[發明專利]一種井下水質數據采集裝置及方法

在審

• 申請號: 202010815325.0
• 申請日: 2020-08-08
• 公開（公告）號: CN111983165A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 邊凱;劉博;龐宇;段和肖
• 申請（專利權）人: 河北工程大學
• 主分類號: G01N33/18
• 分類號: G01N33/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種井下水質數據采集裝置，其特征在于，所述采集裝置包括：水樣采集箱、配重水箱、水質檢測傳感器組件、控制器和存儲器；

所述水樣采集箱內設置有防水密封隔層，所述控制器和所述存儲器均設置在所述防水秘密隔層的內部，所述水質檢測傳感器組件設置在所述防水密閉隔層的外部；

所述配重水箱設置在所述水樣采集箱的下部，所述配重水箱用于帶動所述水樣采集箱下降至預設水深位置，并在預設水深位置懸浮；

所述水質檢測傳感器組件與所述控制器連接，所述控制器與所述存儲器連接；

所述水質檢測傳感器組件用于檢測在預設水深位置時水樣采集箱內的水樣的水質數據，并將所述水質數據發送給所述控制器，所述控制器用于將預設水深位置和所述水質數據進行組合，并將組合后的水質數據存儲至所述存儲器。

2.根據權利要求1所述的井下水質數據采集裝置，其特征在于，所述配重水箱上設置有第一進水口和第一排水口，所述配重水箱內設置有第一排水泵，所述第一進水口設置有第一控制閥，所述第一排水口設置有第二控制閥；

所述第一排水泵的控制端、所述第一控制閥的控制端和所述第二控制閥的控制端均與所述控制器連接。

3.根據權利要求1所述的井下水質數據采集裝置，其特征在于，所述水樣采集箱上設置有第二進水口和第二排水口，所述水樣采集箱內設置有第二排水泵，所述第二進水口設置有第三控制閥，所述第二排水口設置有第四控制閥；

所述第二排水泵的控制端、所述第三控制閥的控制端和所述第四控制閥的控制端均與所述控制器連接。

4.根據權利要求1所述的井下水質數據采集裝置，其特征在于，所述水樣采集箱的外部還設置有水深傳感器，所述水樣采集箱的內部設置有第一水位傳感器，所述配重水箱內設置有第二水位傳感器；所述水深傳感器、所述第一水位傳感器和所述第二水位傳感器均與所述控制器連接。

5.根據權利要求1所述的井下水質數據采集裝置，其特征在于，所述水質檢測傳感器組件包括溶解氧傳感器、PH值傳感器和溫度傳感器。

6.根據權利要求1所述的井下水質數據采集裝置，其特征在于，所述水樣采集箱的底部設置有多個水樣存儲箱，所述水樣存儲箱的上部設置進水閥門。

7.根據權利要求1所述的井下水質數據采集裝置，其特征在于，所述采集裝置還包括無線傳輸模塊和上位機；

所述控制器和所述上位機通過所述無線傳輸模塊連接。

8.一種井下水質數據采集方法，其特征在于，所述采集方法應用于權利要求1-7任一項所述的采集裝置，所述采集方法包括如下步驟：

利用配重水箱將采集裝置下降到預設水深位置；

利用水樣采集箱采集預設水深位置的水樣，并使采集裝置在預設水深位置懸浮，利用水質檢測傳感器組件對水樣進行檢測，獲得水質數據；

利用控制器將預設水深位置和所述水質數據進行組合，并將組合后的水質數據存儲至存儲器。

9.根據權利要求8所述的井下水質數據采集方法，其特征在于，所述利用配重水箱將采集裝置下降到預設水深位置，具體包括：

將所述配重水箱內灌滿水，使采集裝置的重力大于采集裝置完全進入水中的浮力，使采集裝置加速下降，并利用水深傳感器獲取采集裝置的深度；

當采集裝置的深度下降至距離預設水深位置為L的距離時，利用第一排水泵將配重水箱內的水排出至第一預設水位，使采集裝置的重力小于采集裝置完全進入水中的浮力，使采集裝置減速下降至預設水深位置；其中，L為在采集裝置的重力和浮力作用下使采集裝置的速度減為0的距離。

10.根據權利要求8所述的井下水質數據采集方法，其特征在于，所述利用水樣采集箱采集預設水深位置的水樣，并使采集裝置在預設水深位置懸浮，利用水質檢測傳感器組件對水樣進行檢測，獲得水質數據，具體包括：

在預設水深位置打開水樣采集箱的第二進水口，在水樣采集箱內灌入第二預設水位的水樣；使采集裝置的重力等于采集裝置完全進入水中的浮力，采集裝置在預設水深位置懸浮。