一种排水网络循环式水质监测装置的制作方法

1.本发明属于水质监测设备技术领域，具体为一种排水网络循环式水质监测装置。


背景技术：

2.为了控制水流污染，保护江河、湖泊、运河、渠道、水库和海洋等地面水以及地下水水质的良好状态，保障人体健康，维护生态平衡，污水在排放前需要进行去污处理，且对于处理后的污水的水质监测，大都对处理后的储水池及排水总管处的水源进行检测，但是这样无法对排水分管内水源的实时监测，当排水分管因长时间使用而导致污染物堆积，会对处理过的污水进行污染，从而导致排放污水的水质超过标准，影响到水质安全；
3.现有的水质监测设备无法对污染的分管位置进行准确的定位，查找污染点时还需后续排查，精确性及效率有待提高，且现有设备中，探头等精密部件长时间处于水流中被其冲刷，长久积累下容易出现设备损伤，而现有监测设备出现故障后，会传递出错误信息，稳定性不足。


技术实现要素：

4.因此，本发明正是鉴于以上问题而做出的，并通过以下技术方案实现上述目的：
5.一种排水网络循环式水质监测装置，包括：水管、壳体、供能装置、水循环驱动装置，壳体包括壳体前部、壳体中部、支撑轮，伸缩壳体前部的内部设有分叉管路及限位架，分叉管路数量为四个，环形等距的设置在壳体前部内部，限位架与壳体前部内侧的侧壁固定设置，所述支撑轮固定设置在壳体前部及壳体后部的外侧，所述供能装置包括：涡轮、转轴、齿轮一、齿轮二、发电机、蓄电池、电热板，涡轮通过下述转轴固定设置在分叉管路的前端，齿轮一固定设置在转轴后方，齿轮二活动设置在壳体中部，且与齿轮一啮合，发电机固定设置在壳体中部，其驱动端与齿轮四通过连杆连接，蓄电池固定设置在壳体中部内，发电机的后方与其连接，电热板固定设置在在壳体中部内，蓄电池的后方与其连接，水循环驱动装置包括：弯管、双层方管、柔性储液器、顶推片、单向阀、储液仓、排水管。
6.优选的，分叉管路的前端正对着水管中水流冲来的方向，其后端处分叉，分叉的一端贯通壳体前部侧壁与外界相通，另一端贯穿于壳体中部与弯管相连，分叉管路的分叉处设有电控阀。
7.优选的，转轴穿过限位架的圆环中心，且二者间设有轴承。
8.优选的，弯管环形等距的固定设置壳体后部内部，双层方管分为内层与外层，弯管与内层与外层之间的间隙连通，双层方管的内层与外层之间的间隙中设有检测器。
9.优选的，所述柔性储液器数量为四个，环形等距的固定设置在电热板后方，且每个柔性储液器位于双层方管的中心处，且柔性储液器与双层方管内层贴合，柔性储液器后端与储液仓接触，柔性储液器的内部设有低沸点液体。
10.优选的，所述储液仓固定设置于壳体后部内，储液仓带有夹层，且该夹层与双层方管相连通，储液仓的夹层侧方、靠近双层方管方向处设有开口，储液仓整体为刚性材料制
成，其与柔性储液器所接触处的部分为柔性材料制成。
11.优选的，顶推片固定设置在储液仓内侧的柔性部分上，且其面积与储液仓截面面积大小一致，所述顶推片上设有单向阀。
12.优选的，排水管环形等距的固定设置在储液仓侧方，且与储液仓内侧联通，排水管的形状为“t”形，且其分叉处设有电控阀。
13.本发明的有益效果如下：
14.1、本发明通过水循环驱动装置、监测装置的配合工作，可以对排水管路中的水流进行实时的精确监测；
15.2、通过供能装置、支撑轮、监测装置，该设备可在沿着水管中水流方向行进过程中进行高频的水质监测，出现污染报告时，该设备开始逆水流方向行进，直到水质再次合格，从而确定水管污染位置，精确性和效率得到提高；
16.3、通过双层方管对监测装置进行容纳保护，且双层方管的水流在弯管内多次转折，使监测装置不受水流的直接冲击，在保证其信息收集效果的同时避免了其可能遭遇的损伤，提高了设备使用寿命；
17.4、通过涡轮、发电机、蓄电池、支撑轮的配合工作，在保证设备可长时间续航效果同时，可令本设备在水管中进行转弯、变向的动作，可对复杂的管路情况进行适应；
18.5、单组内监测器现故障后，其反馈数据会与其他检测装置出现不同，可根据最终结果数据确定故障设备，并排除其获得结果，避免其传递出错误信息，稳定性强；
附图说明
19.图1为本发明整体示意图。
20.图2为本发明支撑装置示意图。
21.图3为本发明壳体内部示意图。
22.图4为本发明供能装置示意图。
23.图5为本发明水循环驱动装置示意图。
