申请/专利权人：河北省地质学会

申请日：2017-12-28

公开（公告）日：2020-03-31

公开（公告）号：CN108120814B

主分类号：G01N33/18(20060101)

分类号：G01N33/18(20060101);G01D21/02(20060101)

优先权：

专利状态码：失效-未缴年费专利权终止

法律状态：2021.12.10#未缴年费专利权终止;2018.06.29#实质审查的生效;2018.06.05#公开

摘要：一种便携式多参数水质检测仪，具有触摸屏、PLC可编程控制器、直流电源、线缆、绕线盘、多参数水质检测器。多参数水质检测器具有外壳、多个水质传感器、微型电源、防水罩。外壳具有上壳体、中间壳体、下壳体，线缆的前端与上壳体的顶端相连接；防水罩内安装有多个水质传感器以及微型电源；下壳体的底端具有流通水介质的轴向通孔，下壳体的外侧壁上具有用于流通水介质的多个开口槽，多个水质传感器的探头从防水罩中伸出并进入下壳体的空腔内而接触水介质。本发明能在户外无市电的情况下，有效、快速的对水井内水介质进行多种参数检测，使用方便，操作简单、实用，检测结果准确，便于野外使用，解决了井下水质多种参数检测的需求问题。

主权项：1.一种便携式多参数水质检测仪，具有触摸屏（1）、PLC可编程控制器（3）、直流电源（2）、线缆（9）、绕线盘（6）、多参数水质检测器（10），所述绕线盘（6）具有卷筒（7）、线缆锁定装置（8）、支架（5）、电机（4），线缆（9）缠绕在绕线盘的卷筒（7）上，其特征在于所述的多参数水质检测器（10）具有外壳（10′）、可检测水质不同参数的多个水质传感器（12）、为所述多个水质传感器供电的微型电源（11）、保护所述多个水质传感器的防水罩（15），外壳（10′）具有上壳体（10a）、中间壳体（10b）、下壳体（10c），上壳体（10a）的下端与中间壳体（10b）的上端螺纹连接，下壳体（10c）的上端与中间壳体（10b）的底端螺纹连接；上述线缆（9）的前端（9a）与上壳体（10a）的顶端相连接、并使线缆的前端与所述多个水质传感器（12）相连接，线缆的前端（9a）与上壳体（10a）的顶端相连接的具体结构是，线缆的前端（9a）通过上壳体（10a）的顶端的通孔连接到上壳体内的锁紧装置（16）上；防水罩（15）内安装有所述多个水质传感器（12）以及微型电源（11），防水罩（15）设于中间壳体（10b）内；下壳体（10c）的底端具有与下壳体的空腔相连通的用于流通水介质的轴向通孔（14），下壳体（10c）的外侧壁上沿其圆周方向具有用于流通水介质的多个开口槽（13），所述多个水质传感器（12）的探头从防水罩（15）中伸出并进入下壳体（10c）的空腔内而接触下壳体内的水介质；上述多个水质传感器（12）的探头下方设有稳流盘（18），稳流盘（18）固定在下壳体（10c）的内侧壁上，稳流盘（18）具有呈水平设置的底板（18a）、与底板的多个边缘固定连接的多个折翼板（18b），底板（18a）具有用于进水的中心孔18c，多个折翼板（18b）呈间隔均匀设置并相对于底板皆向上弯折，每个折翼板（18b）的外边缘皆与下壳体（10c）的内侧壁固定连接，每个折翼板（18b）与底板（18a）的夹角即弯折角（β）为53º~55º，相邻的两个折翼板（18b）之间的间隙形成进水口（18d），上述中心孔（18c）的直径（d）与下壳体（10c）的内径（D）之比为1:5。

