一种冰区水质在线监测浮标制造技术

本实用新型专利技术公开一种冰区水质在线监测浮标，包括浮标本体、竖直安装在所述浮标本体的内的探测管扰动器，所述探测管扰动器的底端伸出于所述浮标本体外，并由外围环形布置的保护架包围；所述探测管扰动器包括扰动电机以及由扰动电机驱动旋转的管状的笼式扰动头，所述笼式扰动头内有水质监测传感器，所述笼式扰动头的外侧为下端开口的筒状的传感器安装座。本实用新型专利技术通过在常规水质监测浮标上加设冰面扰动装置，从而防止监测仪表周边水体结冰从而维持其正常工作的目的，因此冰区浮标系统可在冬季结冰水面进行布放，弥补常规浮标冬季无法原位监测的不足。

A buoy for on line monitoring water quality in ice area

【技术实现步骤摘要】
一种冰区水质在线监测浮标
本技术涉及水质在线监测
，特别是涉及一种冰区水质在线监测浮标。
技术介绍
北方严寒冰封期长、气温低，部分地区零下10℃～30℃，水面存在大面积结冰的情况，常规的水质在线监测浮标极易因水面结冰而导致监测探头破裂，因此往往需要在冬季结冰前将浮标取出，从而导致无法在冬季结冰水域进行水质实时监测。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种适合水面及结冰水域常年不间断工作的水质在线监测浮标，以解决传统水质监测监测浮标进行原位监测时，因水面结冰致使水质监测传感器无法工作或者设备损坏的技术问题。为实现本技术的目的所采用的技术方案是：一种冰区水质在线监测浮标，包括浮标本体以及竖直安装在所述浮标本体的内的探测管扰动器，所述探测管扰动器的底端伸出于所述浮标本体外，并由外围环形布置的保护架包围；所述探测管扰动器包括扰动电机以及由扰动电机通过行星齿轮减速机驱动旋转的管状的笼式扰动头，所述笼式扰动头内有与行星齿轮减速机连接的水质监测传感器，所述笼式扰动头的外侧为下端开口的筒状的传感器安装座。其中，所述的传感器安装座的外壁上通过径向布置的安装座安装有环境温度传感器。其中，所述传感器安装座的上端法兰部与扰动电机固定板通过螺栓固定。其中，所述浮标本体内有供电用的蓄电池。其中，所述传感器安装座的底部设置的锚定座通过压载链连接有压载块。本技术通过在常规水质监测浮标上加设冰面扰动装置，从而防止监测仪表周边水体结冰从而维持其正常工作的目的，因此冰区浮标系统可在冬季结冰水面进行布放，弥补常规浮标冬季无法原位监测的不足。附图说明图1为本技术的冰区水质在线监测浮标的结构示意图；图2为太阳能电池板安装架的结构示意图；图3为探测管扰动器的结构示意图；图4为探测管扰动器的控制原理图。图中：1.太阳能电池板2.浮标本体3.蓄电池4.数据采集控制器5.扰动电机6.笼式扰动头7.水质监测传感器8.传感器安装管9.锚定座10.压载块11.传感器安装座12.环境温度传感器13.行星齿轮减速机。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1-4所示，本技术的冰区水质在线监测浮标，包括浮标本体2以及竖直安装在所述浮标本体的内的探测管扰动器，所述探测管扰动器的底端通过浮标本体内的安装自所述浮标本体的底部伸出于所述浮标本体2外，并由外围环形布置的保护架包围；所述探测管扰动器包括扰动电机5以及由扰动电机驱动旋转的管状的笼式扰动头6，所述笼式扰动头通过行星齿轮减速机13与扰动电机5连接，所述笼式扰动头内有水质监测传感器7，水质监测传感器7的上端与行星齿轮减速机13的位于内侧的固定外壳连接，所述笼式扰动头的上端与行星齿轮减速机13的位于外侧的旋转外壳固定连接，如焊接或螺钉连接；所述笼式扰动头的外侧为下端开口的筒状的传感器安装座11，所述传感器安装座11的固定底部设置的锚定座9(或是锚定环)通过压载链连接有压载块10。其中，笼式扰动头为管状体，管壁上形成均匀的孔，以利于水的流动，以在扰动电机工作时，带动所述笼式扰动头旋转，以对周围的水形成扰动。其中，所述的传感器安装座11的外壁上通过径向布置的安装座安装有环境温度传感器12。