一种自动化水质检测系统的制作方法

技术特征：
1.一种自动化水质检测系统，其特征在于：包括立柱(1)、控制箱(5)、升降摆动机构、悬挑机构、破冰机构以及水质检测机构；控制箱(5)安装在立柱(1)的上端上；在立柱(1)的下端上设置有底板(4)；升降摆动机构安装在立柱(1)上；悬挑机构安装在升降摆动机构上，由升降摆动机构带动悬挑机构进行水平摆动和上下移动；破冰机构安装在悬挑机构上，用于在冰面上钻孔，并由悬挑机构调整破冰机构相对于立柱(1)的距离；水质检测机构安装在悬挑机构上，用于抽水进行水质检测；在控制箱(5)内设置有控制器、无线通信模块以及存储器；无线通信模块以及存储器均与控制器电连接；升降摆动机构、悬挑机构、破冰机构以及水质检测机构均由控制器驱动控制。2.根据权利要求1所述的自动化水质检测系统，其特征在于：升降摆动机构包括升降驱动电机、升降驱动丝杆(302)、升降滑套(202)、摆动驱动电机(203)、摆动驱动蜗杆(204)、摆动驱动蜗轮(205)以及旋转套管(201)；升降滑套(202)滑动套设在立柱(1)上；在立柱(1)上设置有一个升降支座(301)；在升降滑套(202)的上端设置有一个旋转驱动座(303)；升降驱动电机安装在控制箱(5)内；升降驱动丝杆(302)的上端贯穿控制箱(5)后对接在升降驱动电机的输出轴上，下端旋转式安装在升降支座(301)上，且升降驱动丝杆(302)螺纹旋合在旋转驱动座(303)上；旋转套管(201)旋转安装在升降滑套(202)上；摆动驱动蜗轮(205)同轴安装在旋转套管(201)上；在升降滑套(202)上设置有一个旋转支座(206)；摆动驱动电机(203)安装在旋转支座(206)上；摆动驱动蜗杆(204)对接在摆动驱动电机(203)的输出轴上，且摆动驱动蜗杆(204)与摆动驱动蜗轮(205)相啮合；在控制箱(5)内设置有与控制器电连接的升降驱动电路以及摆动驱动电路；升降驱动电路与升降驱动电机电连接，摆动驱动电路与摆动驱动电机(203)电连接，控制器通过升降驱动电路以及摆动驱动电路分别驱动升降驱动电机以及摆动驱动电机(203)旋转。3.根据权利要求2所述的自动化水质检测系统，其特征在于：悬挑机构包括悬挑驱动电机(601)、矩形框架(602)、悬挑外管(604)、悬挑调节螺杆(603)以及悬挑内管(605)；矩形框架(602)固定在旋转套管(201)上；悬挑驱动电机(601)安装在矩形框架(602)内；悬挑外管(604)的近端固定在矩形框架(602)上；悬挑内管(605)的近端插装在悬挑外管(604)的远端上；悬挑调节螺杆(603)的远端螺纹旋合在悬挑内管(605)的插装端上，近端贯穿矩形框架(602)后对接在悬挑驱动电机(601)的输出轴上；在悬挑内管(605)远端的下侧安装有与控制器电连接的测距传感器(607)；在控制箱(5)内设置有与控制器电连接的悬挑驱动电路；悬挑驱动电路与悬挑驱动电机(601)电连接，控制器通过悬挑驱动电路驱动悬挑驱动电机(601)旋转。4.根据权利要求3所述的自动化水质检测系统，其特征在于：在悬挑内管(605)上沿长度方向设置有伸缩导向滑槽(606)；在悬挑外管(604)上设置有与伸缩导向滑槽(606)相配合的伸缩导向滑块。5.根据权利要求3所述的自动化水质检测系统，其特征在于：破冰机构包括管状钻杆(712)、驱动箱外壳(701)、钻头(718)、下侧支撑导向管(710)、上侧支撑导向管(714)以及钻杆驱动机构；驱动箱外壳(701)通过弹性支撑单元安装在悬挑内管(605)的远端上；在驱动箱外壳
(701)内设置有柱状空腔(719)；上侧支撑导向管(714)同轴固定在柱状空腔(719)的上侧壁中心处，且上侧支撑导向管(714)延伸至驱动箱外壳(701)的上侧面；下侧支撑导向管(710)同轴固定在柱状空腔(719)的下侧壁中心处，且下侧支撑导向管(710)延伸至驱动箱外壳(701)的下侧面；管状钻杆(712)插装在上侧支撑导向管(714)以及下侧支撑导向管(710)上；钻头(718)安装在管状钻杆(712)的下端上；钻杆驱动机构安装在柱状空腔(719)内，用于驱动管状钻杆(712)旋转以及上下移动。6.根据权利要求5所述的自动化水质检测系统，其特征在于：弹性支撑单元包括弹性支撑座(903)、支撑方柱(905)以及支撑弹簧(904)；在驱动箱外壳(701)上设置有两块缓冲支板(902)；支撑方柱(905)竖向连接在两块缓冲支板(902)之间；弹性支撑座(903)滑动设置在支撑方柱(905)上；支撑弹簧(904)套设在支撑方柱(905)上，且弹性支撑在弹性支撑座(903)以及下侧的缓冲支板(902)之间；悬挑内管(605)的远端固定在弹性支撑座(903)上。7.