該發(fā)明涉及海水PH值監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及對(duì)裝置中PH復(fù)合電極的清潔與保養(yǎng)。

背景技術(shù)：

海洋中所蘊(yùn)藏的資源遠(yuǎn)大于陸地，生物物種資源、礦產(chǎn)資源、石油資源、核資源?？梢哉f(shuō)，海洋開(kāi)發(fā)技術(shù)決定著一個(gè)國(guó)家的未來(lái)經(jīng)濟(jì)走向和態(tài)勢(shì)。海洋環(huán)境的變化會(huì)對(duì)海洋資源的開(kāi)發(fā)造成重要的影響，對(duì)海水水質(zhì)的監(jiān)測(cè)可使得人類(lèi)對(duì)海洋環(huán)境的變化進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而減少開(kāi)發(fā)海洋資源的風(fēng)險(xiǎn)。

PH值是海水水質(zhì)監(jiān)測(cè)過(guò)程中是最重要的指標(biāo)之一，同時(shí)，海水水質(zhì)監(jiān)測(cè)是一個(gè)長(zhǎng)期連續(xù)的過(guò)程。在長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)過(guò)程中，數(shù)據(jù)的采集、收發(fā)等活動(dòng)都會(huì)消耗大量的電能，監(jiān)測(cè)裝置能量的可持續(xù)供應(yīng)則面臨一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。并且，現(xiàn)有PH復(fù)合電極如果長(zhǎng)時(shí)間浸泡在海水中，電極前端玻璃球泡表面容易被海水中的雜質(zhì)覆蓋，堵塞氫離子通道，會(huì)影響對(duì)海水PH值數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。

現(xiàn)有PH復(fù)合電極使用后均需進(jìn)行人工清洗、保養(yǎng)等操作，人工完成該操作費(fèi)時(shí)費(fèi)力。會(huì)對(duì)海水水質(zhì)的監(jiān)測(cè)過(guò)程造成不便。因此，一種攜帶方便、可反復(fù)充電且具備自動(dòng)清洗與保養(yǎng)功能的PH復(fù)合電極裝置顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種攜帶方便且具備自動(dòng)清洗與保養(yǎng)功能的PH復(fù)合電極裝置，以滿足海洋環(huán)境PH值監(jiān)測(cè)的需要。本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種便攜型PH復(fù)合電極裝置，包括供電模塊，中央控制模塊，PH值采集模塊、電極保養(yǎng)模塊和清水采集模塊，其中，

PH值采集模塊包括機(jī)械臂1、固定于機(jī)械臂1前端的PH復(fù)合電極3、待測(cè)溶液池12、進(jìn)樣水泵11、排樣水泵10、沖洗水泵19，其中，進(jìn)樣水泵11用于將海水抽吸入待測(cè)溶液池12，排樣水泵10用于將海水排出待測(cè)液體池12；機(jī)械臂1用于將PH復(fù)合電極3置于待測(cè)液體池12內(nèi)或?qū)⑵涮Ц?，PH復(fù)合電極3測(cè)得PH值傳輸至中央控制模塊5，沖洗水泵用于抽吸清水并對(duì)抬高的PH復(fù)合電極3進(jìn)行清洗，經(jīng)過(guò)清洗的PH復(fù)合電極3被移至電極保養(yǎng)模塊的KCL溶液池8中；

電極保養(yǎng)模塊，包括帶有電磁閥門(mén)的KCL補(bǔ)充液容器21、濁度傳感器7、KCL溶液池8、排污水泵9，濁度傳感器7用于檢測(cè)KCL溶液池8內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)樣液受污染程度，其采集的信息被送入中心控制模塊，中心控制模塊在濁度達(dá)到閾值時(shí)，控制排污水泵9工作，排出KCL溶液池8內(nèi)廢液，位于KCL溶液池8上方的KCL補(bǔ)充液容器21底部的電磁閥門(mén)開(kāi)啟，釋放KCL補(bǔ)充液；

清水采集模塊包括導(dǎo)熱硅膠16、蓄海水池17、蓄清水池18、液位計(jì)13、進(jìn)水泵14、調(diào)節(jié)水泵15和冷凝板20，進(jìn)水泵14用于抽吸海水進(jìn)入蓄海水池17；導(dǎo)熱硅膠16的主體作為蓄海水池17的側(cè)壁，與其內(nèi)海水直接接觸；導(dǎo)熱硅膠16還與太陽(yáng)能光伏板2連接，用于吸收熱量；蓄海水池17的上部斜向固定有冷凝板20，冷凝板20將蒸發(fā)的海水凝結(jié)為液體，并將凝結(jié)的液體引流入蓄清水池18中；液位計(jì)13用于監(jiān)測(cè)蓄清水池18內(nèi)水量，其采集的信息被送入中心控制模塊，中心控制模塊在清水量達(dá)到最大閾值后，調(diào)節(jié)水泵15開(kāi)啟，釋放海水，不再進(jìn)行蒸發(fā)冷凝，；當(dāng)清水達(dá)到最小閾值，控制進(jìn)水泵14工作；