所述的传感器安装座11上端法兰与行星齿轮减速机13的安装板通过螺钉固定连接，所述的浮标本体2的主体为圆柱形或圆筒形，下部形成收口状的锥形状部，如图1所示，本技术中，所述的保护架，如图1所示，为多个环形布置的立杆，在上端与上下端分别与两个环形圈焊接形成，并焊接固定在浮标本体的下端，形成防护。其中，所述传感器安装座的上端法兰部与扰动电机固定板通过螺栓固定。其中，所述浮标本体内有供电用的蓄电池3，该蓄电池可以由太阳能供电或外接充电，具体不限，优选的在实施例可以采用太阳能供电，满足全年不间断供电；如在浮标本体的上端安装相应的太阳能电池安装架14，以安装太阳能电池板1，该太阳能电池安装架14的主体为棱锥体架17，四个外侧面上通过支架16伸出与倾斜布置的四个太阳能电池板架15连接，使形成倾斜状布置，上端为预留的气象站安装面，外侧为环形的防护架18，如图1所示，当然，这也可以不设，具体不限。需要说明的是，本技术中，所述的浮标本体为安装设备的载体，要满足水面的稳性、破损不沉性及高强度。所安装的安装架以及太阳能电池板安装后，要保证浮标在水中的的平衡性能。需要说明数据采集控制器4(如采用常规的数据采集用的RTU数据采集器以及电机控制用的PLC控制器，或其它形式的结构的控制电路板，具体不限)，以实现采集水质在线监测传感器监测的数据以及环境温度传器的数据，并可由PLC控制器根据所述采集的环境温度来控制所述扰动电机的启停；或是采用其它形式的数据采集控制器，或是扰动电机控制系统，具体不限。其中，所述的数据采集控制器4以及蓄电池3安装在浮标本体内部所形成的安装仓内，如图1所示，固定在所述安装仓的底部，探测管扰动器固定在所述安装仓的底部面上的安装孔中。工作原理如下：当环境监测传感器监测到温度低于1℃时，传感器通过数据采集控制器控制探测管扰动器按照一定周期进行工作，如笼式扰动头按照设定的程序按照采集的温度及结冰情况进行间隔运动。1℃时每分钟扰动一次；-4℃—0℃时每半分钟扰动一次；-4℃以下每十秒钟扰动一次。本技术冰区水质在线监测浮标，能满足无结冰水面及结冰水面全年原位监测的需求；满足冬季水质在线监测需求，能实现原位测量：即测量不需要抽水，测量在原位中进行。本技术冰区水质在线监测浮标，通过在常规水质监测浮标上加设冰面扰动装置，从而防止监测仪表周边水体结冰从而维持其正常工作的目的。因此冰区浮标系统可在冬季结冰水面进行布放，弥补常规浮标冬季无法原位监测的不足。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出的是，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冰区水质在线监测浮标，其特征在于，包括浮标本体以及竖直安装在所述浮标本体的内的探测管扰动器，所述探测管扰动器的底端伸出于所述浮标本体外，并由外围环形布置的保护架包围；所述探测管扰动器包括扰动电机以及由扰动电机通过行星齿轮减速机驱动旋转的管状的笼式扰动头，所述笼式扰动头内有与行星齿轮减速机连接的水质监测传感器，所述笼式扰动头的外侧为下端开口的筒状的传感器安装座。/n

【技术特征摘要】
1.一种冰区水质在线监测浮标，其特征在于，包括浮标本体以及竖直安装在所述浮标本体的内的探测管扰动器，所述探测管扰动器的底端伸出于所述浮标本体外，并由外围环形布置的保护架包围；所述探测管扰动器包括扰动电机以及由扰动电机通过行星齿轮减速机驱动旋转的管状的笼式扰动头，所述笼式扰动头内有与行星齿轮减速机连接的水质监测传感器，所述笼式扰动头的外侧为下端开口的筒状的传感器安装座。


2.根据权利要求1所述冰区水质在线监测浮标，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王金梅，王乃丽，丁来星，杨卉，李莹，
申请(专利权)人：天津市环科检测技术有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12