本實(shí)用新型屬于海洋水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種海洋站自動(dòng)采樣與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的水樣分配裝置。

背景技術(shù)：

我國(guó)是海洋大國(guó)，海洋監(jiān)測(cè)是關(guān)系海洋測(cè)量、海洋環(huán)境、海洋災(zāi)害預(yù)警、海洋安全和海洋資源開發(fā)的重要任務(wù)。浮標(biāo)、潛標(biāo)、船基和岸基平臺(tái)以及由各種參數(shù)監(jiān)測(cè)儀等構(gòu)成的海洋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，正在承擔(dān)著目前我國(guó)廣泛而且長(zhǎng)期開展的各類海洋工程和科學(xué)研究項(xiàng)目。

海水的溫度和鹽度是海洋水質(zhì)監(jiān)測(cè)中的重要參數(shù)，表層海水溫度、鹽度的監(jiān)測(cè)方法已由人工常規(guī)監(jiān)測(cè)發(fā)展為連續(xù)、實(shí)時(shí)自動(dòng)儀器監(jiān)測(cè)。溫鹽井就是安裝溫、鹽自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備的重要基礎(chǔ)設(shè)施，在歷史的沿革中，一般的海洋站都設(shè)有室內(nèi)溫鹽井。然而，傳統(tǒng)的溫鹽井設(shè)施功能單一，一般只具有潮位測(cè)量、溫度和鹽度測(cè)量的功能，即并沒有充分發(fā)揮出溫鹽井這類基礎(chǔ)設(shè)施的潛在功能。

與此同時(shí)，對(duì)海洋環(huán)境的水質(zhì)數(shù)據(jù)如pH值、溶解氧、濁度、葉綠素、營(yíng)養(yǎng)鹽、生物耗氧量BOD、化學(xué)耗氧量COD、總有機(jī)碳TOC等的監(jiān)測(cè)正變得日益重要。上述指標(biāo)配合傳統(tǒng)的溫度和鹽度數(shù)據(jù)等，更能反映海水水質(zhì)的變化，對(duì)海洋監(jiān)測(cè)有著重要的意義。涉及上述指標(biāo)的監(jiān)測(cè)時(shí)，有些可以通過水質(zhì)傳感器來完成，而有的則需要對(duì)海水的水樣進(jìn)行采集，通過專用分析儀器對(duì)采集后的水樣進(jìn)行分析，得到上述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

因此對(duì)海水水樣的采集成為了海洋監(jiān)測(cè)的重要環(huán)節(jié)之一，采集后的水樣能否反映采樣點(diǎn)的海水原貌成為數(shù)據(jù)獲取的關(guān)鍵，水樣是否得到及時(shí)的測(cè)量分析、水樣是否在采集后受到污染等，都直接決定了測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。傳統(tǒng)的采用采水器進(jìn)行人工采樣的操作方式也具有較大的改進(jìn)余地，通過設(shè)置結(jié)構(gòu)合理的上述采樣以及監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)，有利于海洋監(jiān)測(cè)工作的自動(dòng)化，對(duì)提升海洋監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性、及時(shí)性和便捷性都有著十分重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種自動(dòng)化程度高、保證采集水樣不受污染的海洋站自動(dòng)采樣與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的水樣分配裝置，提升水樣采集以及后續(xù)分析監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化程度，提升水文數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的精確度以及快速性。

本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：海洋站自動(dòng)采樣與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的水樣分配裝置包括水樣罐和純水罐，水樣罐頂部的進(jìn)水口連接至取水管路，純水罐頂部的進(jìn)水口通過純水管路連接至純水水源；水樣罐的進(jìn)水口通過管路連接至純水罐側(cè)壁底部的第一出水口，在該管路上設(shè)有清洗泵；還包括連接至取水管路的水樣接管以及連接至純水管路的純水接管，水樣罐側(cè)壁底部的出水口通過管路連接至水樣接管，純水罐側(cè)壁底部的第二出水口通過管路連接至純水接管；在水樣罐和純水罐兩者底部的排水口上均連接有排水管路；在各管路上均設(shè)有電磁閥；還包括與水樣接管和純水接管連接的多個(gè)水樣分配器，各分析儀器經(jīng)各水樣分配器接取水樣和純水。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：本實(shí)用新型提供了一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理的海洋站自動(dòng)采樣與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的水樣分配裝置，實(shí)現(xiàn)了對(duì)水樣的自動(dòng)抽取與存儲(chǔ)，配合純水水源及管路，為海洋站的現(xiàn)場(chǎng)水質(zhì)分析儀器提供便捷的純水和水樣取用通道，極大地提升了水樣監(jiān)測(cè)的便捷性和快速性。通過在各管路上設(shè)置電磁閥并由控制器統(tǒng)一調(diào)配控制，接通不同的管路后能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)水樣罐的同化、清洗、排空、注純水保護(hù)等多種功能。綜合來看，本水樣分配裝置能夠最大限度地避免水樣罐中的殘留水樣以及霉變等情況對(duì)水樣的污染，直接提升了水樣監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，即從水樣罐內(nèi)接取的水樣更能充分反映采樣位置的水質(zhì)信息。

