自动化水质采样检测设备及方法与流程

本发明涉及水质检测，尤其是涉及一种自动化水质采样检测设备及方法。

背景技术：

1、水质检测是环境水监测、饮用水水质管控等场景的关键环节之一，目前，进行水质检测时，通常由人工通过移液枪或滴管等吸取样液后滴加在试纸上，根据试纸的显色情况以获取水样中的各类指标。但在面对大批量检测需求时，人工取样滴加检测的方式难以满足高效检测的需求，且人工成本较高。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种自动化水质采样检测设备及方法，具有能实现自动化批量进行水质采样检测的优点。

2、本发明的目的采用如下技术方案实现：

3、根据本公开实施例的第一方面，提供一种自动化水质采样检测设备，包括：

4、机架；

5、储液箱，所述储液箱的底部设有出液口，所述机架位于所述出液口的正下方用于供检测用试纸带移动通过，且所述试纸带上具有多个连续间隔设置的检测区，所述储液箱与试纸带能够相对靠近或者远离；以及，

6、弹性密封组件，所述弹性密封组件用于控制所述出液口封闭或打开，且所述弹性密封组件具有一出液控制件，所述出液控制件能够与所述试纸带相抵压以打开出液口将所述储液箱中的水样引流滴加于检测区、或者与所述检测区脱离以使所述出液口保持封闭状态。

7、实现上述技术方案，在进行水质采样检测时，将待测水样添加储存在储液箱中，将试纸带置于机架上的检测工位，设定好试纸带的横向移动速度，接着驱动储液箱与试纸带周期性的相对靠近和远离，试纸带上的检测区接触到出液控制件后，抵压出液控制件向上移动以打开出液口，此时即可通过出液口排出部分水样，并由出液控制件滴加涂覆在试纸带上，试纸带的移动，即可周期性的重复将水样依次滴加在各检测区上，实现连续地自动化水质采样检测，能够满足大批量检测的需求，降低了人工成本的投入，且由于在滴加水样时出液控制件会对检测区施加一定的压力，因此能够使水样更加迅速的浸润检测区，进而提高检测效率。

8、在一些示例性的实施方式中，所述弹性密封组件包括：

9、活动连杆，沿竖直方向滑动式装配于所述出液口内；

10、密封盖，连接于所述活动连杆上端、用于打开或封闭出液口；

11、弹性件，一端连接于所述活动连杆、另一端连接于所述出液口、用于驱使所述密封盖保持所述出液口处于封闭状态；

12、所述出液控制件设置于所述活动连杆底部，并在所述弹性件处于自然状态下时，凸出于所述出液口的下端。

13、实现上述技术方案，当试纸条接触出液控制件时，由于出液控制件初始时凸出于出液口下端，因此能够将出液控制件向出液口内抵推，此时即可通过活动连杆带动密封盖上升将出液口打开，并同时将弹性件压缩而产生弹性力，水样即可从出液口流出，并由出液控制件滴加涂覆在试纸带上，而当试纸带脱离出液控制件时，在弹性件弹性力的作用下即可通过密封盖将出液口再次封闭。

14、在一些示例性的实施方式中，所述出液控制件呈球形、椭球形或半球形。

15、实现上述技术方案，能够减小出液控制件与试纸条之间的摩擦力，从而减小对试纸带移动产生的影响，且能够使水样更易于滴加在试纸条上。

16、在一些示例性的实施方式中，所述出液控制件螺纹连接于所述活动连杆，且所述活动连杆上还螺纹连接有用于与所述出液控制件相抵触以限制出液控制件位置的限位件。

17、实现上述技术方案，通过调整出液控制件螺纹连接的深度，并通过限位件限制出液控制件的位置，从而可以调整出液控制件突出出液口下端的距离，进而调整滴加时出液口打开的开口大小和时长，从而调整滴加水样的量。