24.图6为本发明供能储液仓及顶推片示意图。
25.图7为本发明储液仓剖视图。
26.附图标记说明：1、水管；2、壳体；21、壳体前部；211、分叉管路；212、限位架；22、壳体中部；23、壳体后部；24、支撑轮；3、供能装置；31、涡轮；32、转轴；33、齿轮一；34、齿轮二；35、发电机；36、蓄电池；37、电热板；4、水循环驱动装置；41、弯管；42、双层方管；43、柔性储液器；44、储液仓；45、顶推片；46、排水管。
具体实施方式
27.本发明的优选实施例将通过参考附图进行详细描述，这样对于发明所属领域的现有技术人员中具有普通技术的人来说容易实现这些实施例。然而本发明也可以各种不同的形式实现，因此本发明不限于下文中描述的实施例。
28.如图1、图2所示，一种排水网络循环式水质监测装置，包括：水管1、壳体2、供能装置3、水循环驱动装置4；
29.所述壳体2，为空心柱体，其截面为梭形，分为前、中、后三部分，即壳体前部21、壳体中部22、壳体后部23，用于设置其余组件；
30.所述壳体2，包括：壳体前部21、壳体中部22、壳体后部23、支撑轮24；
31.所述壳体前部21为正对着水管1中水流冲来的方向；
32.伸缩壳体前部21，其内部设有：分叉管路211、限位架212；
33.所述分叉管路211，数量为四个，环形等距的设置在壳体前部21内部，每个分叉管路211其前端正对着水管1中水流冲来的方向，其后端处分叉，分叉的一端贯通壳体前部21侧壁与外界相通，另一端则贯穿于壳体中部22与壳体后部23的弯管41相连；
34.所述每个分叉管路211，其分叉处设有电控阀，可通过预设程序控制其开启闭合，且该电控阀始终为两两一组，成组的同时关闭或开启；
35.如图4所示，所述限位架212，为圆环形，在环形外侧等距排列有四处支脚，其四个支脚与壳体前部21内侧的侧壁固定设置；
36.所述支撑轮24，数量为多个，环形等距的固定设置在壳体前部21及下述壳体后部23的外侧的弧面处，每个支撑轮24中心处设有弹簧，确保支撑轮24可以抵在水管1内壁上；
37.如图3所示，所述壳体中部22，壳体后部23分别用于设置供能装置3、水循环驱动装置4，且壳体中部22，壳体后部23与壳体前部21彼此相连；
38.所述支撑轮24，其前端为活动铰接结构，且铰接处设有弹簧，可在弯曲形变后复位；
39.所述供能装置3，数量为四组，环形等距的固定设置壳体中部22，且每组供能装置3，包括：涡轮31、转轴32、齿轮一33、齿轮二34、发电机35、蓄电池36、电热板37；
40.所述涡轮31，通过下述转轴32固定设置在分叉管路211的前端，且无论水管是否充满水流，均可使处于液面内的涡轮31在水流冲击下转动；
41.所述转轴32，通过上述限位架212固定设置在分叉管路211的前端，涡轮31的后方；
42.所述转轴32穿过限位架212的圆环中心，且二者间设有轴承；
43.所述齿轮一33，固定设置在转轴32后方，可随转轴32一同转动；
44.所述齿轮二34，活动设置在壳体中部22，且与齿轮一33啮合；
45.所述发电机35，固定设置在壳体中部22，且其驱动端与齿轮二34通过连杆连接，可随其一同转动，
46.所述蓄电池36，固定设置在壳体中部22内，发电机35的后方与其连接；
47.所述电热板37，固定设置在在壳体中部22内，蓄电池36的后方与其连接；
48.所述电热板37，对应下述双层方管42分为四处加热区域，电热板37仅对工作状态的发电机35所在位置的柔性储液器43进行加热。
49.如图5所示，所述水循环驱动装置4，包括：弯管41、双层方管42、柔性储液器43、顶推片45、单向阀、储液仓44、排水管46；
50.所述弯管41，数量为四个，环形等距的固定设置壳体后部23内部，且弯管41与上述的分叉管路211的后端相连；
51.所述双层方管42，数量为四个，环形等距的固定设置壳体后部23内部、弯管41的后方并与弯管41相连通；
52.所述双层方管42，分为内层与外层，且弯管41涌来的液体经由内层与外层间流过，且内层之内设有中空；
53.所述双层方管42的内层与外层之间的间隙中设有检测器，数量为多组(可根据实际情况增减)，其中每组内的检测器不同(如ph计、溶解氧测定仪、分光光度计和温度计等)，从而对相应的水质参数进行监测，符合标准后排出，不达标准则向中控机反馈信息，报告污染节点；
