[发明专利]一种水体分层取样测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及水污染监测和水文观测领域，尤其涉及一种水体取样测试装置。

背景技术

水污染监测和水文观测中经常要提取不同水体中水样，尤其是在对水体进行详细研究时需要不同水深时的水体样本。虽然市场已有一些取样装置，但是它们往往受制于取样深度、取样后水样防止干扰等因素，取样深度较浅难以通用于各种水深的水样取样，普遍适用性不强，取样量难以精确控制，不能灵活变换取样位点，以及取样和检测过程分离导致水样性质发生改变等缺陷。

另一方面，考虑到水样采集系统中各个下级系统电路中的数据传输形式不同（例如数字信号或模拟信号），因此各级电路中存在干扰，缺少相应的隔离措施，对水样的采集控制以及量化分析带来巨大的误差，成为本领域技术人员的难题。

发明内容

本发明目的在于克服以上现有技术之不足，提供一种水体分层取样测试装置，具体有以下技术方案实现：

所述水体分层取样测试装置，与上位机通信连接，包括

取样单元，进行不同深度水体的取样，得到水样；

水样检测电路，对水样进行采集，形成水样信息；

信号处理单电路，将水样信息进行数模转换并经放大作用后传输至上位机；

水下检测单元，通过水样性质检测探头将采集到水样性质信息，并根据水样性质信息控制取样单元的取样量、取样时间以及取样深度，形成反馈回路；

以及电源控制电路，包括通讯单元、分压单元以及微处理芯片，所述微处理芯片通过通讯单元与分压单元通信连接，通讯单元将工作信号送入分压单元，所述工作信号使分压单元进入工作状态，向水样检测电路、信号处理单电路、水下检测单元、取样单元接入工作电压。

所述水体分层取样测试装置的进一步设计在于，水下检测单元包括探头DDC控制器、若干个水样性质检测探头、AD转换电路以及信号放大电路，上位机通过电源控制电路向DDC控制器传输控制指令，所述水样性质检测探头分别将采样数据依次通过AD转换电路、信号放大电路传输至DDC控制器，并接收DDC控制器发出的控制指令，形成采集支路。

所述水体分层取样测试装置的进一步设计在于，所述水样性质检测探头为四个，分别为pH检测探头、DO检测探头、ORP测定探头以及浊度测定探头。

所述水体分层取样测试装置的进一步设计在于，所述通讯单元包括控制支路、第一控制芯片以及自锁电路，所述第一控制芯片分别与所述控制支路以及自锁电路连接。

所述水体分层取样测试装置的进一步设计在于，所述第一控制芯片的信号输出端依次连接自锁电路及第一控制芯片的控制端，第一控制芯片的控制端通过第一分压电阻接地。

所述水体分层取样测试装置的进一步设计在于，所述控制支路包括两个相互串接的开关S1、S2以及分压电阻R1、R2，S1一端通过R1连接所述工作电压，另一端接地，所述第一控制芯片的控制端通过R2连接于S1与S2之间的节点，S1接收第一输入信号，所述第一输入信号使所述第一控制芯片进入工作状态，所述S2接收第二输入信号，所述第二输入信号使第一控制芯片处于非工作状态。

所述水体分层取样测试装置的进一步设计在于，所述分压单元包括启动电路以及第二控制芯片，所述第二控制芯片的控制端通过所述启动电路与第一控制芯片的信号输出端连接，第二控制芯片的输出端分别向水样检测电路、信号处理单电路、水下检测单元、取样单元输送工作电压。

所述水体分层取样测试装置的进一步设计在于，所述启动电路由二极管与分压电阻R3连接组成，所述二极管的负极与第二控制芯片的控制端连接，二极管的正极连接R3的一端，R3的另一端连接第一控制芯片的输出端。

所述水体分层取样测试装置的进一步设计在于，所述取样单元包括至少一个深井泵、泵管、水样密封器以及绳体，所述深井泵固定在绳体上，水样密封器通过泵管与深井泵联通，所述绳体上标有刻度。

所述水体分层取样测试装置的进一步设计在于，所述水样检测电路包括COD检测模块、BOD检测模块、总氮检测模块、总磷检测模块、氨氮检测模块、硝酸盐氮检测模块、亚硝酸盐氮检测模块以及溶解性磷酸盐检测模块。

本发明的优点如下：

（1）取样单元结构简单，易于组装和调节，可与其他模块拆分分离，独立使用，独立使用时，利用绳体上的刻度可以方便调节深度，对不同深度的水体进行取样。组装使用时，由DDC控制器控制其取样深度的调节、取样量的大小和取样时间的变化等。