18、在一些示例性的实施方式中，所述机架上设有用于承托试纸带的检测平台，所述试纸带能够在所述检测平台上横向移动。

19、实现上述技术方案，通过检测平台可以对试纸带进行支撑承托。

20、在一些示例性的实施方式中，所述试纸带上连续间隔设有若干用于进行水样检测的试纸条，各所述试纸条形成所述检测区。

21、在一些示例性的实施方式中，所述储液箱沿竖直方向滑动式装配于所述机架，所述机架上设有用于驱动所述储液箱周期性往复移动的采样驱动机构。

22、在一些示例性的实施方式中，所述采样驱动机构包括：

23、固定于所述储液箱顶部的驱动柱，所述驱动柱的顶部设有顶推板；

24、一端连接于所述顶推板、另一端连接于所述机架的弹性复位件，所述弹性复位件用于驱使所述储液箱保持位于高位的状态；以及，

25、第一凸轮驱动机构，所述第一凸轮驱动机构的凸轮抵触于所述顶推板的上表面。

26、实现上述技术方案，第一凸轮驱动机构的凸轮在转动过程中，当凸轮从圆弧部分相凸起部分转动时，会将顶推板向下推动，并同时压缩弹性复位件，此时储液箱下降使出液控制件与试纸条相接触；当凸轮从凸起部分向圆弧部分转动时，顶推板在弹性复位件的作用下会再次上升，并保持与凸轮处于贴合的状态，由此，凸轮持续转动过程中即可实现储液箱周期性升降，达到周期性向试纸条滴加水样的目的。

27、在一些示例性的实施方式中，所述第一凸轮驱动机构包括：第一伺服电机和第一凸轮，所述第一凸轮固定于所述第一伺服电机的动力输出轴，且所述第一凸轮抵触于顶推板。

28、在一些示例性的实施方式中，所述检测平台上位于与所述出液口相对应的位置处开设有缓冲区，所述缓冲区内设有弹性支撑组件，所述弹性支撑组件包括：滑动式装配于所述缓冲区的支撑盖、以及设置于所述支撑盖与所述缓冲区底部之间的弹性缓冲件，所述弹性缓冲件处于自然状态下时，所述支撑盖与所述检测平台的表面相平齐。

29、实现上述技术方案，通过支撑盖对试纸带起到承托的作用，当出液控制件与试纸条接触并向试纸带施加压力时，通过弹性缓冲件能够起到缓冲压力的作用，使得压力能够更加缓慢的施加到试纸条上，从而能够有效地防止试纸条破损。

30、在一些示例性的实施方式中，所述检测平台上位于与所述出液口相对应的位置处开设有安装腔室，所述安装腔室内设有用于驱动所述试纸带周期性升降的升降驱动机构。

31、在一些示例性的实施方式中，所述升降驱动机构包括：

32、沿竖直方向滑动式装配于所述安装腔室的驱动套，所述驱动套中部设有滑动孔；

33、沿竖直方向滑动式装配于所述滑动孔的顶升柱，所述顶升柱的上端设有与所述试纸带的底部相接触的支撑板；

34、套设于所述顶升柱、且两端分别连接于所述驱动套和支撑板的弹性连接件；以及，

35、用于驱动所述驱动套升降移动的第二凸轮驱动机构，所述第二凸轮驱动机构的凸轮抵触于所述驱动套的底部。

36、实现上述技术方案，第二凸轮驱动机构的凸轮在转动过程中，当凸轮从圆弧部分相凸起部分转动时，会将驱动套向上向上顶升，并同时压缩弹性连接件，此时试纸条在支撑板的顶升作用下上移，出液控制件与试纸条相接触；当凸轮从凸起部分向圆弧部分转动时，支撑板与驱动套在弹性连接件及重力的作用下会下降复位，并保持与凸轮处于贴合的状态，由此，凸轮持续转动过程中即可实现试纸条周期性升降，达到周期性挤压出液控制件滴加水样的目的；由于顶升柱能够从滑动孔穿过，因此弹性连接件也能起到一定的缓冲作用，进而减少试纸条出现破损。

