一种水污染监测取样装置的制作方法

1.本发明涉及水采样设备技术领域，特别是一种水污染监测取样装置。


背景技术：

2.在环保领域中，环保职能部门为了实现对重点监控排污企业的污水排放进行监控，工作人员会每间隔一定时间到相关企业的污水排放区域进行取样，将取回的企业净化处理后污水在实验室通过理化分析，进而得出相关企业的污水净化处理后排放是否达标的结论。
3.实际情况下，环保部门到企业相关区域进行净化处理后污水取样存在以下缺点。第一：工作人员到现场的时间段，有可能相关企业会将未经处理的污水排放暂时停止，等取样人员离开后再进行违规不经处理的污水排放，这样，不利于对相关企业的污水排放进行监督，相应的会对环保带来不利影响。其二：当相应区域存在深夜时间段违规排放未净化处理污水的几率时，由于需要工作人员在深夜时间段人为进行污水采样，不但给工作人员带来不便，且夜晚作业也存在工作人员因为环境光照度差，进而跌落到水中的几率，所以存在一定的安全风险，还有就是，即使深夜时间段工作人员到现场进行污水取样，相关企业完全可以派人专门蹲守，在取样人员来到现场之前提示企业暂时停止未经处理的污水排放，这样也达不到好的取样效果。综上，提供一种能自动在任何时间进行自动污水取样，且能防止被破坏的取样装置显得尤为必要。