全文数据：便携式多参数水质检测仪技术领域[0001]本发明涉及一种在水井下进行水质检测的仪器，具体是一种便携式多参数水质检测仪，用在水文地质、工程地质、环境地质等领域。背景技术[0002]目前，在水质检测领域检测方式主要有两类，其中一类主要是由多参数水质检测仪、比色皿、反应管等组成，在检测水质时，需要先采集水样，然后根据需要检测的水样参数加入不同的试剂，按照要求进行处理，最后放在检测仪中进行测量并读数，在测量工程中存在操作过程复杂、繁琐，检测时间长等问题。另一类多参数水质检测仪是由多个单一传感器和变送器等组成的，这种方式在检测水质时，消耗功率较大无法做到室外无市电的情况下使用。[0003]发明人检索到以下相关专利文献:CN104110253A公开一种便携式防卡手自一体水位测试仪，具有线锤、绕线盘、测线、支架、测线分配器、测线计数采集器、第一电机、第一电机驱动模块、第二电机、第二电机驱动模块、PLC可编程控制器、编码器、触摸屏、电刷、24V直流电源。线锤由一个塑料软管和铁粉构成，测线的前端部与塑料软管固定连接。缠绕在绕线盘的卷筒上的测线通过其尾端与电刷电连接而和PLC可编程控制器相连接，编码器的信号输出纟而与PLC可编私控制器的输入纟而相连接，PLC可编程控制器的输出端分别与第一、二电机驱动模块的输入端相连接，第一、二电机驱动模块的输出端与第一、二电机电连接。CN104678〇65A公开了一种煤矿突水在线监测智能预警系统，具有工作站主机、声光预警装置、变送器、集成智能水质传感器监测箱，所述的监测箱具有筒体、多个水质传感器、设于筒体两端的过滤网、安装于筒体内的呈横向设置并延伸至筒体两端过滤网处的上稳流板和下稳流板、安装于筒体内的呈纵向排列并延伸至筒体两端过滤网处的多排分体稳流板，上稳流板和下稳流板以及多排分体稳流板上皆分布有多个导流孔，多排分体稳流板位于上稳流板和下稳流板之间，每排分体稳流板皆具有左段板和右段板且该左段板和右段板之间断开而连通筒体的上稳流板和下稳流板之间的腔体。CN2611897Y公开一种工业锅炉水质电子检测仪，设有氯离子浓度传感器，与氯离子浓度传感器相接有电信号放大电路，与电信号放大电路相接有鉴别比较电路，与鉴别比较电路相接有水质状态指示电路。CN24986〇8Y公开了一种f道式水质污染指数测试伩，它包括管接头、阀门、稳压器、压力表和过滤器，其特征在于所说的过滤器由上托盖、下托盖及其连接螺母组成，托盖间相互交错扣合并形成腔室，腔室内设置滤膜、多孔托板和密封圈，滤膜夹持固定在托板之间，连接螺母与托盖的连接为螺纹连接，所说的上托盖上设有一个内通腔室的放气阀嘴;过滤器与压力表之间还设有快换接头。CN2〇5691171U公开了一种在线多参数传感器水质分析仪，其安装在容纳待监测水介^的装置中，用于监测待监测水介质的水质参数，其包括第一壳体、第二壳体、多个水质测里单元及用于清洗水质测量单元的清洗单元;第一壳体上设置有多个用于通过待监测水介^的通孔;第一壳体内具有容纳腔;容纳腔具有开口端，第二壳体的第一端与容纳腔的开口‘连接并连通，第一冗体的第一端设置有盖板;多个水质测量单元和所述清洗单元均容纳在容纳腔内，且多个水质测量单元和清洗单元均安装于第二壳体的第一端的内壁上;第二壳体内设置有信号线，信号线与水质测量单元防水连接。[0004]以上技术对于本发明如何能够有效、快速的解决水井多参数水质检测的问题，并未给出具体的指导方案。发明内容[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种便携式多参数水质检测仪，它能够在户外无市电的情况下，有效、快速的对水井内水介质进行多种参数检测，使用方便，操作简单、实用，检测结果准确，便于野外使用，易于完成水井内多参数水质检测的任务，解决井下水质多种参数检测的需求问题。