一种水质检测装置及其应用和控制方法

本发明属于水质检测领域，尤其涉及一种水质检测装置及其应用和控制方法。

背景技术：

1、在污水处理或水产养殖领域，水质的监控和管理变得尤为关键。水质检测装置是污水处理厂生物处理过程中的关键监测设备，用于确保微生物合适的氧气环境以分解有机物等生化反应。同样，水产养殖中，水质不仅直接关系到水生生物的健康，也显著影响养殖效率和水产品的质量。因此，实施有效的水质监测并采取相应的增氧措施至关重要。传统的水质监测方法，如定时取样和实验室分析，且通常存在监测频率低、反应时间长、成本高昂等缺陷。人工采样分析法，即定期从中采集水样并送至实验室进行化学分析，虽然能够测定水质参数，但检测周期较长，无法实时反映水质的动态变化。此外，采样过程可能会对水体造成扰动和污染。而增氧设备的独立运行，由于缺乏与水质监测数据的联动，不能根据实时检测结果智能调节增氧量，这不仅导致资源浪费，也降低了调节效率。

2、在线监测法则通过在水体内安装传感器，并通过无线或有线方式将数据传输至监控中心，实现对水质参数的实时监控。然而，这种方法中传感器容易受到水体污垢、生物附着等因素的影响，传感器容易出现已损坏的情况，会使得检测结果不准确，导致整个系统的控制出问题，当需要时常更换。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是为克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供可以实时精准检测水质情况且节省人工和设备运行成本的水质检测装置及其应用和控制方法。

2、为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种水质检测装置，包括：

3、水质传感器安装支架，包括水平连接轴和设置在水平连接轴上的两个传感器连接轴；且传感器连接轴在水平连接轴所在平面可平移；

4、水质检测主传感器，连接在其中一个传感器连接轴上，水质检测主传感器沿着所在传感器连接轴可上下运动；在使用中，水质检测主传感器在水体中全方位移动以实时检测水体不同位置的水质情况，得到实时检查结果；

5、水质检测校正传感器，连接在另外一个传感器连接轴上，用于不定期对水质检测主传感器附近的水体进行检测，得到校正检测结果，水质检测校正传感器完成一次检测后沿所在传感器连接轴离开水体；

6、控制装置，与水质检测主传感器、水质检测校正传感器连接，用于接收并比对水质检测主传感器和水质检测校正传感器的实时检测结果和校正检测结果，并根据比对结果判断水质检测主传感器的检测结果是否准确；

7、当实时检测结果和校正检测结果的差值未超过预定阈值时，判定水质检测主传感器结果准确；

8、当实时检测结果和校正检测结果的差值超过预定阈值时，判定水质检测主传感器被污染或已损坏，控制装置控制水质检测主传感器沿所在传感器连接轴离开水体进行清洗或维护。

9、在一实施方式中，还包括清洗装置，当实时检测结果和校正检测结果的差值超过预定阈值时，控制装置控制水质检测主传感器沿着传感器连接轴离开水体后，采用清洗装置清洗水质检测主传感器。

10、在一实施方式中，所述清洗装置包括清洗头、电动推杆、伸缩水管、水泵及过滤器，所述清洗头通过伸缩水管与水泵连接，所述电动推杆与清洗头连接，所述过滤器设置在水泵的进水口，用于过滤杂质。

11、在一实施方式中，水平连接轴包括两个平行设置的第一连接轴和设置在两个第一连接轴之间的第二连接轴，第二连接轴沿两个第一连接轴可平移，两个传感器连接轴竖直连接在第二连接轴上。

12、在一实施方式中，每个第一连接轴上设有第一滑槽，第一滑槽内设有第一滑块，第一滑块上设有第一安装板，第一安装板上设有第一电机，第一电机通过齿条与第一滑块连接；

13、第二连接轴的两端分别固定在两个第一安装板上，通过两个第一电机同步驱动从而带动第二连接轴沿两个第一连接轴平移。

14、在一实施方式中，第二连接轴上设有第二滑槽，第二滑槽内设有两个第二滑块，每个第二滑块上设有安装座，每个安装座上设有第二电机和第三电机，两个安装座底部均卡合在第二滑槽上，第二滑块通过第二齿条与第二电机连接，通过两个第二电机分别驱动从而带动两个传感器连接轴在第二滑槽左右移动，两个传感器连接轴上均设有第三滑槽，第三滑槽中均设有第三滑块，每个第三滑块分别连接一个安装座，第三滑块通过第三齿条与第三电机连接，通过第三电机驱动传感器连接轴在竖直方向上下移动，水质检测主传感器和水质检测校正传感器通过传感器安装环固定在传感器连接轴的底部。

15、在一实施方式中，还包括鼓风装置，所述鼓风装置通过管路连通至水体中，鼓风装置通过控制装置进行供氧量的调节。

16、基于一个总的发明构思，本发明还提供一种如上所述的水质检测装置在污水处理或水产养殖中的应用。

17、基于一个总的发明构思，本发明还提供一种水质检测装置的控制方法，包括：

18、在水平和竖直方向移动传感器连接轴，并启动水质检测主传感器进行实时检测得到实时检测结果；

19、不定时启动水质检测校正传感器，检测水质检测主传感器附近水体的水质情况得到校准检测结果，完成检测后控制水质检测校正传感器离开水体，在下一次工作时再进入水体；

20、将实时检测结果和校准检测结果进行比对，当对比结果未超过阈值时，确定水质检测主传感器的结果准确；

21、当对比结果超过阈值时，判定水质检测主传感器被污染或已损坏，控制装置控制水质检测主传感器沿着传感器连接轴离开水体进行清洗或维护。

22、在一实施方式中，所述当对比结果超过阈值时，判定水质检测主传感器被污染或已损坏，控制装置控制水质检测主传感器沿着传感器连接轴离开水体进行清洗或维护包括：

23、当对比结果超过阈值时，控制水质检测主传感器离开水体并进行清洗，清洗后控制水质检测主传感器回到水体中再次检测，并将再次检测结果与校准检测结果进行比对，当对比结果未超过阈值时，判定水质检测主传感器清洗后可继续用于水质检测，当对比结果多次超过阈值后，判定水质检测主传感器需要维修或更换。

24、与现有技术相比，本发明的有益效果为：本技术的水质检测装置，通过水质传感器安装支架的布局方式，利用驱动装置带动水质检测主传感器在水体的上下左右前后全方位移动，从而可以实时采集不同位置的水质情况，最重要的是，通过水质检测校正传感器对水质检测主传感器附近水体检测，不但可以核准水质检测主传感器的检测结果是否精准，从而控制包含水质检测装置在内的系统所有控制都是高效运行的。更进一步地，无论是在污水处理中，还是水产养殖中，水质检测主传感器长期在水体中运行，水体中含有很多易沉积的物质，容易造成水质检测主传感器污染或者损坏。现有技术中都是使用者根据经验不定期取出水质检测主传感器进行检查、清洗和维护，带来很多不便，有时候设备是带着问题运行，降低了设备运行效率，增加了人工成本。而在本技术中，水质检测校正传感器每次检测完后离开水面，确保了水质检测校正传感器本身工作的稳定性和精准性，同时也可以随时检查出水质检测主传感器是否需要清洗或者维护。特别是在面积比较大的水体中，有时候设置的水质检测主传感器有多个，那么通过一对多的方式，一个水质检测主传感器可以对多个水质检测主传感器的结果进行核准校对，不但节约了人工和设备成本，也提高的系统的工作效率。