a端口61和c端口63连通，将精密进样器50内的固定剂输送到分液头10，将留样水和固定剂的混合，固定剂在留样水留样过程中实现加注固定剂，控制准确，确保了留样水的品质。最后进行质控工作时，先通过输送蠕动泵组36，分别将质控液瓶38内的氨氮质控液、总磷总氮质控液、cod质控液和加标质控液分别通过氨氮输送蠕动泵40、总磷总氮输送蠕动泵41、cod输送蠕动泵42、加标输送蠕动泵43输送到在线监测仪器上，实现对外部在线监测仪器输送质控液。并通过设置原水输送蠕动泵44，将原水输送到在线监测仪器，实现全自动在线检测。另外原水的来源为底部的取水单元5，通过取水单元5里面的取水泵，将原水输送到原水测量蠕动泵45内，然后通过原水测量蠕动泵45上的电容式传感器，可以测量通过原水测量蠕动泵45的原水量，方便对原水量进行精确控制。
以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。