本发明涉及水质监测设备,具体涉及一种虾蟹养殖池塘水质监测装置。
背景技术:
1、虾蟹养殖作为水产养殖的重要分支,是一项技术密集型的产业,其成功与否高度依赖于对水体环境、苗种质量、饲料投喂与病害防治等多个环节的精细化管理。
2、虾蟹养殖塘日常管理的核心在于维持水体的稳定与洁净,需要监测水温、ph值、溶解氧、氨氮、亚硝酸盐等关键指标,根据指标数据,通过换水、使用增氧机以及投放益生菌和底质改良剂等手段,营造一个适宜虾蟹生长、蜕壳的优良水生环境;现有的监测虾蟹养殖塘的设备有wx-lsz06水质监测器,包括监测立杆,监测立杆上设有太阳能供电板和控制箱,控制箱电连接有水质传感器,水质传感器上固定连接有探头,将水质传感器固定于水体下方指定深度,以实时监测水质数据;
3、由于虾蟹通常在水体中上层(水深50-80cm)觅食(如浮游生物、人工饵料),尤其幼体阶段(如虾苗、蟹苗)几乎完全在浅水层活动,对该区域的溶解氧、ph值变化更为敏感;且硬壳动物蜕壳时需游至浅水层(水深30-50cm),利用浅水水压低的环境完成壳体脱落,此时对水质波动(如氨氮、亚硝酸盐)的耐受能力极差,浅水层水质直接决定蜕壳成活率;虾蟹通过鳃呼吸,浅水层与空气接触更充分,溶氧水平通常高于深水层(尤其白天光合作用下),其呼吸行为更依赖浅水层溶氧供给;
4、因而监测浅水层的水质情况可以直接反应虾蟹“核心活动区”的水质状况,养殖人员参照数据可直接指导投饵、增氧等管理决策;而养殖池塘底层因淤泥底质、残饵积累、水生植物光合作用等因素,易形成显著的水质垂直分层现象,导致深水层数据无法代表养殖实际需求。
5、在实际实施过程中,虽然通过水质传感器能够实时监测对应水层的水质情况,并参考监测数据做出对应的管理决策,以提高虾蟹养殖塘的产量;但当遇到暴雨天气时,虾蟹养殖塘的水体因暴雨冲击而产生剧烈扰动,水位在短时间内显著上升,此时虾蟹因应激反应及环境感知机制会出现明显的垂直向上的迁移行为,以规避底层翻涌的淤泥和水流冲击,会向新形成的浅水层聚集,“核心活动区”上升;而此时水质传感器被新涌入的表层雨水覆盖,无法测量“核心活动区”的水质数据,同时水体晃动引发塘底淤泥剧烈悬浮,附着于水质传感器探头表面形成物理遮蔽,从而影响测量精度,无法准确反映虾蟹核心活动区的真实水质状态。
6、因此,本发明提出一种虾蟹养殖池塘水质监测装置,以解决上述问题。
技术实现思路
1、为解决上述问题,本发明提供一种虾蟹养殖池塘水质监测装置,通过自适应调节传感盒的垂直位置,并利用水流与通口形成水幕,减少污浊颗粒遮挡探头,确保始终对“核心活动区”的水质状况进行实时监测,为养殖池塘的管理决策提供准确数据。
2、为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:一种虾蟹养殖池塘水质监测装置,包括立杆,立杆上固定连接有太阳发电板和控制箱,立杆上固定连接有固定杆,固定杆另一端固定连接有保护筒,保护筒内壁通过对称设置的滑轨与滑槽滑动配合有浮球筒,浮球筒底部中心固定连接有连接杆,连接杆底端固定连接有传感盒,传感盒内设有测量水质用的传感器组件,传感盒底部设有探头,探头与传感器组件电连接,保护筒侧壁开有若干通孔,保护筒下部开有环形设置的若干通口,通口远离传感盒一侧均设为锥形段,通口靠近传感盒一侧均设为倾斜段,倾斜段靠近锥形段一端均高于另一端,浮球筒上设有若干与倾斜段对应的用于调节倾斜段水流阻挡力的调节组件。