[0006]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种便携式多参数水质检测仪，具有触摸屏、PLC可编程控制器、直流电源、线缆、绕线盘、多参数水质检测器，所述绕线盘具有卷筒、线缆锁定装置、支架、电机，线缆缠绕在绕线盘的卷筒上，上述绕线盘的左轴头外侧轴头与电机的动力输出端连接，电机固定安装在支架上;上述线缆锁定装置安装在支架上并位于卷筒的下方，线缆锁定装置由两个卷筒体和支撑这两个卷筒体的支撑架构成。支撑架的内侧端固定在支架上。触摸屏的输出端与PLC可编程控制器的输入端相连接，PLC可编程控制器的输出端与电机驱动模块的输入端相连接，电机驱动模块的输出端与电机电连接，直流电源分别与触摸屏、PLC可编程控制器、电机、电机驱动模块的供电端相连接。缠绕在绕线盘的卷筒上的线缆通过其尾端末端与电刷电连接而和PLC可编程控制器相连接此结构为已有技术，可参照CN104110253A所公开的专利说明书第[0024]段），线缆的尾端与卷筒相连接。PLC可编程控制器控制电机的运转、进而控制绕线盘的卷筒上的线缆收放线，触摸屏可记录和存储数据。其技术方案在于所述的多参数水质检测器具有外壳、可检测水质不同参数的多个水质传感器、为所述多个水质传感器供电的微型电源微型电池）、保护所述多个水质传感器的（密封防水罩，可检测水质不同参数的多个水质传感器可以包括TDS传感器、pH值传感器、温度传感器。外壳具有上壳体、中间壳体、下壳体，上壳体的下端与中间壳体的上端螺纹连接，下壳体的上端与中间壳体的底端螺纹连接;上述线缆的前端与上壳体的顶端相连接、并使线缆的前端与所述多个水质传感器相连接防水连接，电连接），线缆的前端与上壳体的顶端相连接的具体结构是，线缆的前端通过上壳体的顶端的通孔连接到上壳体内的锁紧装置上;防水罩内安装有所述多个水质传感器以及微型电源，防水罩设于中间壳体内；下壳体的底端具有与下壳体的空腔相连通的用于流通水介质的轴向通孔，下壳体的外侧壁上沿其圆周方向具有用于流通水介质的多个开口槽，所述多个水质传感器的探头探针从防水罩中伸出并进入下壳体的空腔内而接触下壳体内的水介质对水介质进行检测）。[0007]上述技术方案中，本发明的优选方案可以是:所述的的外壳最好由金属材料制成，外壳最好呈梭形，外壳的长度最好为150〜2〇Omm。上述的多个水质传感器的数量最好为3〜4个。上述的开口槽的数量最好为4个，每个开口槽的长度最好为1〇mm，宽度最好为2mm。上述的中间壳体的内径最好为20ram。上述下壳体的底端的轴向通孔最好呈圆形，直径最好为3〜4mm，以防止大的悬浮颗粒和生物对水质传感器探针的破坏。上述的锁紧装置最好为螺母或者限位体，线缆的前端与上壳体的顶端连接处最好设有防水密封胶对其进行密封）。上述多个水质传感器的探头下方最好设有稳流盘，稳流盘固定在下壳体的内侧壁上，稳流盘具有呈水平设置的底板、与底板的多个边缘固定连接的多个折翼板，底板具有用于进水的中心孔，多个折翼板呈间隔均匀设置并相对于底板皆向上弯折，每个折翼板的外边缘即外侧边缘，外边沿皆与下壳体的内侧壁固定连接，每个折翼板与底板的夹角即弯折角0为53°〜55°，相邻的两个折翼板（18b之间的间隙（空隙形成进水口（通水口），上述中心孔的直径d与下壳体10c的内径D之比最好为1:5。上述多个折翼板的数量最好为8个。[0008]本发明具有触摸屏、PLC可编程控制器、直流电源、线缆、绕线盘、多参数水质检测器，所述绕线盘具有卷筒、线缆锁定装置、支架、电机，线缆缠绕在绕线盘的卷筒上，所述的多参数水质检测器具有外壳、可检测水质不同参数的多个水质传感器、为所述多个水质传感器供电的微型电源、保护所述多个水质传感器的防水罩。