置于大型浮标内的水质参数测量仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种置于大型浮标内的水质参数测量仪，包括浮标体和水质参数测量仪，其中浮标体包括有水下仪器安装阱；水质参数测量仪包括有水质传感器和通过电缆控制出水蠕动泵、进水蠕动泵和电磁阀的采集控制器，其特征在于，水质参数测量仪安装于浮标体内，且水质参数测量仪还包括有通过电磁阀连通到集成容器上的消毒液容器、纯净水容器和保存液容器，水质传感器设置于集成容器中。本实用新型专利技术将水质传感器安装在集成容器内，并将集成容器设置在大型浮标的浮标体内，仅在测量水质数据的时候才将传感器浸泡在海水中，而采样结束后传感器进入清洗浸泡环境，从而延长各种水下传感器在海上的使用周期，减少海上设备的维护费用。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本实用 新型属于海洋环境检测领域，具体涉及一种置于大型浮标内的水质参数测 量仪及测量方法。
技术介绍
目前应用在大型浮标上的各种水质传感器都放置在浮标体上的水下仪器安装阱 内，无论在工作过程中还是在休眠中都完全暴露在外部海洋环境中，由于海上环境非常恶 劣，传感器非常容易遭受破坏，从而造成很大的经济损失。并且由于长时间放置在海洋中， 各种水下传感器极易遭受海洋生物附着，从而影响测量精度。比如，常规状态下溶解氧和PH 传感器由于受探头材料及测量原理的限制，使用周期一般在1个月左右，之后会因生物附 着而导致测量精度不准确。那么传感器获取到的数据就失去参考价值。因此必须定期出海 进行维护，而维护的费用十分巨大。另外，大部分水下传感器在大浮标上安装的时候，由于各种传感器的大小形状均 各不相同。因此需要固定在不同的不锈钢安装架上，安装过程复杂，而且如果传感器在海上 出现问题，拆卸极为不便，对现场操作人员安全有威胁。因此，急需一种即能保证测量精确 度，又能安装方便的测量装置。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种置于大型浮标内的水质参数测量仪及测量方法，本实用 新型的装置可以有效解决海洋生物的附着污染问题，能够延长水质传感器的使用寿命，提 高应用于大浮标上的水质传感器长时间测量的准确度和可靠性，以弥补现有技术的不足。本技术将水质参数测量仪设置于大型浮标内部，并采用新的测量方法，能够 稳定、实时、连续、准确地完成海区海洋生态环境要素数据的收集，以及监测各区域海洋生 态环境的动态变化及物质的区域间转移。本技术的技术方案如下包括含有仪器舱和水下仪器安装阱的浮标体，以及水质参数测量仪主体；其中水 质参数测量仪主体包括有水质传感器和通过电缆连接出水蠕动泵、进水蠕动泵以及电磁阀 的采集控制器，其特征在于，水质参数测量仪主体安装于浮标体的仪器舱内，且水质参数测 量仪主体还包括有分别通过电磁阀连通到集成容器上的消毒液容器、纯净水容器和保存液 容器，上述的水质传感器设置于集成容器中。上述的水质传感器通过电缆连接到采集控制器上。上述的集成容器还设有通过进水蠕动泵连接的进水管和通过出水蠕动泵连接的 出水管。上述的进水管和出水管安装在仪器安装阱内。上述的集成容器内壁上设置有不少于一个的液位电极。本技术将水质传感器安装在集成容器内，并将集成容器设置在大型浮标的浮标体内。利用本技术的测量装置和测量方法，仅在测量水质数据的时候才将传感器浸 泡在海水中，而采样结束后传感器进入清洗浸泡环境，这样可大大的减少水质传感器在海 水中的时间，从而也减少了海生物在传感器上的生长时间；通过淡水和抑制海生物生长的 消毒液浸泡传感器，还可将附着在传感器上的海生物杀死，从而清洁了传感器的探头，从而 延长各种水下传感器在海上的使用周期，减少海上设备的维护费用。附图说明图1 本技术装置整体效果示意图。图2 本技术水质参数测量仪结构示意图。其中1浮标体；2仪器舱；3水下仪器安装阱；4注液口 ；5排气孔；6保存液容器； 7电磁阀；8通气孔；9水质传感器；10集成容器；11液位电极；12出水蠕动泵；13进水蠕动 泵；14采集控制器；15电缆；16消毒液容器；17纯净水容器；18出水管；19进水管；20水质 参数测量仪主体。具体实施方式由于海洋环境恶劣，载荷作用机理复杂，海水对结构物的腐蚀破坏比较严重，在选 择测量容器时要考虑到防腐，而且要有足够的强度，以保护水质传感器9等其他装置。本实 用新型将水质传感器9安装在集成容器10内，这样可以充分利用清洗液；并将集成容器10 设置在大型浮标的浮标体1的仪器舱2内。