技术实现要素：

4.为了克服现有污水取样方式，因技术所限存在如背景所述弊端，本发明提供了在相关机构及电路共同作用下，能自动在取样人员设定的任意时间内进行污水取样，且技术人员还能经手边手机控制在任何时间、任何地点进行取样，给工作人员带来了便利，还能防止相关区域人员破坏设备的正常工作，获得的污水样品能更真实反应相关区域的污水排放情况，由此为环境保护起到了有利技术支持的一种水污染监测取样装置。
5.本发明解决其技术问题所采用的方案是：
6.一种水污染监测取样装置，包括太阳能电池板、蓄电池、壳体、短信模块、固定杆、采样瓶、潜水泵，其特征在于，还具有定时控制电路、保护电路、限位探测电路；所述固定杆的下端安装有插接杆，壳体下端安装在固定杆上端，太阳能电池板安装在壳体外，潜水泵安装在插接杆上端内侧；所述固定杆的一侧上端安装有固定板，采样瓶的下端安装有下磁铁片，采样瓶的上端安装有上磁铁片，采样瓶配套的盖安装有连接管，潜水泵的出水管和连接管管道连接；所述保护电路包括两只电源开关和一只万向水银开关，两只电源开关分别安装在固定板上端及采样瓶上端，水银开关安装在壳体内；所述限位探测电路配套有水位探头，水位探头安装在插接杆侧端；所述蓄电池、短信模块、定时控制电路、限位探测电路安装在壳体内，固定杆插入取样区域的水层之下；所述保护电路的信号输出端和限位探测电路的信号输入端电性连接；所述短信模块的信号输入端和限位探测电路的信号输出端电性连
接，定时控制电路的电源输出端和潜水泵的电源输入端电性连接。
7.进一步地，所述保护电路的两只电源开关一端和水银开关一端电性连接，两只电源开关另一端及水银开关另一端连接。
8.进一步地，所述定时控制电路包括电性连接的时控开关和手机远程控制模块，时控开关和手机远程控制模块的电源输入两端分别连接。
9.进一步地，所述限位探测电路的水位探头包括两只绝缘安装在一起的金属片；限位探测电路包括电性连接的二极管、电阻、npn三极管，第一只金属片一端和第一只电阻一端连接，第一只电阻另一端和第二只电阻一端连接，第二只电阻另一端和二极管负极、第一只npn三极管集电极、第二只三极管基极连接，第一只npn三极管基极和第二只金属片一端连接，两只npn三极管发射极连接。
10.进一步地，所述第一只电源开关的按钮高度高于固定板高度、采样瓶吸合在固定板上后电源开关内部触点开路、第二只电源开关的按钮高度高于采样瓶上端高度，盖吸合在采样瓶上后电源开关内部触点开路；水银开关其水银液面水平位于下端、两个触点位于上端。
11.进一步地，所述第一只电源开关及第二只电源开关是常闭触点按钮式电源开关，水银开关是万向水银开关。
12.进一步地，所述采样瓶的盖上端安装有单向气阀。
13.本发明有益效果是：本发明安装在相关区域污水排放口，能对相关企业排出的处理后污水进行取样，实际应用中，既可以通过时控开关定时打开潜水泵的电源进行取样，也能通过技术人员经手机方式远程控制开潜水泵的电源进行取样，这样，防止了相关人员到现场取样带来的不便，且防止了相关企业提前做好准备、在采样时停止污水排放导致的采样水样不能真实反应现场的水样情况。本发明中，当现场人员想要破坏设备正常采样，打开壳体盖，或者把插接杆从水中取出，再或者打开盖往采样瓶内灌入正常水时，能第一时间短信远程提示相关采样人员，采样人员能及时到现场进行查看，并对违规人员进行警告等，保证了采样的水真实有效，为环境保护起到了有利技术支持。基于上述，本发明具有好的应用前景。
附图说明
14.图1是本发明整体结构示意图。
15.图2是本发明电路图。
具体实施方式
16.图1、2所示，一种水污染监测取样装置，包括太阳能电池板g1、蓄电池g2、壳体1、钥匙电源开关sk(锁孔位于壳体前端中部外)、短信模块a3、固定杆2、采样瓶3、潜水泵m(工作电压直流12v、功率50w)，还具有定时控制电路4、保护电路、限位探测电路5；所述固定杆2的下端两侧各垂直焊接有一只下端为尖锥形的插接杆21，壳体1下端中部焊接在固定杆2上端，太阳能电池板g1经螺杆螺母安装在壳体1上端外，潜水泵m安装在插接杆21上端内侧；所述固定杆2的右侧上端焊接有一只水平分布的固定板22(钢铁材质)，采样瓶3的下端用胶粘接有一只圆形下磁铁片31，采样瓶的上端用胶粘接有一只环形中空上磁铁片32，上磁铁片
32的右侧有个开孔，采样瓶3配套的盖上端焊接有一只和盖下端互通的连接管33，潜水泵m的出水管和连接管33经软管6固定连接(连接处用金属丝捆绑)；所述保护电路包括两只点动常闭式电源开关d1及d2和一只水银开关sq，两只电源开关d1及d2分别用胶粘接绝缘安装在固定板22上端中部开孔内以及采样瓶3上端右侧开孔内，水银开关sq用胶粘接安装在壳体1内上端；所述限位探测电路配套有水位探头t，水位探头t安装在插接杆21右侧上端；所述蓄电池g2、钥匙电源开关s1、短信模块a3、定时控制电路4、限位探测电路5安装在壳体1内电路板上，固定杆2经由插接杆21插入取样区域的水层之下的排污口内下端底部。
17.图1、2所示，太阳能电池板g1型号是12v/5w；蓄电池g2是型号12v/5ah的锂蓄电池。保护电路的两只电源开关d1及d2一端和水银开关s1一端经导线连接，两只电源开关d1及d2另一端及水银开关sq另一端连接。定时控制电路包括电性连接的时控开关a1和手机远程控制模块a2，时控开关a1和手机远程控制模块a2的电源输入两端1及2脚分别连接。限位探测电路的水位探头包括两只间隔距离(2毫米)安装在一个塑料基板上的两只铜片t；限位探测电路包括经电路板布线连接的二极管vd、电阻r1及r2、npn三极管q1及q2，第一只铜片t一端和第一只电阻r1一端连接，第一只电阻r1另一端和第二只电阻r2一端连接，第二只电阻r2另一端和二极管vd负极、第一只npn三极管q1集电极、第二只三极管q2基极连接，第一只npn三极管q1基极和第二只铜片t一端连接，两只npn三极管q1及q2发射极连接。第一只电源开关d1的按钮高度高于固定板高度、采样瓶3经下磁铁31吸合在固定板上后电源开关d1内部触点开路、第二只电源开关d2的按钮高度高于采样瓶2上端高度、且按钮经由上磁铁片32开孔向上引出，盖吸合在采样瓶3上后电源开关d2内部触点开路；水银开关sq其水银液面水平位于下端、两个触点位于上端。