这样，本发明的多参数水质检测器在水井中采集水样，多个水质传感器对水样进行检测，并将检测数据传送到触摸屏上，并在触摸屏上显示结果，本发明的便携式多参数水质检测仪使用方便，操作简单，检测结果准确。与现有的水质检测仪相比，本发明的有益效果是快速、准确的提供水质检测结果，操作更简便。[0009]综上所述，本发明能在户外无市电的情况下，有效、快速的对水井内水介质进行多种参数检测，使用方便，操作简单、实用，检测结果准确，便于野外使用，易于完成水井内多参数水质检测的任务，解决了井下水质多种参数检测的需求问题。附图说明[0010]图1为本发明的结构示意图（立体图）。[0011]图2为本发明中电机、支架、绕线盘、卷筒、线缆锁定装置相连接的结构示意图。[0012]图3为本发明中多参数水质检测器的结构示意图。[0013]图4为图3中沿A-A线的剖视图。[0014]图5为图3中沿B-B线的剖视图。[0015]图6为图3中沿C-C线的剖视图。[0016]图7为本发明中稳流盘的结构示意图。具体实施方式[0017]下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。[0018]如图1、图2、图3、图4、图5所示，本发明的便携式多参数水质检测仪第一个实施例具有（智能触摸屏1、PLC可编程控制器3、24V直流电源2、线缆信号线，测线，可由铜芯和绝缘材料制成，连接线9、绕线盘6、多参数水质检测器10。本实施例中无稳流盘。所述绕线盘6具有卷筒7、线缆锁定装置8、支架5、电机4,线缆9缠绕在绕线盘的卷筒7上。上述绕线盘6的左轴头外侧轴头与电机4的动力输出端连接，电机4固定安装在支架5上。上述线缆锁定装置8安装在支架5上并位于卷筒7的下方，线缆锁定装置8由两个卷筒体802和支撑这两个卷筒体的支撑架8〇1构成。支撑架8〇1的内侧端固定在支架5上。触摸屏1的输出端与PLC可编程控制器3的输入端相连接，PLC可编程控制器3的输出端与电机驱动模块的输入端相连接，电机驱动模块的输出端与电机4电连接，直流电源2分别与触摸屏1、PLC可编程控制器3、电机4、电机驱动模块的供电端相连接。缠绕在绕线盘的卷商上的线共用栖卩木项电刷电连接而和PLC可编程控制器3的信号输入端）相连接此结构为已有技术，可参〇肌04110253六所公开的专利说明书第[0024]段），线缆9的尾端与卷筒相连接，。孔〇可编矛王控制器3控制电机的运转、进而控制绕线盘的卷筒上的线缆收放线，触摸屏1可记录和存储数据。所述的多参数水质检测器1〇具有外壳10'、可检测水质不同参数的多个水质传感器12、为所述多个水质传感器供电的微型电源微型电池11、保护所述多个水质传感器的密封防水罩15，可检测水质不同参数的多个水质传感器12可以包括溶解氧传感器、PH值传感器、温度传感器等等。外壳10,具有上壳体l〇a、中间壳体10b、下壳体10c，上壳体10a的下端与中间壳体l〇b的上端螺纹连接，下壳体10c的上端与中间壳体10b的底端螺纹连接。上述线缆9的前端9a与上壳体10a的顶端相连接、并使线缆的前端与所述多个水质传感器12相连接防水连接，电连接）。线缆的前端9a与上壳体l〇a的顶端相连接的具体结构是，线缆的前端9a通过上壳体10a的顶端的通孔连接到上壳体内的锁紧装置16上。防水罩15内安装有所述多个水质传感器12以及微型电源11，防水罩15设于中间壳体l〇b内。下壳体l〇c的底端具有与下壳体的空腔相连通的用于流通水介质的轴向通孔14,下壳体l〇c的外侧壁上沿其圆周方向具有用于流通水介质的多个开口槽13,多个开口槽13最好沿下壳体的外侧壁圆周方向呈均匀分布。所述多个水质传感器12的探头探针从防水罩15中伸出并进入下壳体l〇c的空腔内而接触下壳体内的水介质对水介质进行检测）。[0019]如图1、图2、图3、图4、图5所示，上述的外壳1〇由金属材料制成，外壳呈梭形，外壳的长度为150〜200mm选用180mm。