54.所述柔性储液器43，数量为四个，环形等距的固定设置在电热板37后方，且每个柔性储液器43位于双层方管42的中心处被其套住，且柔性储液器43与双层方管42内层贴合，柔性储液器43后端与下述储液仓44前端接触；
55.所述柔性储液器43，其内部设有低沸点液体(具体液体种类可根据实际情况更换)；
56.如图6所示，所述储液仓44，为空心四棱柱体，固定设置于壳体后部23内、双层方管42的后部；
57.所述储液仓44带有夹层，且该夹层与双层方管42相连通；
58.所述储液仓44，其夹层侧方、靠近双层方管42方向处设有开口，以另双层方管42涌来的液体经由夹层流入储液仓44内部，且此开口与下述顶推片45相邻；
59.所述储液仓44整体为刚性材料，但其与柔性储液器43所接触处为柔性材料；
60.所述顶推片45固定设置在储液仓44内侧的柔性部分上，且其面积与储液仓44截面面积大小一致；
61.所述顶推片45上设有单向阀；
62.所述排水管46，数量为多个，可根据实际情况增减，且由于排水管46的多组设置，可保证设备无论在水管内处于何种角度，均可保证有排水管46处于液面之下，环形等距的固定设置在储液仓44侧方，且与储液仓44内侧联通；
63.所述排水管46，形状为“t”形，且其分叉处设有电控阀；
64.所述排水管46，岔出的两端方向分别为顺、逆水流方向；
65.所述排水管46两端出口处封闭，但其上设有多个泄压阀，在进行排水时，处于水管内液面之下的排水管46的电控阀开启，并由该处的排水管46向外排水，从而驱动设备整体在排出的加压水流的反作用力下运动；
66.本发明工作原理；
67.在该设备位于水管1内进行工作时，壳体后部23外侧的弧面处的支撑轮24在其中心处的弹簧作用下，支撑轮24抵在水管1的内侧壁上，从而对设备整体起到支撑作用，随后在水管1中的水流作用下涡轮31转动，带动齿轮一33、齿轮二34开始工作，从而最终带动发电机35工作，开始发电并将电能储存到蓄电池36内，对电热板37供能，使其开始工作。
68.由于分叉管路211处设有电控阀，且电控阀可随着预设程序成组开启闭合，经过分岔管路前端推动涡轮31转动的水流到达分岔管路后端会分别出现两种流向，即经由壳体前部21侧壁流回水管1内，或经由壳体中部22流入弯管41内；
69.随着水管1内水流经由分岔管路后端、弯管41、双层方管42、储液仓44夹层流入储
液仓44内后，由于泄压阀的存在，水流在储液仓44中得到积累，同时在电热板37的加热下，另一侧无水流经过方向的柔性储液器43内的液体气化，体积增大，带动柔性储液器43形变，对其后方的储液仓44的柔性施压，最终带动顶推片45压缩储液仓44内的液体，使其压力增大，最终由排水管46的泄压阀处排出，从而带动设备整体在反作用力下进行运动；
70.由于储液仓44夹层与储液仓44联通开口，处于其夹层侧方、靠近双层方管42方向处，且顶推片45刚开始对储液仓44内液体施压时，储液仓44内压力较小，所以顶推片45得以经过夹层开口处，避免储液仓44内液体从夹层开口处回流；
71.随后分叉管路211处的两组电控阀开合状态调转，原本无水流涌入的一组，即刚刚柔性储液器43内的液体气化的一组，水管1内的水流开始经由该组的分岔管路后端、弯管41、双层方管42、储液仓44夹层流入储液仓44内，且经由双层方管42时对本侧的柔性储液器43降温，从而使本侧的柔性储液器43、顶推片45复位，且随着另一组水流不再进入，在电热板37的作用下另一组柔性储液器43温度快速上升，最终再次带动顶推片45压缩储液仓44内的液体，使其压力增大，最终由排水管46的泄压阀处排出，从而带动设备整体在反作用力下进行运动；
72.上述两组交替工作，顶推片45在复位时，其上的单向阀会打开，使水流通过，确保顶推片45前方不会存在大量积水；
73.重复进行上述步骤，从而带动设备整体在水管1中进行移动，且可通过控制排水管46其分叉处设有电控阀的开合状态，从而控制设备运动方向；
74.同时，位于双层方管42内的监测装置，会对进入的水流进行水质监测，若水质合格，则不断进行重复监测，当水质出现污染时，则向中控机反馈信息，同时该设备整体逆着水流方向运动，开始追溯污染起点，当逆行后监测后的水质合格后，则可对水源污染位置进行判断。