37、在一些示例性的实施方式中，所述第二凸轮驱动机构包括：第二伺服电机和第二凸轮，所述第二凸轮固定于所述第二伺服电机的动力输出轴，且所述第二凸轮抵触于驱动套。

38、在一些示例性的实施方式中，还包括：用于驱动所述试纸带横向移动的移动驱动机构，且所述移动驱动机构能够控制所述试纸带按照预定速度移动。

39、在一些示例性的实施方式中，所述移动驱动机构包括压紧轮组，所述检测平台上位于试纸带的两侧设有若干压紧轮组，所述压紧轮组包括：相对夹紧于所述试纸带两侧边缘位置的第一抵压轮和第二抵压轮，且其中一位于最外侧的所述压紧轮组的所述第一抵压轮连接有驱动电机。

40、实现上述技术方案，通过驱动电机驱动第一抵压轮转动，由于第一抵压轮和第二抵压轮将试纸带夹紧，因此在第一抵压轮转动的过程中即可带动试纸带向前移动。

41、根据本公开实施例的第二方面，提供一种自动化水质采样检测方法，所述方法基于如第一方面所述的自动化水质采样检测设备，包括：

42、设置所述试纸带的移动速度及所述储液箱与试纸带相对靠近的周期时长；

43、储液箱与试纸带相对靠近时抵压所述出液控制件以周期性打开所述出液口以使水样依次连续滴加于各试纸条上。

44、实现上述技术方案，在进行水质采样检测时，试纸带按照设定好的移动速度横向移动，储液箱和试纸带按照设定的周期时长相对靠近，当试纸带上的试纸条接触到出液控制件后，抵压出液控制件向上移动以打开出液口，此时即可通过出液口排出部分水样，并由出液控制件滴加涂覆在试纸带上，试纸带的移动，即可周期性的重复将水样依次滴加在各试纸条上，实现连续地自动化水质采样检测，能够满足大批量检测的需求，降低了人工成本的投入，且由于在滴加水样时出液控制件会对试纸条施加一定的压力，因此能够使水样更加迅速的浸润试纸条，进而提高检测效率。

45、在一些示例性的实施方式中，所述移动驱动机构控制所述试纸带按照预设的移动速度横向移动，所述采样驱动机构按照预设工作周期控制所述储液箱升降移动以靠近或远离所述试纸带；

46、所述储液箱靠近所述试纸带时，所述出液控制件抵压于所述试纸带以打开出液口将水样滴加于试纸条上。

47、在一些示例性的实施方式中，所述移动驱动机构控制所述试纸带按照预设的移动速度横向移动，所述升降驱动机构按照预设工作周期控制所述试纸带升降移动以靠近或远离所述储液箱；

48、所述试纸带靠近所述储液箱时，抵压所述出液控制件上移以打开出液口将水样滴加于试纸条上。

49、综上所述，相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

50、本发明实施例通过提供一种自动化水质采样检测设备及方法，其中，自动化水质采样检测设备包括：机架；储液箱，所述储液箱的底部设有出液口，所述机架位于所述出液口的正下方用于供检测用试纸带移动通过，且所述试纸带上具有多个连续间隔设置的检测区，所述储液箱与试纸带能够相对靠近或者远离；以及，弹性密封组件，所述弹性密封组件用于控制所述出液口封闭或打开，且所述弹性密封组件具有一出液控制件，所述出液控制件能够与所述试纸带相抵压以打开出液口将所述储液箱中的水样引流滴加于检测区、或者与所述检测区脱离以使所述出液口保持封闭状态。在进行水质采样检测时，将待测水样添加储存在储液箱中，将试纸带置于机架上的检测工位，设定好试纸带的横向移动速度，接着驱动储液箱与试纸带周期性的相对靠近和远离，试纸带上的检测区接触到出液控制件后，抵压出液控制件向上移动以打开出液口，此时即可通过出液口排出部分水样，并由出液控制件滴加涂覆在试纸带上，试纸带的移动，即可周期性的重复将水样依次滴加在各检测区上，实现连续地自动化水质采样检测，能够满足大批量检测的需求，降低了人工成本的投入，且由于在滴加水样时出液控制件会对检测区施加一定的压力，因此能够使水样更加迅速的浸润检测区，进而提高检测效率。