上述的多个水质传感器12的数量为3〜4个。上述的开口槽13的数量为4个，每个开口槽的长度为10mm，宽度为2mm。上述的中间壳体（1〇b的内径为20mm。上述下壳体10c的底端的轴向通孔14呈圆形，直径为3〜4麵，以防止大的悬浮颗粒和生物对水质传感器探针的破坏。上述的锁紧装置16为螺母或者限位体，线缆的前端9a与上壳体l〇a的顶端连接处设有防水密封胶17对其进行密封。[0020]如图6、图7、图1、图2、图3、图4、图5所示，本发明的便携式多参数水质检测仪第二个实施例与第一个实施例相近似，所不同的是，第二个实施例中所述多个水质传感器12的探头下方设有稳流盘18,稳流盘18固定在下壳体10c的内侧壁上，稳流盘18具有呈水平设置的底板18a、与底板的多个边缘固定连接的多个折翼板18b，折翼板18b的数量为8个。[0021]底板18a具有用于进水的中心孔18c，中心孔18c的直径为d，多个折翼板18b呈间隔均匀设置并相对于底板皆向上弯折，每个折翼板18b的外边缘皆与下壳体l〇c的内侧壁固定连接可以是每个折翼板18b的外边缘借助其自身的弹性卡在下壳体l〇c的内侧壁上），每个折翼板18b与底板18a的夹角即弯折角0为53°〜55°选用54°，相邻的两个折翼板18b之间的间隙形成进水口18d。下壳体10c的内径或者说是每个折翼板18b的外边缘所在圆周的直径为D，d:D=l:5。本发明设置了稳流盘18,稳流盘18与下壳体10c、开口槽13、轴向通孔14共同作用，使得水样在多个水质传感器12的探头位置更加均匀、稳定，经试验，与已有的水质检测预警仪相比，本发明设置稳流盘i8后检测精度提高了30%以上，检测精度更高，还节约了检测的时间和人力（节约检测时间在30%以上），提高了检测效率检测效率提高了3〇%以上）。上述外壳1〇、稳流盘18可以由薄钢板制成，防水罩15可以为非金属壳体如塑料、有机玻璃等）。[0022]本发明实质分为三部分，一部分为供电部分，使用24V直流电源供电；另一部分为水质检测部分，由线缆、绕线盘、多参数水质检测器组成;再一部分为智能控制部分，由（智能触摸屏、PLC可编程控制器组成。触摸屏界面分为两部分:一部分为自动操作部分，另一部分为手动操作部分。自动操作为:在水井附近将本发明的检测仪放置好，并将多参数水质检测器和绕线盘放在水井口，将线缆固定连接到多参数水质检测器上。首先在触摸屏上设置零点，并在自动操作界面上，点击自动放线，检测仪仪器开始工作。当多参数水质检测器可检测水质不同参数的多个水质传感器到达水面时，系统接收信号同时输出指令，自动停止放线。系统接收水质参数信号并保存数据，检测仪自动收线到达设置零点，完成水质参数的检测工作。[0023]在一些不确定的水井中测量地下水水质时，也可以使用手动操作，同样，将检测仪在水井边放置好，设置零点，在触摸屏手动操作界面上，点击手动放线，仪器开始工作。当到达水面时，系统会出现提示界面，可选择继续放线或停止，当到达用户需要的水位时，系统停止放线，井下多参数水质检测器可检测水质不同参数的多个水质传感器检测水质并发送信号，系统接收水质参数信号并保存数据，用户可点击手动收线或自动收线，当到达零点时，系统自动停止。多参数水质检测器内可容纳3-4个可检测不同参数的智能水质传感器，可实现在井下对水质进行多参数检测，方便操作并减少了用户成本。本发明的特点是，在检测地下水水质时可实现全过程全自动操作，操作简便，操作界面友好，并且设置了多参数水质检测器，可防水并拆卸，提高了用户的工作效率，降低了用户的检测成本。[0024]本发明能在户外无市电的情况下，有效、快速的对水井内水介质进行多种参数检测，使用方便，操作简单、实用，检测结果准确，便于野外使用，易于完成水井内多参数水质检测的任务，解决了井下水质多种参数检测的需求问题。

