一種水質監測採樣及質控系統的製作方法

2023-06-20 15:44:06 3

本實用新型屬於環保技術領域，尤其涉及一種水質監測採樣及質控系統。

背景技術：

水站水質監測過程中，由於外部條件的影響，儀表監測值可能發生較大的偏差，無法判定是否真實反映當前水樣的實際情況。

鑑於上述問題，需要設計一種水質採樣及儀表質控系統，此系統可以實現儀表的遠程質控，確保監測結果可驗證，並通過質控使監測儀表可真實反映客觀存在。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題在於提供一種水質採樣及儀表質控系統，用於判定各種場合下儀表監測數據的可靠性，並可應用於儀表的遠程校準。

本實用新型是這樣實現的：

一種水質採樣及儀表質控系統裝置，其特徵在於：包括水質採樣泵、水樣池、水樣池清洗單元、標樣提取單元、流路轉向閥、標樣容器、標樣液位監測儀器、冷藏器；

所述水樣池分別連接所述採樣泵、所述標樣液位監測儀器、所述水樣池清洗單元、所述標樣提取單元；

所述標樣提取單元連接所述流路轉向閥；

所述標樣容器連接到所述流路轉向閥；

所述冷藏器，用於存儲所述標樣容器。

進一步地，所述水樣池上方設置有蓋板，所述蓋板上設置有所述水樣池清洗單元；所述水樣池設置有標樣加入埠、高溢流管埠、低溢流管埠、底部排放閥埠、水樣入口埠、溶液出口埠。

進一步地，所述水樣池清洗單元包括第一電機、齒輪、傳動杆、磁性開關、刮板；所述第一電機通過一齒輪與所述傳動杆上的一齒條嚙合；所述刮板伸入所述水樣池內；所述傳動杆位於所述水樣池外；所述刮板連接所述傳動杆；所述傳動杆上安裝有所述磁性開關，用於控制刮板的上下行程。

進一步地，所述標樣提取單元，實現標樣溶液的提取和注射，包括第二電機、控制器、執行單元、注射器；所述注射器底端安裝吸入單向閥、排出單向閥；所述吸入單向閥連接所述流路轉向閥；所述排出單向閥連接所述水樣池。

進一步地，所述流路轉向閥，包括六通閥；所述六通閥的管路排出孔連接所述標樣提取單元；所述六通閥的管路吸入孔分別連接各個用於存儲標液的所述標樣容器。

本實用新型的優點在於：1、系統簡單：大部分配件通過市場採購即可獲得，系統控制採用可編程控制器配合實現，部件標準化；2、易於實現：其中加標樣採用固定水樣和固定標樣的混合，易於控制且容易計算混合樣的濃度值；3、精度高：加標樣時採用高精密微量注射，注射泵重現性誤差在7‰以內；4、模塊結構化，各個執行單元模塊高度獨立，通過工藝軟管進行連接；5、可維護性高，維護成本低廉。

【附圖說明】

下面參照附圖結合實施例對本實用新型作進一步的描述。

圖1是本實用新型的系統結構示意圖。

【具體實施方式】

如圖1所示，構成水質採樣及儀表質控系統(電氣單元除外)：包括水質採樣泵1、水樣池6、水樣池清洗單元12、標樣提取單元15、流路轉向閥16、標樣容器17、18、19、20、標樣液位監測儀器器、冷藏器22。水質採樣及儀表質控系統採用模塊化結構，各個單元之間通過工藝管路和閥門進行連接，形成有機整體。

水樣池6和蓋板8，以及水樣池清洗單元12，需要以水樣池6為基礎安裝在一起。水樣池6有六個連接口，其中：埠a為標樣加入口，和加標閥門9相連接，控制標樣的進入；埠b為高位溢流口，和閥門4相連接，控制水樣池6液位；埠c為低位溢流口，和閥門5相連接，控制水樣池6液位；埠d為水樣入口，和閥門2相連接，配合水質採樣泵1，控制外界環境水樣進入；埠e為溶液出口，和閥門3相連接，控制水樣池溶液供給儀表監測使用；埠f為排放口，和閥門7相連接，控制水樣池溶液排放。蓋板8和水樣池6通過扣件緊密連接，在蓋板8上，開有和水樣池清洗單元12的安裝孔。樣池清洗單元12由電機傳動部分11(含驅動電機、齒輪)、傳動杆(為清洗單元本體，含齒條)、磁性開關13、刮片等組成。

水樣池清洗單元12工作過程：通過控制電機11正反轉，實現傳動杆上下運動，上傳動杆通過磁性開關，控制上下限位。水樣池清洗單元12在水樣池6內部，安裝有刮片(為常換配件，不列出)，通過刮片對水樣池6內部進行清潔。

