本發(fā)明屬于水質檢測，具體是一種水污染治理用水質量檢測設備。

背景技術：

1、水是生命之源，水質的好壞直接影響人類健康、生態(tài)系統(tǒng)平衡及社會經(jīng)濟發(fā)展。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市化、工業(yè)化進程的加速，水資源短缺和水污染問題日益嚴峻。人們對生活飲用水的水質要求不斷提高，飲用水水質標準也相應地不斷發(fā)展和完善。這種需求推動了水質檢測技術的不斷進步。

2、近年來，水質監(jiān)測技術取得了顯著進展。多種物理、化學和生物方法被廣泛應用于水質檢測中，這些技術的成熟為水質量檢測設備的研發(fā)提供了技術基礎。在不同的應用場景下，水質量檢測設備需要滿足不同的需求。

3、現(xiàn)有的水質量檢測設備通常采用水泵或電機驅動的方式來實現(xiàn)對水體的采集，這類設備雖然在提升檢測效率方面展現(xiàn)出相應優(yōu)勢，但也存在一些不足之處，這類設備在采集水體時，需要消耗一定的電能或其他能源，水泵和電機等機械部件在長時間運行后，容易出現(xiàn)磨損、老化等問題，需要定期進行維護和更換，增加了使用成本。為此有必要提出一種水污染治理用水質量檢測設備。

技術實現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種水污染治理用水質量檢測設備，通過光線反射方式來檢測水體的濁度，避免使用水泵和電機的方式，減少能源利用，降低設備維護頻率，從而降低了設備的維護成本。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案如下：一種水污染治理用水質量檢測設備，包括檢測系統(tǒng)和檢測組件，檢測系統(tǒng)與檢測組件信號連接；檢測組件包括反射腔體和檢測腔體，檢測腔體固定連接于反射腔體外側，檢測腔體用于檢測水體的水質信息；反射腔體頂部固定連接有凸透鏡，反射腔體內側壁固定連接有若干反射板，反射板呈交錯分布；相鄰反射板之間均設有用于接收反射光線的接收組件；反射腔體底部開有開口，開口處設有用于過濾顆粒物的過濾組件。

3、基礎方案的原理是：通過反射腔體底部設有過濾組件將水體中的顆粒物去除，然后水體會由于其負壓環(huán)境而進入反射腔體內部。當外部光源照射在凸透鏡時，外部光源會被進一步聚集，外部光源聚集后進入反射腔體內部。

4、在反射腔體內，當外部光源穿過水體時，水中的懸浮物會使光線發(fā)生散射。光線散射后通過交錯分布在反射腔體內的反射板和接收組件，使光線多次反射和聚焦，以提高檢測精度。接收組件接收光線信號并轉換為電信號，通過檢測系統(tǒng)進行分析和處理，從而得出水體中污染物的相關信息。

5、基礎方案的有益效果是：1、此設備通過發(fā)射自然光的外部光源，使用凸透鏡和交錯分布的反射板，實現(xiàn)光線的多次反射和聚焦，能夠有效增加光線在水樣中的路徑長度和光信號強度，從而提高檢測精度。這種光學原理的應用使得設備能夠更準確地捕捉到水體中污染物的特征信息。

6、2、此設備通過光線反射方式來檢測水體的濁度，避免使用水泵和電機的方式，減少能源利用，降低設備維護頻率，從而降低了設備的維護成本；增加設備的耐用性，符合可持續(xù)發(fā)展的目標。

7、3、這種檢測方式對水體不具備破壞性，能較好的保留原樣本，對環(huán)境影響小。通過檢測系統(tǒng)結合無線通訊，實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)傳輸，便于環(huán)境管理者和科研人員隨時隨地獲取水質信息，進行遠程監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析。

8、進一步，接收組件包括光電轉換器，檢測系統(tǒng)用于接收光電轉換器信號；光電轉換器固定連接于反射腔體內側壁，光電轉換器位于相鄰反射板之間；光電轉換器電連接有蓄電池，蓄電池固定連接于反射腔體外側。

9、基礎方案的有益效果是：當散射光或反射光到達光電轉換器時，光子能量會被轉換成電子躍遷，產生電流或電壓的變化，將接收到的光信號轉換成電信號。其安裝位置與反射板對應，能最大化接收從水體中散射或反射回來的光線，進一步增加光的收集效率，從而提高濁度檢測的靈敏度。