权利要求：1.一种便携式多参数水质检测仪，具有触摸屏（1、PLC可编程控制器（3、直流电源2、线缆9、绕线盘6、多参数水质检测器（1〇，所述绕线盘6具有卷筒7、线缆锁定装置8、支架5、电机4，线缆9缠绕在绕线盘的卷筒7上，其特征在于所述的多参数水质检测器10具有外壳（1〇0、可检测水质不同参数的多个水质传感器I2、为所述多个水质传感器供电的微型电源（11、保护所述多个水质传感器的防水罩15，外壳（1〇〇具有上壳体（10a、中间壳体（10b、下壳体（10c，上壳体（10a的下端与中间壳体（10b的上端螺纹连接，下壳体l〇c的上端与中间壳体l〇b的底端螺纹连接;上述线缆9的前端©a与上壳体l〇a的顶端相连接、并使线缆的前端与所述多个水质传感器12相连接，线缆的前端9a与上壳体10a的顶端相连接的具体结构是，线缆的前端9a通过上壳体10a的顶端的通孔连接到上壳体内的锁紧装置（16上;防水罩15内安装有所述多个水质传感器12以及微型电源（11，防水罩（15设于中间壳体（l〇b内；下壳体（10c的底端具有与下壳体的空腔相连通的用于流通水介质的轴向通孔（14，下壳体（l〇c的外侧壁上沿其圆周方向具有用于流通水介质的多个开口槽（13，所述多个水质传感器（12的探头从防水罩15中伸出并进入下壳体10c的空腔内而接触下壳体内的水介质。2.根据权利要求1所述的便携式多参数水质检测仪，其特征在于上述的外壳1〇0由金属材料制成，外壳呈梭形，外壳的长度为150〜200mm。3.根据权利要求1所述的便携式多参数水质检测仪，其特征在于上述的多个水质传感器12的数量为3〜4个。4.根据权利要求1所述的便携式多参数水质检测仪，其特征在于上述的开口槽（13的数量为4个，每个开口槽的长度为10mm，宽度为2mm。5.根据权利要求1所述的便携式多参数水质检测仪，其特征在于上述的中间壳体10b的内径为20mm。6.根据权利要求1所述的便携式多参数水质检测仪，其特征在于上述下壳体10c的底端的轴向通孔（14呈圆形，直径为3〜4ran。7.根据权利要求1所述的便携式多参数水质检测仪，其特征在于上述的锁紧装置（16为螺母或者限位体，线缆的前端9a与上壳体10a的顶端连接处设有防水密封胶17。8.根据权利要求1所述的便携式多参数水质检测仪，其特征在于上述多个水质传感器12的探头下方设有稳流盘（18，稳流盘（18固定在下壳体（l〇c的内侧壁上，稳流盘18具有呈水平设置的底板18a、与底板的多个边缘固定连接的多个折翼板（18b，底板（18a具有用于进水的中心孔（18c，多个折翼板（18b呈间隔均匀设置并相对于底板皆向上弯折，每个折翼板ISb的外边缘皆与下壳体10c的内侧壁固定连接，每个折翼板18b与底板（lSa的夹角即弯折角P为53°〜55°，相邻的两个折翼板i8b之间的间隙形成进水口18d，上述中心孔18c的直径d与下壳体l〇c的内径D之比为1:5。9.根据权利要求8所述的便携式多参数水质检测仪，其特征在于上述多个折翼板18b的数量为8个。

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