一种氨氮在线监测仪与监测方法与流程

本发明涉及在线监测仪，具体为一种氨氮在线监测仪与监测方法。

背景技术：

1、氨氮在线监测仪就是安装于特定位置的污染源，24小时连续不间断地对污染源进行氨氮分析的仪器，氨氮是指水中以游离氨(nh3)和铵离子(nh4)形式存在的氮，动物性有机物的含氮量一般较植物性有机物为高，同时，人畜粪便中含氮有机物很不稳定，容易分解成氨，因此，水中氨氮含量增高时指以氨或铵离子形式存在的化合氨。

2、申请号为“202010389064.0”的专利中公开了一种氨氮在线监测仪，包括监测仪本体、固定架、转动圆盘、固定插杆、抽水管、重力块、进水槽体和浮力环，所述监测仪本体安装在固定架的内部；所述固定架的底部中心位置处固定设有将监测仪本体固定在水面上的固定插杆，且所述固定插杆的表面设有增加固定插杆抓地力的螺纹状凸起；所述固定插杆上靠近顶端的位置活动套设有转动圆盘；所述固定插杆上位于转动圆盘的下方设有对转动圆盘进行限位的限位环，所述限位环固定连接在固定插杆的外边缘；所述转动圆盘的底部设有抽水管；本发明可通过改变取样深度来监测不同水位处的氨氮含量，使得检测结果更加的全面、数据分析更加的合理。

3、上述该装置，将固定插杆插入水底，从而将监测仪本体固定在水面，由于水底的泥土较为松软，加上长时间的水流冲击，导致装置可能出现倾倒，造成一定的经济损失，而且无法改变监测仪的位置，适用性较差。

4、而且现有的氨氮在线监测仪在进行污水检测时需要将检测棒长时间浸泡在水中，由于检测的水质不同就会使检测棒表面粘附有许多杂质，影响氨氮检测的精准度，而且现有的氨氮在线监测仪的监测范围较小，只能对固定的一个位置点进行监测，取样范围较小，影响检测的准确度。

5、针对上述问题，发明人提出一种氨氮在线监测仪与监测方法用于解决上述问题。

技术实现思路

1、为了解决装置可能出现倾倒，测棒表面粘附有许多杂质，监测范围较小的问题；本发明的目的在于提供一种氨氮在线监测仪与监测方法。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：包括装置安装板和设置在装置安装板顶部的监测仪本体，所述监测仪本体的底部设置有检测棒，所述装置安装板的外表面固定连接有环形浮板，所述装置安装板的底部固定连接有检测桶，所述装置安装板的底部固定连接有水泵架，所述水泵架的内表面固定连接有潜水泵，所述潜水泵的出水端贯穿检测桶并延伸至检测桶的内部，所述检测桶外表面的顶部开设有出水口，所述出水口的数量设置有若干个，所述检测桶的内表面且位于检测棒的下方固定连接有过滤网，所述检测桶的底部通过旋转接头转动连接有第一旋转管，所述第一旋转管的一端通过法兰固定连接有深度拼接管，所述深度拼接管的一端通过法兰固定连接有第二旋转管，所述检测桶的内部设置有联动机构，所述环形浮板顶部的两侧设置有倾倒监测机构，所述环形浮板的两侧设置有固定机构，通过环形浮板的设置，使监测仪本体可以漂浮在水面，通过过滤网的设置，对检测桶内水中的杂质进行过滤，防止检测棒表面粘附有许多杂质，增加氨氮检测的精准度，通过深度拼接管的设置，增加深度拼接管的安装数量，可以增加装置的取水深度，增加装置的适用性，所述第二旋转管的外表面连通有范围横管，所述范围横管的外表面连通有取水竖管，所述第二旋转管的一端转动连接有连接绳索，所述连接绳索的一端固定连接有配重球，所述取水竖管的上方设置有深度浮动机构，范围横管增加装置的取水范围，增加装置的取水范围，从而增加装置检测的准确性，通过配重球的设置，用于拉扯装置，增加在水面上的稳定性，减小装置倾倒的可能。