優(yōu)選地：還包括純水機(jī)，在其出水口與純水罐進(jìn)水口之間的管路上設(shè)有純水泵。

優(yōu)選地：在水樣罐和純水罐兩者側(cè)壁的頂部均設(shè)有排氣管；在水樣罐和純水罐兩者的外壁上均安裝有液位顯示管；在水樣罐和純水罐兩者的內(nèi)壁上均安裝有高低液位傳感器。

優(yōu)選地：還包括安裝在墻面的水罐支架和固定在地面的集成支座，水樣罐和純水罐兩者安裝固定在水罐支架上，清洗泵和純水泵和安裝固定在集成支座上。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、水樣罐；2、排氣管；3、電磁閥；4、液位顯示管；5、純水罐；6、水罐支架；7、水樣分配器；8、取水管；9、純水泵；10、集成支座；11、清洗泵；12、高低液位傳感器；13、采樣蠕動(dòng)泵；14、過濾器。

具體實(shí)施方式

為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
、特點(diǎn)及功效，茲舉以下實(shí)施例詳細(xì)說明如下：

請(qǐng)參見圖1，本實(shí)用新型的海洋站自動(dòng)采樣與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的水樣分配裝置包括水樣罐1和純水罐5，水樣罐1頂部的進(jìn)水口連接至取水管路。其中，水樣罐1用于儲(chǔ)存水樣、純水罐5用于儲(chǔ)存純水。

整個(gè)系統(tǒng)還包括過濾器14和采樣蠕動(dòng)泵13，過濾器14的入口通過采樣管路連接至采樣水源，具體地采樣管路可以連接至位于溫鹽井內(nèi)的浮力裝置上的采樣底閥上，海水經(jīng)采樣底閥初濾后進(jìn)入采樣管路。

取水管路連接至過濾器14的出口，取水管路的中部與采樣蠕動(dòng)泵13連接。

經(jīng)由采樣管路抽取的海水經(jīng)由過濾器14和采樣蠕動(dòng)泵13進(jìn)入水樣罐1。過濾器14可以包括前后設(shè)置的一級(jí)過濾器和二級(jí)過濾器，過濾精度分別為100微米和50微米。這樣的水樣既最大限度地保留海水原貌，又減輕了有些分析儀器自帶超精過濾器的壓力。

采樣蠕動(dòng)泵13具有無污染、精度高、維護(hù)簡(jiǎn)單和具有雙向同等流量輸送能力的特點(diǎn)，通過非接觸的方式有效避免泵體對(duì)水樣的影響。

本實(shí)施例中，還包括純水機(jī)，在其出水口與純水罐5的進(jìn)水口之間的管路上設(shè)有純水泵9。純水機(jī)用于制備純水，通過純水泵9的泵送進(jìn)入純水罐5內(nèi)進(jìn)行儲(chǔ)存。

水樣罐1的進(jìn)水口通過管路連接至純水罐5側(cè)壁底部的第一出水口，在該管路上設(shè)有清洗泵11。還包括連接至采樣管路的水樣接管以及連接至純水管路的純水接管，水樣罐1側(cè)壁底部的出水口通過管路連接至水樣接管，純水罐5側(cè)壁底部的第二出水口通過管路連接至純水接管。

在水樣罐1和純水罐5兩者底部的排水口上均連接有排水管路。在水樣罐1和純水罐5兩者側(cè)壁的頂部均設(shè)有排氣管2；在水樣罐1和純水罐5兩者的外壁上均安裝有液位顯示管4；在水樣罐1和純水罐5兩者的內(nèi)壁上均安裝有高低液位傳感器12。其中，排水管路用于將內(nèi)部液體排出罐體之外，排氣管2用于在水位上升時(shí)排出上腔的空氣以及多余的水樣或純水，液位顯示管4用于顯示內(nèi)部水量，高低液位傳感器12用于自動(dòng)控制罐體內(nèi)的液位，向控制器發(fā)送液位信號(hào)。