10、進一步，過濾組件包括過濾板，過濾板可拆卸連接于反射腔體底部；過濾板材料選用石英砂、陶粒、海綿、粗砂和碎石中的一種或多種。

11、基礎方案的有益效果是：通過設有的過濾板能夠有效攔截和吸附水樣中的大顆粒雜質，如泥沙、藻類、植物殘骸等。減少這些物質對光線散射的干擾，增加濁度檢測的準確性。能夠有效地保護檢測設備的核心部件，減少因顆粒物積累導致的機械磨損和性能下降。

12、進一步，反射板表面均固定連接有反光材料，反光材料選用反光膜、反光布、反光晶格和反光涂料中的一種或多種。

13、基礎方案的有益效果是：反射板通過固定連接的反光材料，能將幾種材料組合使用，實現(xiàn)對不同光源的折射效果,能夠適應各種檢測環(huán)境和應用場景，能夠將光線高效地反射回水體中，增加光線與水體中懸浮物的交互次數(shù)。

14、進一步，反射腔體靠近凸透鏡一端可拆卸連接有光源發(fā)射器，光源發(fā)射器包括激光二極管，激光二極管與蓄電池電連接，檢測系統(tǒng)用于控制激光二極管運行。

15、基礎方案的有益效果是：當遇陰天或傍晚光源不充分的環(huán)境時，可選擇將光源發(fā)射器安裝在反射腔體頂部，再通過凸透鏡將激光二極管的光源傳播。激光二極管能根據(jù)懸浮物的不同濃度調整光線的強度和頻率，當反射光線較弱時，說明懸浮物濃度較高，可進一步增加光線強度；當反射光線較強時，說明懸浮物濃度較低，可保留當前光線強度或者適量調低。這使得設備能夠適應更廣泛的檢測環(huán)境和水樣類型，提高了設備的靈活性和應用范圍。

16、進一步，檢測腔體包括若干檢測腔室，相鄰檢測腔室之間均固定連接，檢測腔室內側壁底部分別固定連接有ph傳感器、電導率傳感器、溶解氧傳感器和重金屬傳感器，檢測系統(tǒng)用于接收ph傳感器、電導率傳感器、溶解氧傳感器和重金屬傳感器的信號；

17、檢測腔室底部均連通有出水口，出水口輸出端均可拆卸連接有堵蓋；檢測腔室寬度從左至右依次增大；檢測腔室與反射腔體連接處均嵌入安裝有若干m型吸管，m型吸管輸入端高度低于輸出端高度，檢測腔室與反射腔體均通過m型吸管互相連通。

18、基礎方案的有益效果是：水體流入反射腔體時，由于m型吸管的特殊設計，且m型吸管輸入端的放置位置低于輸出端，此時m型吸管呈傾斜放置，靠近輸入端的頂點會矮于靠近輸出端的頂點，所以當水位第一次上升至m型管較矮的頂點時，水體會被迫轉向下落，這個下落過程是一個在重力作業(yè)下的加速運動過程；這時，水體流動的速度會越來越快，形成一定的沖擊力；當水體流動至m型吸管底部的轉折點之后，會因為沖擊力繼續(xù)向上越過m型吸管的最高點，越過m型吸管的最高點后往下流動，從而流動至m型吸管的輸出端；并且由于水的凝聚力作用，會使得水體持續(xù)向m型吸管輸出端輸送，直到水體液面低于m型吸管的輸出端，則停止流動。

19、通過這種方式便能實現(xiàn)水體向檢測腔室輸送，相比于傳統(tǒng)使用水泵傳輸?shù)姆绞絹碚f，不需要額外的電力驅動，完全依賴于重力作用，因此在能源消耗上具有優(yōu)勢。且這種平穩(wěn)傳輸水體的方式，能減少水體中的氣泡和湍流，進一步確保各傳感器讀數(shù)的準確性和穩(wěn)定性。再通過設有的ph傳感器、電導率傳感器、溶解氧傳感器和重金屬傳感器，能夠分別檢測水體的ph值、電導率、溶解氧濃度以及重金屬離子含量，提供全面的水質信息。

20、并同時對水樣中的多種參數(shù)進行獨立檢測，每個檢測腔室內的傳感器專注于特定的水質參數(shù)，減輕參數(shù)之間的相互干擾，提高檢測的精確度和可靠性。并且，檢測腔室的寬度從左至右依次增大，能有效控制各檢測腔室之間的液位差。