標樣提取單元15由電機A、控制器B、執行單元C、注射器D及單向閥E、F組成，實現標樣溶液的吸入和排出。其工作流程：由控制器B控制電機A的運轉，使得執行單元C內部的部件上下運行，從而帶動注射器D內的抽桶的上下運動。當注射器D內的抽桶向上運動，溶液由單向閥E進入，當注射器D內的抽桶向下運動，溶液由單向閥F排出。

流路轉向閥16，由六通閥和驅動部分構成，和標樣提取單元配合實現從不同的標樣容器中，採集標液。流路轉向閥由6個接口，其中H1連接空氣，H2連接空白樣，H3連接低濃度標樣，H4連接高濃度標樣，H5連接加標樣，H6連接標樣提取單元15，用於把H2～H5對應管路的溶液提取到標樣提取單元15中。流路轉向閥16通過其驅動部分控制，可實現H1～H5分別和H6的連通。

標樣容器17、18、19、20，用於存儲各種不同標液(標樣容器17存儲空白樣，標樣容器18存儲低濃度標樣，標樣容器19存儲高濃度標樣，標樣容器20存儲加標樣)；標樣液位監測單元，用於監測標樣容器中標液的存量，實現低液位信號輸出。在標樣容器中安裝有磁力浮球，當磁力浮球下降到磁性監測單元21位置，磁性監測單元21會輸出液位低的信號(電氣自動化系統接收到該信號，即可給出報警提示)。

冷藏器22，為冷藏式冰箱，用於存儲標樣容器，實現標液的低溫冷藏。

構成水質採樣及儀表質控系統工藝過程如下：儀表正常進行監測時，水質採樣泵1，從採樣點(流通池)進行水樣採集，在打開輸送管路閥門2後，通過該水質採樣泵1輸送到水樣池6中；水樣池6的水，通過打開高位溢流口閥門4，確保水樣池中水位；水樣池的水通過打開通向監測儀表測的閥門3，把水樣池中的水樣供給儀表監測；

儀表加標回收時，水樣池6的水，通過打開低位溢流口閥門5，保證水樣池中水位在低位狀態；控制流路轉向閥16，使得流路轉向閥的H5和H6相連通；控制標樣提取單元12從標樣容器吸入標準液，在吸入完成後，打開和水樣池連接管路的閥門9，排入到水樣池6中，和原低位水樣進行混合，形成新的混合樣(稱作加標樣)；混合樣通過打開通向監測儀表測的閥門3，把水樣池中的水樣供給儀表監測；

儀表校準時，控制流路轉向閥16，使得H6和H3相連通，控制標樣提取單元15從標樣容器18吸入低濃度標樣溶液，在吸入完成後，打開和水樣池連接管路的閥門9，排入到水樣池16中；低濃度標樣溶液通過打開通向監測儀表測的閥門3，把水樣池中的低濃度標樣溶液供給儀表監測，並標定儀表為低濃度標樣值狀態；

控制流路轉向閥16，使得H6和H4相連通，控制標樣提取單元15從標樣容器19吸入高濃度標樣溶液，在吸入完成後，打開和水樣池連接管路的閥門9，排入到水樣池中；高濃度標樣溶液通過打開通向監測儀表測的閥門3，把水樣池中的高濃度標樣溶液供給儀表監測，並標定儀表為高濃度標樣值狀態；

正常工作流程時，打開水樣輸送管路閥門2，通過水質採樣泵1採集水樣到水樣池6中，打開儀表供樣管路閥門，供給水樣給儀表監測；當需要進行質控時，通過標樣提取單元15、流路轉向閥16協同工作，實現標樣溶液，輸送到水樣池6中，打開儀表供樣管路閥門，供給水樣給標樣液位監測儀器監測；當需要加標回收時，打開水樣輸送管路閥門，通過水質採樣泵1採集水樣到水樣池6中，通過打開水樣池中的溢流閥門控制水樣池液位，再通過標樣提取單元15、流路轉向閥協同工作，實現標樣溶液輸送到水樣池6，和原水樣進行一定配比混合，再通過打開儀表供樣管路閥門，把一定配比的溶液，供給儀表監測。

總之，本實用新型的系統可以應用於水質監測站，使水質監測站系統具備水質採樣、標樣核查、加標檢驗和儀表校準功能。使用本系統，對於實現水質監測站儀表監測數據的穩定，以及數據有效性驗證具有重要的意義。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型申請專利範圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本實用新型的涵蓋範圍。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施用例而已，並非用於限定本實用新型的保護範圍。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換以及改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。