技术特征：
1.一种排水网络循环式水质监测装置，包括：水管(1)、壳体(2)、供能装置(3)、水循环驱动装置(4)；其特征在于：壳体(2)包括壳体前部(21)、壳体中部(22)、支撑轮(24)，伸缩壳体前部(21)的内部设有分叉管路(211)及限位架(212)，分叉管路(211)数量为四个，环形等距的设置在壳体前部(21)内部，限位架(212)与壳体前部(21)内侧的侧壁固定设置，所述支撑轮(24)固定设置在壳体前部(21)及壳体后部(23)的外侧，所述供能装置(3)包括：涡轮(31)、转轴(32)、齿轮一(33)、齿轮二(34)、发电机(35)、蓄电池(36)、电热板(37)，涡轮(31)通过下述转轴(32)固定设置在分叉管路(211)的前端，齿轮一(33)固定设置在转轴(32)后方，齿轮二(34)活动设置在壳体中部(22)，且与齿轮一(33)啮合，发电机(35)固定设置在壳体中部(22)，其驱动端与齿轮四(284)通过连杆连接，蓄电池(36)固定设置在壳体中部(22)内，发电机(35)的后方与其连接，电热板(37)固定设置在在壳体中部(22)内，蓄电池(36)的后方与其连接，水循环驱动装置(4)包括：弯管(41)、双层方管(42)、柔性储液器(43)、顶推片(45)、单向阀、储液仓(44)、排水管(46)。2.根据权利要求1所述的一种排水网络循环式水质监测装置，其特征在于：分叉管路(211)的前端正对着水管(1)中水流冲来的方向，其后端处分叉，分叉的一端贯通壳体前部(21)侧壁与外界相通，另一端贯穿于壳体中部(22)与弯管(41)相连，分叉管路(211)的分叉处设有电控阀。3.根据权利要求1所述的一种排水网络循环式水质监测装置，其特征在于：转轴(32)穿过限位架(212)的圆环中心，且二者间设有轴承。4.根据权利要求1所述的一种排水网络循环式水质监测装置，其特征在于：弯管(41)环形等距的固定设置壳体后部(23)内部，双层方管(42)分为内层与外层，弯管(41)与内层与外层之间的间隙连通，双层方管(42)的内层与外层之间的间隙中设有检测器。5.根据权利要求1或4所述的一种排水网络循环式水质监测装置，其特征在于：所述柔性储液器(43)数量为四个，环形等距的固定设置在电热板(37)后方，且每个柔性储液器(43)位于双层方管(42)的中心处，且柔性储液器(43)与双层方管(42)内层贴合，柔性储液器(43)后端与储液仓(44)接触，柔性储液器(43)的内部设有低沸点液体。6.根据权利要求1所述的一种排水网络循环式水质监测装置，其特征在于：所述储液仓(44)固定设置于壳体后部(23)内，储液仓(44)带有夹层，且该夹层与双层方管(42)相连通，储液仓(44)的夹层侧方、靠近双层方管(42)方向处设有开口。7.根据权利要求1所述的一种排水网络循环式水质监测装置，其特征在于：储液仓(44)整体为刚性材料制成，其与柔性储液器(43)所接触处的部分为柔性材料制成。8.根据权利要求1所述的一种排水网络循环式水质监测装置，其特征在于：顶推片(45)固定设置在储液仓(44)内侧的柔性部分上，且其面积与储液仓(44)截面面积大小一致，所述顶推片(45)上设有单向阀。9.根据权利要求1所述的一种排水网络循环式水质监测装置，其特征在于：排水管(46)环形等距的固定设置在储液仓(44)侧方，且与储液仓(44)内侧联通，排水管(46)的形状为“t”形，且其分叉处设有电控阀。

技术总结
本发明涉及水质监测技术领域，具体为一种排水网络循环式水质监测装置，其包括：水管、壳体、供能装置、水循环驱动装置，壳体包括壳体前部、壳体中部、支撑轮，伸缩壳体前部的内部设有分叉管路及限位架，分叉管路数量为四个，环形等距的设置在壳体前部内部，限位架与壳体前部内侧的侧壁固定设置，所述支撑轮固定设置在壳体前部及壳体后部的外侧，所述供能装置包括：涡轮、转轴、齿轮一、齿轮二、发电机、蓄电池、电热板，涡轮通过下述转轴固定设置在分叉管路的前端，齿轮一固定设置在转轴后方，齿轮二活动设置在壳体中部，本发明通过水循环驱动装置、监测装置的配合工作，可以对排水管路中的水流进行实时的精确监测。进行实时的精确监测。进行实时的精确监测。


技术研发人员：李宇昇 音海稳 张勋
受保护的技术使用者：安徽中科天立泰技术有限公司
技术研发日：2023.05.08
技术公布日：2023/9/14