江苏机械门户网
 
用户名: 密码: 注册账号
 
文章查询:
 现在的位置:首页 >> 技术
  最新图文
  资    讯 更多..
4 让数字文明造福各国人民 
4 工信部:将建设一批工业互… 
4 扬中锻造更具含金量“链… 
4 2021中国国际消费电子博… 
4 王秦厅长在省政府新闻发…
4 昆山新增33个示范智能车间
4 下游遇冷,上游企业如何“…
4 锚定目标,江苏奔向科技创…
4 大牌物流企业再聚山城,重…
4 2021年首届成渝双城经济…
  法律法规 更多..
4 关于印发江苏省“十四五…
4 关于开展江苏省2021年度…
4 五部门关于举办2021年全…
4 五部门关于印发《新能源…
4 省政府办公厅关于印发江…
4 省政府办公厅关于印发江…
4 省政府办公厅关于印发江…
4 《关于加强智能网联汽车…
4 三部门联合印发《智能网…
4 《5G应用“扬帆”行动计…
浸入式光谱法水质检测装置设计与开发

内容来源:机械设计与制造工程杂志      浏览次数:54      更新时间:2021-09-14

吴绍锋,李东波
(南京理工大学机械工程学院,江苏 南京〓210094)
摘要:首先通过对浸入式光谱法水质检测装置的工作流程、需解决的问题进行分析,得出该机械装置总成结构,然后对测量骨架、外壁筒、开放式测量池、镜面清洗装置等部件进行详细的结构设计和有限元分析,最后得到总装设计和试验样机,该装置达到了设计目的,满足设计需求。
关键词:水质检测;光谱法;浸入式;结构设计;光路设计
中图分类号:TH122〓〓文献标识码:A〓〓文章编号:2095-509X(2021)07-0035-05

水是人们生活和生产的重要支柱,随着我国经济的发展和城镇化的加剧,水污染问题严重威胁社会安全[1。水质监测是水质评价与水污染防治的主要依据。随着水体污染问题的日益严重,对水污染的动态监测与评价已成为当务之急。目前水质监测主要由专业取样人员进行野外采样,然后送到实验室进行各种项目的分析与化验,这种传统的常规监测费时费力,耗材耗力,且受自然条件和时空等因素限制[2]。科研人员为了尽早发现水质的异常变化,提高下游水质污染预报水平,及时追踪污染源,研究了水的稀释及水环境的自我净化规律,在完善实验室监测的同时,发展了光谱法水质移动监测系统和光谱法原位水质自动监测系统。光谱法水质分析技术与传统化学法相比,具有操作便捷、不消耗试剂、重复性好等优点[3。针对我国水质监测系统布线困难、非原位和成本高等问题[4,开发以传感器为核心的低功耗原位水质监测系统,能够实现无人值守、持续性原位监测[5]。
〖JP2〗浸入式光谱法水质检测装置(以下简称水质检测装置),采用先进的物理光谱法对水质直接检测,检测周期小于5 min,同时不需要使用任何化学试剂、不产生二次污染,是现代化水质监测首选设备。
1〓水质检测装置结构需求分析
为了保证光谱水样的原位测量,在满足光谱测量必备的结构特征的基础上,水质检测装置结构必须满足浸入式测量的特征,同时为了安装过程、维护过程的便捷,必须保持轻量化的特点。
水质检测装置的工作环境为水下0.5~1.5 m,其检测流程如下:设备置于预定水深测量处,启动设备进行初始化;光谱采集单元运动到参比测量区域,进行参比水样光谱采集;光谱采集单元运动至开放式测量池,进行实际水样光谱采集;光谱采集单元复位,同时进行通光孔镜面清洗,完成单次检测。

1.1〓需解决的问题1)光谱采集单元光路结构问题。
一次检测需要先后完成参比光谱、实际水光谱采集,且要保证通光量一致,需解决光谱采集测量光路结构问题。
2)防水密封问题。
作为浸入式设备投放至水下,需解决防水密封问题,确保设备稳定、可靠运行。
3)原位监测实际水光谱采集问题。
原位监测直接获取处于流动状态水样的光谱数据,无进样、排样过程,需解决实际水光谱采集问题。
4)水下测量光孔镜面清洁问题。
设备长期水下工作,受藻类、泥沙等影响,测量光孔镜面清晰度降低,直接影响光谱的测量结果,需解决测量光孔镜面清洁度问题。

1.2〓解决方案根据上述分析,结合机械设计相关知识及生产实践经验,经过与合作单位的联合论证,确定最终总体设计方案。水质检测装置机械结构总体构成及部件功能,如图1所示。

作者简介:吴绍锋(1987—),男,硕士研究生,主要研究方向为光谱法水质多参数在线监测,wsf0701400113@163.com.

分享到:

 
版权所有:南京蓝页动力文化传播有限公司  苏ICP备14020118号-1

该网站由小贝网络工作室提供技术支持

 
360网站安全检测平台 气动倒料机-策途精密机械