根据权利要求5所述的自动化水质检测系统，其特征在于：钻杆驱动机构包括端面齿圈(703)、旋转驱动圆盘(706)、旋转驱动齿轮(707)、旋转从动齿轮(708)、旋转驱动电机(709)、升降驱动齿条(721)、升降驱动齿轮(722)、升降驱动轴(723)、升降从动伞齿轮(724)、升降驱动伞齿轮(725)、升降驱动蜗轮(726)、升降驱动蜗杆(727)、第一传动轴(730)、第一轴支座(732)、第二传动轴(731)以及第二轴支座(733)；旋转驱动电机(709)安装在柱状空腔(719)内，旋转驱动齿轮(707)安装在旋转驱动电机(709)的输出轴上；旋转从动齿轮(708)同轴式固定在旋转驱动圆盘(706)的下侧面上，旋转从动齿轮(708)通过轴承安装在下侧支撑导向管(710)上，且旋转从动齿轮(708)与旋转驱动齿轮(707)相啮合；在旋转驱动圆盘(706)的中心处设置有一个中心圆孔(740)，且管状钻杆(712)同步旋转式插装在中心圆孔(740)上；在管状钻杆(712)上沿长度方向设置有条形凹槽(720)；升降驱动齿条(721)安装在条形凹槽(720)内；升降驱动轴(723)的两端通过支架安装在旋转驱动圆盘(706)上；升降驱动齿轮(722)以及升降从动伞齿轮(724)均安装在升降驱动轴(723)上，且升降驱动齿轮(722)与升降驱动齿条(721)相啮合；升降驱动伞齿轮(725)旋转式安装在旋转驱动圆盘(706)上，且升降驱动伞齿轮(725)与升降从动伞齿轮(724)相啮合；升降驱动蜗轮(726)同轴安装在升降驱动伞齿轮(725)上；第一轴支座(732)以及第二轴支座(733)均固定在旋转驱动圆盘(706)的上侧面上；第一传动轴(730)旋转式安装在第一轴支座(732)上，第二传动轴(731)旋转式安装在第二轴支座(733)上，且第一传动轴(730)与第二传动轴(731)的轴端相对，并在两个相对端上均安装有挤压摩擦圆盘(734)，两个挤压摩擦圆盘(734)相贴合；在柱状空腔(719)的内壁上设置有一个内壁环槽(702)；端面齿圈(703)安装在内壁环槽(702)的下侧槽壁上；在第一传动轴(730)上安装有与端面齿圈(703)相啮合的升降传动齿轮(728)；升降驱动蜗杆(727)安装在第二传动轴(731)上，且升降驱动蜗杆(727)与升降驱动蜗轮(726)相啮合；在控制箱(5)内设置有与控制器电连接的旋转驱动电路；旋转驱动电路与旋转驱动电机(709)电连接，控制器通过旋转驱动电路驱动旋转驱动电机(709)旋转。8.根据权利要求7所述的自动化水质检测系统，其特征在于：在第二传动轴(731)的另一端上同轴安装有弹簧支撑圆盘(735)；在旋转驱动圆盘(706)上固定有一个弹簧支撑座(737)，在弹簧支撑座(737)与弹簧支撑圆盘(735)之间弹性支撑有一个挤压弹簧(736)；挤压弹簧(736)驱动第二传动轴(731)轴向滑动。
9.根据权利要求7所述的自动化水质检测系统，其特征在于：在旋转驱动圆盘(706)的圆周侧面上设置有支撑环槽(704)；在柱状空腔(719)的圆周内侧壁上安装有多个行走在支撑环槽(704)上的支撑滚轮(705)。10.根据权利要求5所述的自动化水质检测系统，其特征在于：水质检测机构包括蓄水箱(801)、抽吸水泵(804)、接线盒(802)、水管(805)、旋转盖帽(807)以及电磁水阀(803)；蓄水箱(801)固定在悬挑外管(604)上；接线盒(802)安装在蓄水箱(801)的上侧面上；在接线盒(802)上安装有多个水质传感器，且各个水质传感器的检测端均伸入蓄水箱(801)内；抽吸水泵(804)安装在蓄水箱(801)上，且抽吸水泵(804)的出水管与蓄水箱(801)相连通；旋转盖帽(807)旋转密封式安装在管状钻杆(712)的上端上；水管(805)的一端与旋转盖帽(807)相连通，另一端与抽吸水泵(804)的进水管相对接；在管状钻杆(712)的下端设置有取水孔，在取水孔上设置有滤网(717)；在蓄水箱(801)上设置有排水管；电磁水阀(803)安装在排水管上，且与控制器电连接；在控制箱(5)内设置有与控制器电连接的水泵驱动电路；水泵驱动电路与抽吸水泵(804)电连接，控制器通过水泵驱动电路驱动抽吸水泵(804)抽水。

技术总结
本发明公开了一种自动化水质检测系统，包括立柱、控制箱、升降摆动机构、悬挑机构、破冰机构以及水质检测机构。该自动化水质检测系统利用控制器协调控制升降摆动机构、悬挑机构、破冰机构以及水质检测机构从而实现对自动化水质检测系统的自动化控制，从而在水面结冰的情况下自动破冰并检测水质，降低检测人员的工作强度；利用悬挑机构便于调节破冰检测机构的位置，实现对取水检测点的精准控制；利用升降摆动机构便于调节悬挑机构的朝向；利用升降摆动机构配合破冰机构进行升降调节破冰机构的高度，便于在水面结冰时进行破冰检测水质。便于在水面结冰时进行破冰检测水质。便于在水面结冰时进行破冰检测水质。


技术研发人员：钱晓军 范冬萍 周俊生
受保护的技术使用者：南京师范大学
技术研发日：2021.10.30
技术公布日：2022/2/24