供電模塊包括充電接口2和蓄電池4，通過(guò)充電接口2為蓄電池4充電，保證整個(gè)系統(tǒng)的供能。

附圖說(shuō)明

圖1為傳感器裝置箱體的剖面圖

圖2為PH復(fù)合電極清潔與保養(yǎng)的細(xì)節(jié)圖

圖3為該裝置的原理框圖

圖4為全過(guò)程的流程圖

1、機(jī)械臂；2、充電接口；3、PH復(fù)合電極；4、中央控制模塊；5、蓄電池；6、泡沫；7、濁度傳感器；8、KCL標(biāo)準(zhǔn)樣液池；9、10、11、14、15、19、均為水泵(未畫(huà)出水管)；12、待測(cè)液體池13、液位計(jì)；16、導(dǎo)熱硅膠；17、蓄海水池；18、蓄清水池；20、金屬制成的冷凝板；21、帶有電磁閥門(mén)的KCL補(bǔ)充液容器；

具體實(shí)施方式

圖1是PH復(fù)合電極裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，一種充能簡(jiǎn)便并且具備自動(dòng)清洗與保養(yǎng)功能的PH復(fù)合電極裝置，包括供電模塊，中央控制模塊，PH值采集模塊、電極保養(yǎng)模塊和清水采集模塊。下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1，供電模塊包括充電接口2和蓄電池4。通過(guò)充電接口2為蓄電池4充電，保證整個(gè)系統(tǒng)的供能。需采集海水PH值數(shù)據(jù)時(shí)，由作業(yè)船只攜帶其到待測(cè)海域，將改裝置放入海中對(duì)海水PH進(jìn)行監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)作業(yè)完成后，由作業(yè)船只將PH復(fù)合電極裝置收回，為裝置進(jìn)行再次充電以備下次使用。

如圖1所示，PH值采集模塊包括機(jī)械臂1、PH復(fù)合電極3、待測(cè)溶液池12、水泵10、水泵11、水泵19。PH復(fù)合電極3由機(jī)械臂1控制進(jìn)入待測(cè)液體池12，水泵11工作，海水進(jìn)入待測(cè)液體池12，測(cè)得PH值傳輸至中央控制模塊5。水泵10工作，排出海水。機(jī)械臂1將PH復(fù)合電極抬高，水泵19工作，引出清水沖洗復(fù)合電極。機(jī)械臂1再將PH復(fù)合電極3移至KCL溶液池8中。完成對(duì)PH復(fù)合電極的保養(yǎng)。

如圖2，為電極保養(yǎng)模塊細(xì)節(jié)圖，包括帶有電磁閥門(mén)的KCL補(bǔ)充液容器21、濁度傳感器7、KCL溶液池8、水泵9。海水中含微生物，水藻，工業(yè)廢液等雜質(zhì)，濁度傳感器7即可檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)樣液受污染程度。濁度達(dá)到閾值時(shí)，KCL標(biāo)準(zhǔn)液已被污染，須更換。水泵9工作，排出廢液。KCL補(bǔ)充液容器21底部的電磁閥門(mén)開(kāi)啟，釋放KCL補(bǔ)充液。實(shí)現(xiàn)了KCL標(biāo)準(zhǔn)液的更新。

如圖1，右側(cè)清水采集模塊包括導(dǎo)熱硅膠16、蓄海水池17、蓄清水池18、液位計(jì)13、水泵14、水泵15和冷凝板20。水泵14工作，海水進(jìn)入蓄海水池17。導(dǎo)熱硅膠16收集頂部太陽(yáng)照射帶來(lái)的熱量并傳導(dǎo)至蓄海水池17，海水蒸發(fā)，遇冷凝板20凝結(jié)為液體，由于冷凝板20傾斜，具有引流作用，凝結(jié)的清水流入蓄清水池18中。液位計(jì)13監(jiān)測(cè)水量，清水量達(dá)到最大閾值后，水泵15開(kāi)啟，釋放海水，不再進(jìn)行蒸發(fā)冷凝，確保海水不會(huì)在箱體內(nèi)結(jié)晶和污染。當(dāng)清水達(dá)到最小閾值，水泵14工作，重復(fù)上述過(guò)程。

如圖3所示，該裝置通過(guò)充電接口為供電模塊提供電能，中央控制模塊控制機(jī)械臂運(yùn)作，利用PH復(fù)合電極收集待測(cè)海域PH值信息，將信息通過(guò)中央控制模塊進(jìn)行處理，并存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊中；利用濁度傳感器和液位計(jì)收集數(shù)據(jù)，上傳至中央控制模塊分析KCL標(biāo)準(zhǔn)樣液污染度和清水量是否達(dá)到閾值，并控制水泵和電磁閥門(mén)及時(shí)做出反應(yīng)，完成了清水的自動(dòng)采集和KCL溶液的自動(dòng)更換，實(shí)現(xiàn)PH復(fù)合電極裝置的自動(dòng)清洗與保養(yǎng)。