[發明專利]一種基于沼氣系統能源利用效率方法的監測與預警平臺

有效

• 申請號: 201310060266.0
• 申請日: 2013-02-27
• 公開（公告）號: CN103175944A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 陳彬;陳紹晴;蘇美蓉;宋丹;房德琳
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: G01N33/18
• 分類號: G01N33/18;G01N1/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種沼氣池檢測系統，尤其涉及一種能在沼氣池中進行深水采樣和現場分析檢測功能的沼液成分檢測平臺。

背景技術

水是生命之源，隨著社會、經濟的飛速發展，人類社會發展對水資源的需求和依賴不斷增長，使水資源安全狀況面臨嚴峻的壓力。基于人類發展對水資源的迫切需求，需要在需要檢測水域上進行沼液成分檢測，篩選具有代表性的指標，根據水資源安全的內涵構建水資源安全評價指標體系，對檢測水域的水資源安全整體狀況進行定量、動態研究，可從整體上反映水資源系統的基本狀況。

現有的沼液成分檢測系統，采用較復雜的設備，使用時會占用較大面積，不夠靈活；采樣深度也受限。

中國發明CN201020551665.9公開的一種大中型沼氣工程裝置及其在線監測與控制系統，整個系統體積較大，使用部件分散在沼氣池的多個位置；調漿池將整個沼氣池的沼液進行攪拌，工作量很大，而且僅因為檢測進行大面積的攪拌必要性不大；且只能在固定位置進行檢測。

鑒于上述缺陷，本發明創作者經過長時間的研究和實踐終于獲得了本創作。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于沼氣系統能源利用效率方法的監測與預警平臺，其置于一沼氣池中，其包括一本體，其特征在于，其還包括一沼液檢測單元、一沼液儲存單元、一沼液采集單元、一升降單元以及一報警單元；

所述本體的外廓覆有耐腐蝕橡膠材料；

所述沼液檢測單元固定在所述本體上，用于檢測沼液成分和沼氣池壓力；

所述的報警單元與所述的沼液檢測單元相連接，當沼液成分數據和沼氣池壓力數據超過對應閾值后發出報警信號；

所述升降單元為一滾軸絲杠，其一端固定在所述本體的邊緣，其另一端連接所述沼液儲存單元，用于使所述沼液儲存單元在水域中上下移動；

所述沼液儲存單元置于所述本體外部，相對于所述本體上下移動，用于潛入水域的不同深度；

所述沼液儲存單元具有一進水口和一出水口，所述進水口和所述出水口為一通孔，所述的進水口處設置有一進水閥，所述的出水口處設置有一出水閥，分別控制所述水位控制單元中沼液的進和出，所述進水閥和所述出水閥均為單向閥，所述進水口和所述出水口處設置一粗濾網，用于過濾沼液中的大尺寸雜質；

所述沼液儲存單元還包括一緩沖腔，設置在所述進水閥處，用以控制沼液從所述進水閥流入所述沼液儲存單元的速度；所述緩沖腔的外壁為一雙層分隔板，所述分隔板上具有無數個漏水孔，所述漏水孔為蜂窩狀，兩個分隔板的所述漏水孔交錯布置；

所述沼液儲存單元還包括一葉輪單元，所述葉輪單元設置在所述緩沖腔內，所述葉輪單元包括一變距螺旋葉輪組、一定位軸承、一轉軸和一支架，所述變距螺旋葉輪組圍繞所述轉軸旋轉，所述轉軸通過所述定位軸承安裝在所述支架上，每組所述變距螺旋葉輪具有固定的相對位置，

所述變距螺旋葉輪組的第n個(1≤n≤N)所述變距螺旋葉輪的葉片形狀，從所述變距螺旋葉輪靠近所述進水閥的一端至另一端的軌跡方程為：

X_i＝r×cos(θ_i+2π×n/N)，

Y_i＝r×sin(θ_i+2π×n/N)，

Z_i＝(n-1)×(L+a)/N+(θ_i/2π)^m×[L-(N-1)a]/N，

其中，r為葉輪葉片任一點的半徑，X_i、Y_i、Z_i為葉輪葉片任一點的坐標，Z軸為所述變距螺旋葉輪組的所述轉軸，原點為第1個所述變距螺旋葉輪在Z軸投影上最靠近所述進水閥的一端的點；θ_i為坐標任一點的螺旋葉片扭轉角度；N為葉輪組數，N為大于1的整數；a為葉輪間距，0＜a＜L/(N-1)；m為變距螺旋系數，0＜m＜1；L為所述變距螺旋葉輪組的Z軸投影長；

所述沼液采集單元與所述沼液儲存單元固定，其一端連接到所述緩沖腔的外壁，其另一端連接到所述沼液檢測單元，用于輸送所述緩沖腔的沼液到所述沼液檢測單元。

較佳的，所述沼液儲存單元按方程所示的速度下降，

當h＜1時，v＝v₀；

當h≥1時，v＝a×ln(h)；

其中，v為所述采集單元2下降的速度；h為所述采集單元2下降的高度；a為一常數，a＞0。