3、优选地，所述深度浮动机构包括浮动斜块，所述取水竖管的内表面滑动连接有浮动管，所述浮动管的一端固定连接有浮动过滤网，所述浮动管的另一端固定连接有浮动安装环，所述浮动安装环的顶部固定连接有浮动连接杆，所述浮动连接杆的一端与浮动斜块的外表面固定连接，浮动斜块的斜面靠近浮动连接杆的一侧，水流的冲击力对斜面产生一个推力，由于斜面的设置，推力可分为一个向后的力，一个向上的力，向上的力带动浮动斜块上升，当浮动斜块顺着水流转动时，由于缺少冲击力，由于浮动斜块的重力大于浮力，浮动斜块复位，浮动安装环的外表面与取水竖管的内表面滑动连接，且取水竖管的内表面开设有限位槽，浮动安装环的外表面固定连接有与限位槽相适配的限位块，用于限位浮动安装环，防止浮动斜块转动，保证装置的正常运行，通过深度浮动机构的设置，利用水流的冲击力和浮动斜块的重力，使浮动斜块上下往复运动，从而带动浮动管往复运动，使装置取水过程中可以取不同深度的水，增加装置检测的准确度，同时浮动管上下移动可以将浮动过滤网上粘附的杂质抖落，防止浮动过滤网堵塞。

4、优选地，所述联动机构包括联动转动杆，所述联动转动杆的外表面与检测桶的底部转动连接，所述联动转动杆的一端贯穿检测桶并延伸至检测桶的内部，所述过滤网的底部转动连接有联动转轴，所述联动转轴的外表面固定连接有联动旋转安装架，所述联动旋转安装架的顶部固定连接有联动清理条，联动转轴用于安装联动旋转安装架，联动旋转安装架用于安装联动清理条和联动环形锥齿轮，联动清理条用于擦拭过滤网的底部，防止杂质堵塞过滤网，同时检测桶的底部开设有取污口，通过密封盖进行密封，长时间的使用后，可以定期对检测桶进行清理，所述联动旋转安装架的下方设置有联动环形锥齿轮，所述联动旋转安装架的底部与联动环形锥齿轮的顶部固定连接，所述检测桶的外表面贯穿并转动连接有联动输出杆，所述联动输出杆的一端固定连接有与联动环形锥齿轮相适配的联动第一锥齿轮，所述联动输出杆的另一端固定连接有联动第二锥齿轮，联动环形锥齿轮用于啮合联动第一锥齿轮，联动输出杆用于安装联动第一锥齿轮和联动第二锥齿轮，保证装置的传动，所述装置安装板的底部固定连接有联动电机，所述联动电机输出轴的一端固定连接有与联动第二锥齿轮相适配的联动输出锥齿轮，所述联动旋转安装架的底部固定连接有联动齿牙环，所述联动转动杆的一端固定连接有与联动齿牙环相适配的联动第一齿轮，所述联动转动杆的另一端固定连接有联动第二齿轮，所述第一旋转管的外表面套设并固定连接有联动输出齿轮，联动电机安装于环形浮板的底部时，使用密封箱对联动电机进行保护，也可将联动电机安装于环形浮板的顶部，通过联动机构的设置，启动联动电机带动联动旋转安装架使联动清理条转动，联动清理条对过滤网进行擦拭，防止杂质堵塞过滤网，同时联动旋转安装架带动第一旋转管使范围横管转动，范围横管带动浮动管转动，增加浮动管的取水范围，增加装置检测的准确度。

5、优选地，所述倾倒监测机构包括倾倒安装桶，所述倾倒安装桶的底部与环形浮板的顶部固定连接，所述环形浮板的顶部贯穿并滑动连接有倾倒导杆，所述倾倒导杆的外表面套设有倾倒复位弹簧，所述环形浮板的下方设置有倾倒浮环，所述倾倒导杆的一端与倾倒浮环的顶部固定连接，所述倾倒安装桶内表面的顶部固定连接有倾倒挤压开关，所述倾倒导杆的另一端与倾倒挤压开关的底部紧密接触，倾倒安装桶用于安装倾倒挤压开关，倾倒挤压开关被挤压时，维护人员的接收终端可以接收安全信号，当倾倒挤压开关未被挤压时，维护人员的接收终端接收不到安全信号，从而提醒工作人员可以及时发现并进行维护，通过倾倒监测机构的设置，当水浪将装置掀翻时，倾倒导杆远离倾倒挤压开关，提醒工作人员及时维护。

6、优选的，所述固定机构包括固定板，所述固定板的顶部固定连接有固定安装板，两个所述固定安装板之间转动连接有固定卷轴，所述固定卷轴的外表面设置有固定拉绳，所述固定拉绳的一端与环形浮板的顶部固定连接，固定板用于安装固定安装板，固定安装板用于安装固定卷轴，固定卷轴用于缠绕固定拉绳，固定拉绳用于限位环形浮板，防止环形浮板随意飘动，增加装置的稳定性，所述固定安装板的外表面固定连接有固定电机，所述固定电机输出轴的一端与固定卷轴的转轴固定连接，所述固定板顶部的四周均贯穿并滑动连接有固定钉，通过固定机构的设置，通过改变装置两侧固定拉绳的距离，从而改变监测仪的位置，增加装置的适用性，同时装置通过固定板固定在河两岸，由于河岸的泥土相对于河底的泥土较为坚硬，同时没有水流的冲击，从而增加装置的稳定性。