3、上述方案的技术原理如下:通过水体浮力驱动浮球筒在保护筒内竖向滑动,通过连接杆带动传感盒跟随浮球筒同步移动,确保传感盒始终位于水体浅水层;水流经过通口时,通过锥形段与倾斜段形成通口由宽到窄的口径变化,增加水流流速形成射流,同时通过环形设置的通口形成环形射流,环形射流交叉布置在传感盒下方形成倾斜向下的定向水幕,结合调节组件控制倾斜段的水流阻挡,以通过水体流动受阻反作用力控制水幕的阻挡强度。
4、采用上述方案有以下有益效果:相比于现有技术的固定深度传感器,本方案通过浮球筒利用水体浮力自动调整传感盒深度,确保始终监测虾蟹“核心活动区”的水质;同时本方案通过通口的锥形段与倾斜段配合,利用水体在通口内的流速变化,使通过通口进入保护筒内形成水幕,以阻挡底层的淤泥悬浮;并通过调节组件控制倾斜段水流阻挡,通过控制倾斜段的水流受阻反作用力进而控制水幕的阻挡强度;避免探头被遮挡导致的监测数据偏差,精准跟踪关键水层水质,为投饵、增氧等管理决策提供可靠数据。
5、进一步,调节组件均包括支座,支座均设置于浮球筒与倾斜段之间并固定连接于保护筒内侧壁上,支座另一端均转动连接有转动杆,转动杆另一端均同轴固定连接有齿轮,浮球筒底部边缘沿其周向固定连接有若干与倾斜段对应的齿条,齿轮均与对应的齿条啮合,转动杆上均固定连接有拉绳,拉绳另一端均固定连接有挡板,挡板顶部均与对应的倾斜段段口顶部铰接。
6、有益效果:利用浮球筒升降带动齿条同步移动,通过齿条与齿轮的啮合传动带动转动杆旋转,转动杆旋转控制拉绳伸缩,拉绳牵引挡板绕铰接点转动进而调节倾斜段的水流阻力;通过浮球筒的自身运动驱动倾斜段段口阻挡力的调节,水位越高时,倾斜段的水流因受挡板的阻挡力而产生的反作用冲击力越高,使倾斜段的水流速度和强度越高,进而使通过倾斜段水流形成的水幕阻挡强度越高,确保充分阻挡底层的淤泥悬浮。
7、进一步,挡板底部均固定连接有配重块,配重块均与对应的挡板垂直。
8、有益效果:通过配重块的重力作用,确保挡板转动稳定,减少水流干扰调节精度。
9、进一步,保护筒内侧壁固定连接有若干与齿轮对应的保护盒,齿条均穿过对应的保护盒顶壁并与浮球筒底部固定连接,拉绳均穿过对应的保护盒底部并与挡板连接,支座、转动杆和齿轮均设置于对应的保护盒内。
10、有益效果:通过保护盒防止泥沙进入导致机械卡顿,如因泥沙导致齿条与齿轮啮合卡顿。
11、进一步,传感器组件包括温度传感器、溶解氧传感器、ph传感器和氨氮传感器,温度传感器、溶解氧传感器、ph传感器和氨氮传感器均与控制箱信号连接。
12、有益效果:通过集成多参数传感器,实现水质关键指标的综合监测,为养殖决策提供水温(生长代谢)、溶解氧(呼吸)、ph(酸碱平衡)、氨氮(毒素积累)的全方位数据支持。
13、进一步,拉绳设置为防腐尼龙材质,且拉绳表面设有聚四氟乙烯涂层。
14、有益效果:通过拉绳的材质和涂层配合使用,提高拉绳的耐酸碱、抗老化性能,确保能够长期稳定传动。
15、进一步,:齿条与齿轮表面均设有润滑层。
16、有益效果:通过齿条与齿轮表面的润滑层,减少齿条与齿轮之间的传动阻力,减小浮球筒随水位上升的阻力。
17、进一步,传感盒的自重力设置为浮球筒浮力的60%-80%。
18、有益效果:精确的重量配比,确保传感盒在水位变化时缓慢平稳升降,避免剧烈晃动导致影响数据采集。
19、进一步,探头表面设有光催化涂层。
20、有益效果:通过光催化反应分解有机污染物,降低探头的被覆盖风险,维持监测准确性。
21、进一步,浮球筒采用eva材质制成,且内部填充氮气。
22、有益效果:通过eva的强耐候性强,以及氮气填充避免漏气,减少浮球筒在长期使用中的浮力衰减。
23、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。