第一只电源开关d1及第二只电源开关d2是常闭触点按钮式电源开关，水银开关sq是万向水银开关。太阳能电池板g1两极和蓄电池g2两极分别经导线连接，蓄电池g1正极和钥匙电源开关sk的电源输入端经导线连接，钥匙电源开关sk的另一端、蓄电池g2负极和短信模块a3电源输入端1及2脚、定时控制电路的电源输入端时控开关a1的1及2脚、限位探测电路的电源输入端电阻r1另一端及npn三极管q1发射极、保护电路的电源输入端电源开关d1一端经导线连接，保护电路的信号输出电源开关d2另一端和限位探测电路的信号输入端二极管vd正极经导线连接；短信模块a3的信号输入端3脚和限位探测电路的信号输出端npn三极管q2集电极经导线连接，定时控制电路的电源输出端时控开关a1及手机远程控制模块a2的3、4脚和潜水泵m的电源输入两端分别经导线连接。采样瓶的盖右上端安装有一只单向气阀7。
18.图1、2所示，本发明经插接杆21插入水层之下的水底内(插入50厘米左右，稳定性好)安装在相关区域污水排放口，能对相关企业排出的处理后污水进行取样。平时太阳能电池板g1受光照产生电能为蓄电池g2充电，保证了阴雨天及晚上都能正常采样。采样人员用身边钥匙打开钥匙电源开关sk后，保护电路、定时控制电路、限位探测电路等得电工作。时控开关a1得电工作后其3、4脚会在采样人员预先设定的时间作用下，输出一段时间电源到潜水泵m(比如半夜2点输出10秒钟电源)的电源输入端，于是，潜水泵m会得电工作将排污口的污水抽入到采样瓶3内，采样瓶3内的空气经由单向气阀7向外排出，完成污水采样。实际情况下，采样人员还可以在任何地点、任何时间通过手机控制采样，当采样人员经身边手机应用软件单元发出第一路无线控制闭合指令后，手机远程控制模块a2接收到信号后其3及4脚输出电源到潜水泵m的电源输入端，于是，潜水泵m会得电工作将排污口的污水抽入到采
样瓶3内，采样瓶3内的空气经由单向气阀7向外排出，完成污水采样。本发明采用手机远程控制模块a2协同控制采样，是防止时控开关a1输出电源采样的时间被相关区域人员掌握、而相关采样人员没有重新设定时控开关a1的3、4脚输出电源时间，相关区域人员在时控开关a1控制采样前，提前关闭污水，排出合格的水造成对相关区域的水采样失效。
19.图1、2所示，当相关区域的人员想打开壳体断开保护电路、定时控制电路、限位探测电路的电源时，由于打开壳体上端盖前，水银开关sq内部水银液面会在晃动的瞬间接通其内上部两个触点，这样，蓄电池g2输出的电源会经水银开关sq进入npn三极管q2基极(二极管vd单向导通作用)，npn三极管q2导通集电极输出低电平进入短信模块a3的3脚，于是，短信模块a3会发送出短信。当相关区域的人员想打开采样瓶3的盖往采样瓶内加入合格的水(先倒出内部的已经采样后水)，盖离开采样瓶3上端的瞬间，电源开关d2内部触点会闭合，这样，蓄电池g2输出的电源会经电源开关d2进入npn三极管q2基极，npn三极管q2导通集电极输出低电平进入短信模块a3的3脚，于是，短信模块a3会发送出短信。当相关区域的人员想把采样瓶3从固定板上取下，然后方便取下连接盖上端连接管的软管33时，采样瓶3离开固定板上端的瞬间，电源开关d1内部触点会闭合，这样，蓄电池g2输出的电源会经电源开关d1进入npn三极管q2基极，npn三极管q2导通集电极输出低电平进入短信模块a3的3脚，于是，短信模块a3会发送出短信。插接杆位于水面之下时，蓄电池g2输出的电源经电阻r1限流降压及水进入npn三极管q1的基极，npn三极管q1导通其集电极输出低电平进入npn三极管q2基极，npn三极管q2基极无合适正向偏压截止，那么短信模块a3的3脚不会输入低电平信号其不不发送短信。当相关区域的人员想把插接杆从排污区域在水中取出、插入另外设置的内部具有净水的箱体内，破坏对相关区域的水采样工作时，插接杆离开水时，蓄电池g2输出的电源不再进入npn三极管q1的基极，npn三极管q1截止其集电极不再输出低电平进入npn三极管q2基极，npn三极管q2基极经由电阻r2限流降压从蓄电池g2正极获得正向偏压导通，npn三极管q2集电极输出低电平进入短信模块a3的3脚，于是，短信模块a3会发送出短信。通过上述，无论是相关区域的人员想取下盖或者取下采样瓶，再或者把插接杆从水中取出，短信模块a3都会及时经无线移动网络为相关采样人员的手机推送一条短信“短信内容是、有人破坏水采样”，远端采样人员能及时到现场进行查看，并对违规人员进行警告等，保证了采样的水真实有效，为环境保护起到了有利技术支持。
20.图2中，npn三极管q1、q2型号是9013；电阻r1、r2阻值分别是10k、100k；短信模块a3是型号gsm 800的短信报警模块成品，短信报警模块成品a3具有两个电源输入端1及2脚，信号输入端口3-8脚，每个信号输入端口输入低电平信号后，短信报警模块成品会经无线移动网络发送一条短信；时控开关a1是型号kg316t的全自动微电脑时控开关成品，微电脑时控开关自身有显示屏，还有取消/恢复、校时、校分、校星期、自动/手动、定时、时钟七个按键，并具有两个电源输入端1、2脚，两个电源输出端3、4脚，使用者分别按动操作七只按键，可设定两个电源输出端输出电源的间隔时间和每次输出电源的时间；二极管vd型号是1n4007；手机远程控制模块a2是型号cl4-gprs的远程无线控制器成品，其具有两个电源输入端1及2脚，四路控制电源输出接线端，使用者在远端经手机app通过无线移动网络分别发送出控制指令，远程无线控制器成品接收到控制指令后，会分别控制四路控制电源输出端输出或不输出电源；本实施例中，每次采样人员经手机发出闭合指令后，然后间隔10秒左右发出无线开路指令，手机远程控制模块a2接收到后3、4脚停止输出电压，潜水泵m失电不再工作。
21.以上显示和描述了本发明的主要特征及本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
22.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。