7、优选的，还包括：控制器，报警器；

8、控制器安装在监测仪本体上端，且控制器输入端与监测仪本体电性连接，同时，报警器安装在监测仪本体上端，且报警器与控制器输出端电性连接；

9、其中，控制器用于接收监测仪本体监测的氨氮数据，并对氨氮数据进行分析，确定当前河岸中的氨氮浓度，并根据当前河岸中的氨氮浓度计算当前河岸中的风险强度，并当当前河岸中的风险强度达到目标等级时，生成报警指令，并将报警指令传输至报警器中进行报警操作，具体过程包括：

10、基于控制器接收监测仪本体监测的氨氮数据，并对氨氮数据进行分析，当前河岸中的氨浓度与氮浓度；

11、

12、

13、其中，n1表示当前河岸中的氨浓度；α1表示河岸中藻类生物量中氨的分量；ρ表示河岸中藻类的呼吸速率常数；a表示藻类的生物量；m1表示检测桶内的氨含量；v表示检测桶中取水样本体积；n2表示当前河岸中的氮浓度；α2表示河岸中藻类生物量中氮的分量；m2表示检测桶内的氮含量；

14、基于当前河岸中的氨浓度与氮浓度，计算当前河岸中的风险强度；

15、

16、其中，r表示当前河岸中的风险强度；n氨参照表示河岸中氨的参照浓度；n氮参照表示河岸中氮的参照浓度；表示河岸中氨对风险强度的影响权重；表示河岸中氮对风险强度的影响权重；

17、获取预设风险强度阈值，并将当前河岸中的风险强度与预设风险强度阈值进行比较，判断当前河岸的风险等级；

18、当当前河岸中的风险强度小于预设风险强度阈值时，则判定当前河岸的风险等级为第一等级；

19、当当前河岸中的风险强度等于预设风险强度阈值时，则判定当前河岸的风险等级为第二等级，并基于第二等级生成第一报警指令，同时，将第一报警指令传输至报警器进行第一报警操作；

20、否则，则判定当前河岸的风险等级为第三等级，并基于第三等级生成第二报警指令，同时，将第二报警指令传输至报警器进行第二报警操作。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

22、1、通过环形浮板的设置，使监测仪本体可以漂浮在水面，通过过滤网的设置，对检测桶内水中的杂质进行过滤，防止检测棒表面粘附有许多杂质，增加氨氮检测的精准度，通过深度拼接管的设置，增加深度拼接管的安装数量，可以增加装置的取水深度，增加装置的适用性，通过配重球的设置，用于拉扯装置，增加在水面上的稳定性，减小装置倾倒的可能；

23、2、通过深度浮动机构的设置，利用水流的冲击力和浮动斜块的重力，使浮动斜块上下往复运动，从而带动浮动管往复运动，使装置取水过程中可以取不同深度的水，增加装置检测的准确度，同时浮动管上下移动可以将浮动过滤网上粘附的杂质抖落，防止浮动过滤网堵塞；

24、3、通过联动机构的设置，启动联动电机带动联动旋转安装架使联动清理条转动，联动清理条对过滤网进行擦拭，防止杂质堵塞过滤网，同时联动旋转安装架带动第一旋转管使范围横管转动，范围横管带动浮动管转动，增加浮动管的取水范围，增加装置检测的准确度；

25、4、通过倾倒监测机构的设置，当水浪将装置掀翻时，倾倒导杆远离倾倒挤压开关，提醒工作人员及时维护；

26、5、通过固定机构的设置，通过改变装置两侧固定拉绳的距离，从而改变监测仪的位置，增加装置的适用性，同时装置通过固定板固定在河两岸，增加装置的稳定性。

27、6、通过接收监测仪本体监测的氨氮数据，并对氨氮数据进行分析，确定当前河岸中的氨氮浓度，从而有利于根据当前河岸中的氨氮浓度计算当前河岸中的风险强度，并当当前河岸中的风险强度达到目标等级时，生成报警指令，并将报警指令传输至报警器中进行报警操作，有利于提高对河岸氨氮检测的全面性，同时，可以使得检测人员实时掌握当前河岸的安全性，便于进行后续操作，提高了对河岸中氨氮监测的智能性。