21、進一步，m型吸管輸出端均連通有電磁閥，檢測系統(tǒng)用于控制電磁閥運行；m型吸管呈等間距分布，m型吸管安裝數(shù)量從左至右依次遞減，檢測腔室內均螺栓固定連接有若干隔板，隔板均位于與其相鄰的m型吸管輸出端上方；隔板上均開有漏水孔，漏水孔均連通有單向閥。

22、基礎方案的有益效果是：因為檢測腔室內m型吸管呈等間距分布，m型吸管輸出端上方均安裝有隔板，所以相鄰隔板之間對應的容量大小均相等。每個檢測腔室內，相鄰隔板之間對應一個刻度值的水體容量，結合檢測腔室內對應的傳感器，能根據(jù)實際所需求獲得與之對應的容量大小的水體。每個m型吸管與特定的檢測腔室相連，當一層水體的樣本檢測和取樣完成后，關閉相應的電磁閥，再對下一層水體的樣本進行檢測和取樣，以此實現(xiàn)對不同深度的水體樣本進行檢測和取樣，水體取完后可從出水口取出。

23、通過這種精確檢測和取樣的方式，能夠確保每次檢測使用的水體容量一致，并對不同深度的水體樣本采集，以此減輕傳統(tǒng)手動取樣可能帶來的容量誤差，能根據(jù)不同的檢測需求，靈活調整電磁閥的開啟，獲取相應濃度值的水體容量大小，滿足多種檢測項目的需要。

24、進一步，檢測腔室內頂壁均可拆卸連接有氣體吸附板，氣體吸附板材料選用活性炭、硅膠、分子篩、多孔陶瓷和納米礦晶中的一種或多種。

25、基礎方案的有益效果是：通過氣體吸附板的設計能判斷水體中是否有異味或污染，基于吸附材料對特定污染物的高親和力和吸附能力。當水體中含有揮發(fā)性有機化合物vocs、氨氣、硫化氫等可能產生異味或表明污染存在的氣體時，這些氣體分子會被吸附在氣體吸附板上，通過檢測吸附板上吸附物質的變化，能間接判斷水體的污染狀況。

26、進一步，檢測腔體頂部外側固定連接有伸縮桿，伸縮桿包括第一桿和第二桿，第一桿滑動配合于第二桿內壁；第一桿遠離檢測腔體的一側轉動配合有限位螺栓。

27、基礎方案的有益效果是：伸縮桿由兩節(jié)組成，第一桿和第二桿之間采用滑動配合，允許第一桿在第二桿內部伸縮，從而改變整體長度。限位螺栓的作用是在伸縮桿調整到所需長度后，通過旋緊限位螺栓將其固定，防止在使用過程中因外力作用而發(fā)生意外伸縮或收縮，確保檢測設備在水體中的穩(wěn)定定位。伸縮桿的可調節(jié)性使得檢測設備能夠靈活適應不同深度的水體，確保檢測點的代表性。

28、進一步，檢測系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)收集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、控制模塊和預警模塊；

29、數(shù)據(jù)收集模塊，用于收集水質信息，水質信息包括ph值、電導率、溶解氧濃度、重金屬離子含量和濁度信息；

30、數(shù)據(jù)傳輸模塊，用于將收集到的水質信息通過無線傳輸方式傳輸至檢測系統(tǒng)中；

31、數(shù)據(jù)分析模塊，用于接收到水質信息后，進行分析和挖掘，提取關鍵信息；并根據(jù)關鍵信息提供處理方案；

32、控制模塊，用于控制設備中的激光二極管和電磁閥的運行；

33、預警模塊，當水質信息超過預設的閾值時，預警模塊通過無線傳輸方式，自動發(fā)出預警信號至檢測系統(tǒng)中。

34、基礎方案的有益效果是：通過各模塊之間的相互協(xié)作，實現(xiàn)檢測系統(tǒng)的自動化控制，及時發(fā)現(xiàn)水質變化，一旦水質信息超出安全范圍，預警模塊立即發(fā)出警報，確?？焖夙憫瑴p輕環(huán)境污染擴大化。通過數(shù)據(jù)分析和處理，運用算法和模型來分析數(shù)據(jù)，識別模式，基于準確的水質數(shù)據(jù)制定有效的污染控制策略，保持水體生態(tài)平衡。