在各管路上均設(shè)有電磁閥3；還包括PLC控制器，各電磁閥3、采樣蠕動(dòng)泵13、純水泵9和清洗泵11均與PLC控制器相連接，控制器通過控制各電動(dòng)元件的通斷，實(shí)現(xiàn)水樣罐1的同化、清洗、排空、注純水保護(hù)以及純水罐的注入及排空等多種功能。

還包括與水樣接管和純水接管連接的多個(gè)水樣分配器7；各分析儀器經(jīng)各水樣分配器7接取純水和水樣。如圖中所示，多個(gè)水樣分配器7是并聯(lián)連接到水樣接管和純水接管的管路上的。在采樣站內(nèi)，水樣接管和純水接管兩者并行構(gòu)成各分析儀器的取水干線，故每個(gè)水樣分配器7應(yīng)包括兩個(gè)接口，分別通過取水管8(如圖中連接在水樣分配器7上的細(xì)管)連接至對(duì)應(yīng)分析儀器的水樣入口和純水入口。具體地，當(dāng)該分析儀器需要取用水樣和純水時(shí)，則相應(yīng)的取水管8接通，水樣或者純水即可流入或被儀器自帶的泵吸入分析儀器內(nèi)。

整個(gè)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)全程自動(dòng)化取樣及監(jiān)測(cè)。PLC控制器可以設(shè)置通信單元，將上述監(jiān)測(cè)的水質(zhì)數(shù)據(jù)快速上傳至主控平臺(tái)，海洋站可實(shí)現(xiàn)無人值守。

各水樣分配器7安裝固定在分配器座上，分配器座應(yīng)位于合適的位置，便于水樣和純水的取用。

本實(shí)施例中，還包括安裝在墻面的水罐支架6和固定在地面的集成支座10，水樣罐1、純水罐5以及部分電磁閥3安裝固定在水罐支架6上；采樣蠕動(dòng)泵13、純水泵9、過濾器14和清洗泵11安裝固定在集成支座10上。

本水樣分配裝置的工作方式：

整個(gè)裝置(系統(tǒng))在PLC控制器的控制下自動(dòng)響應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)，每天數(shù)次開啟取樣和監(jiān)測(cè)過程。

(1)制備純水：純水機(jī)制備純水，通過純水泵將純水泵入純水罐內(nèi)進(jìn)行儲(chǔ)存；

(2)同化：PLC控制器控制采樣管路上的電磁閥打開、水樣罐底部排水口的電磁閥打開，其余電磁閥關(guān)閉，啟動(dòng)采樣泵向水樣罐內(nèi)泵送大量的海水，對(duì)采樣管路以及水樣罐的內(nèi)腔進(jìn)行沖洗，實(shí)現(xiàn)同化；

(3)采樣：同化固定時(shí)長(zhǎng)之后，PLC控制器控制水樣罐底部排水口的電磁閥關(guān)閉，水樣被儲(chǔ)存在水樣罐內(nèi)，直至液位傳感器發(fā)送罐滿信號(hào)，停止采樣泵的運(yùn)轉(zhuǎn)；

(4)監(jiān)測(cè)：各分析儀器自動(dòng)或者手動(dòng)取水完成監(jiān)測(cè)等一系列預(yù)設(shè)操作，得到水質(zhì)數(shù)據(jù)信息，PLC控制器將上述信息保存并上傳；

(5)排水并保護(hù)：控制器控制水樣罐底部排水口的電磁閥打開，內(nèi)部水樣通過排水管路排出；之后控制器控制純水進(jìn)入水樣罐，對(duì)水樣罐及采樣管路進(jìn)行沖洗，沖洗過程中，水樣罐底部排水口的電磁閥一直處于打開狀態(tài)；沖洗預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)之后，將水樣罐底部排水口的電磁閥關(guān)閉，將純水儲(chǔ)存在水樣罐內(nèi)直至液位傳感器發(fā)送罐滿信號(hào)；此時(shí)水樣罐內(nèi)注滿純水，排出空氣，有效避免了藻類的滋生以及發(fā)霉；

(6)開啟下次取樣操作：將水樣罐內(nèi)的純水排空，重復(fù)上述同化、采樣、監(jiān)測(cè)以及排水保護(hù)過程。