[发明专利]一种浮力补偿式多参数垂向水质数据自动采集装置及使用方法

说明书

一种浮力补偿式多参数垂向水质数据自动采集装置及使用方法，属于水质监测测技术领域，包括水下监测装置和升降及控制装置。采用步进电机下放并通过浮力块的浮力补偿使步进电机扭矩满足装置下放重量需要，避免使用大扭矩电机导致下放及配套装置体积过大。装置通过超声波水下测距传感器实时测量装置与水底距离，并发送给控制模块进行处理，控制装置下放深度，防止装置触底。水质传感器模块测量水质参数并发送给控制模块处理，分析水质数据变化速率控制装置下放速度，并通过手持终端显示和储存数据。本发明数据能够提升装置的便携性和实用性，通过两个水质参数传感器数据的对比分析实现传感器的数据自检，采集过程更加智能。

技术领域

本发明属于水质监测测技术领域，涉及一种多参数垂向水质数据采集装置，尤其涉及一种浮力补偿式多参数垂向水质数据自动采集装置及使用方法。

背景技术

水是基础性自然资源和战略性经济资源，是人类赖以生存的基本要素，也是社会和经济发展的基本保障。随着社会经济快速发展，在污染超标排放和水资源过度开发的双重压力下，我国水环境污染问题愈发突显，各级管理部门和广大群众对水环境保护工作日益重视。了解和掌握水环境状态是水环境保护工作开展的重要基础和基本条件。因此，如何能够全面准确的了解水环境状态，已经成为水资源管理和水环境保护的关键问题。

水质监测是掌握和监控水质状态，了解水环境情况的重要手段。水质监测的常规数据主要包括温度、深度、溶解氧、Ph、电导率、氧化还原电位、浊度等指标。随着电子信息技术的发展和水质传感器技术的日益完善，依靠水质传感器的常规水质参数原位测量开始逐渐取代传统的人工采样和实验室监测的测量方式。监测人员将多参数水质检测仪器下放实现水质参数的原位获取。例如，德国Sea&Sun公司CTD90m检测仪可以选择深度间隔模式或者连续模式等测定垂直剖面的深度、温度、pH值、溶解氧、电导率、氧化还原电位、浊度等水质数据，通过连接笔记本电脑即可现场观察水质参数变化趋势。但其功能较单一、采集效率不高、操作复杂、监测过程中容易触底等问题，水质数据的获取完全依赖单个水质传感器，一旦传感器出现故障必然影响检测数据。大连理工大学韩敏等发明的专利“一种水库多参数水质垂向动态数据采集装置”(公开号：CN105044303A)对多参数水质监测装置进行了改进，实现了水质参数的半自动监测，并能够根据水质各项参数的变化速率调节采样频率以及采集装置的运动速度，实现多参数水质垂向分布的在线观测，提高了采样精度和采样效率，但是专利仍然局限于概念阶段，仍然存在设备复杂、步进电机导致下放重量受限、数据采集过程中容易触底、缺少传感器数据自检等不足。

显然，现有的水质监测装置无法兼顾高精度高效率采样与便携性。也不具备防止装置触底、传感器数据自检等功能。因此，急需一种便携性好，高效率，高精度，智能化并能够实现传感器故障自检和防触底功能的水质垂向分布数据采集装置。

发明内容

本发明致力于解决现有水质垂向分布数据采集装置的不足，通过增加超声波水下测距传感器、多个水质传感器协同工作、采用步进电机并辅以浮力块的下放方式，从而提出一种便携性好，高效率，高精度，智能化并能够实现传感器数据自检和防触底功能的水质垂向分布数据采集装置。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种浮力补偿式多参数垂向水质数据自动采集装置，主要包括水下监测装置1，升降及控制装置2两部分。

所述的水下监测装置1包括两个多参数水质传感器1-1、水质传感器下保护套1-2、超声波水下测距传感器1-3、线缆连接模块1-4、传感器上固定片1-5、传感器下固定片1-6、提手1-7和浮力块1-9。