而且，此装置仅在测量水质数据的时候才将水 质传感器9浸泡在海水中，而采样结束后水质传感器9进入清洗浸泡环境，在测量中可以有 效地防止海水腐蚀。实施例1本技术的具体结构如图1，整个测量装置焊接放置在浮标体1的仪器舱2内，海水的进出水管放置在 水下仪器安装阱3中。如图2 置于大型浮标仪器舱2的水质参数测量仪包括有三个不锈钢材质的大容 器，分别是盛装有4M氯化钾溶液的保存液容器6、纯净水容器17和装有次氯酸钠溶液的消 毒液容器16，每个容器下端都连接有电磁阀7，然后通过电磁阀7连接到集成容器10上。 这3个容器要尽量大些，以满足测量的需要，本技术采用的是500mmX 400mmX 210mm的 长方体容器，在装满液体的情况下液体容积超过50L。3个容器下半部分统一设计成锥形结 构，以方便液体的流动，每个大容器底端都连接一个电磁阀7，使液体在3个电磁阀7的控制 下，依靠自身重力，由管径为IOmm的PI5R管注入集成容器10内。三个大容器的上端均有细 长的排气孔5，以保证与大气相通，使液体能够顺利流入集成容器10内，又不至于使液体溢 出。每个容器又有一个稍小的注液口 4，以方便注入液体，用带有螺纹的盖密封。集成容器10内可以安装各种水质传感器9，这样可以充分利用清洗液。水质传感 器9由螺纹固定在集成容器10的端盖上，水质传感器9为pH传感器、电导率传感器、溶解 氧传感器中的一种或几种。集成容器10做成阶梯状，管径下半部分稍细些，能够放下水质 传感器9即可，上半部分管径稍大，是为了与四个外接管道连接，即在保证能达到测量目的 的同时，使容器足够小，以延长该系统的工作时间。水质传感器9距容器底部20_，相邻两 传感器相距12mm，此种布置即节省了容器空间与清洗液，又能很好的达到测量效果。集成容器10的上下端均 用带有螺纹的密封盖，清洗、拆卸比较方便。在上端盖有一个细长管状的 通气孔8，是为了保证集成容器10与外界大气相通，方便液体的流动，又不至于使液体由于 浮标体的晃动溢出。集成容器10上端通过进水蠕动泵13连接有进水管19，下端通过出水 蠕动泵12连接有出水管18，海水进、出水管19、18均放在水下仪器安装阱3内，通过采集控 制器14给进水蠕动泵13和出水蠕动泵12发送启动或停止命令，从而控制海水的进出。同 时集成容器10的内壁上安装一个以上的液位电极11，用来监测集成容器10中液体的量。上述的水质传感器9、电磁阀7以及进水、出水蠕动泵13、12都用电缆15连接到采 集控制器14上，该采集控制器14采用现有的8051F020单片机作为CPU来控制外围器件， 采集控制器14主要用来采集存储数据和控制各种仪器加断电。由于浮标体1晃动较大，必须考虑整套系统装置在仪器舱2内的固定，如果处理 不当，有可能导致仪器舱2内进水，从而影响浮标的正常使用。可以在上述集成容器10下 部固定放置一个长方体容器，该长方体容器五面封闭一面敞开，焊接在浮标底板，以防止漏 水，以免影响浮标系统正常运行。实施例2 本技术的使用方法本技术为了延长各种水质传感器在海上的使用周期，减少海上设备的维护费 用，不采用常规的将传感器直接放在水中的探测方法，而是将水下传感器安装在水线以上 适当位置的一个集成容器10内，并将集成容器10设置在大型浮标的浮标体1内，只有测量 数据的时候才接触到海水。在采集控制器14的控制下，通过进水蠕动泵13将海水抽到装 有各种水质传感器9的集成容器10内；采集控制器14向各种水质传感器9发送启动命令， 采集海水各种水质数据；采集完成后，将各数据存储。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种置于大型浮标内的水质参数测量仪，包括含有仪器舱（２）和水下仪器安装阱（３）的浮标体（１），以及水质参数测量仪主体（２０）；其中水质参数测量仪主体（２０）包括有水质传感器（９）和通过电缆（１５）连接出水蠕动泵（１２）、进水蠕动泵（１３）以及电磁阀（７）的采集控制器（１４），其特征在于，水质参数测量仪主体（２０）安装于浮标体（１）的仪器舱（２）内，且水质参数测量仪主体（２０）还包括有分别通过电磁阀（７）连通到集成容器（１０）上的消毒液容器（１６）、纯净水容器（１７）和保存液容器（６），上述的水质传感器（９）设置于集成容器（１０）中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张曙伟，施楚，刘海丰，李民，裴亮，刘雷，管万春，满明石，董大圣，万晓正，
申请(专利权)人：山东省科学院海洋仪器仪表研究所，
类型：实用新型
国别省市：95[]