渔业水质自动在线监测系统的稀释系统及稀释方法

摘要

本发明提供一种渔业水质自动在线监测系统的稀释系统，包括稀释系统主控PLC，第一蠕动泵和第二蠕动泵、第一电磁阀，第二电磁阀，第三电磁阀，两位三通第四电磁阀，第五电磁阀，样品过滤桶，自来水桶，稀释桶，搅拌机。第一电磁阀，自来水桶，第二电磁阀，第二蠕动泵和稀释桶按顺序用水管进行连接。样品过滤桶，第一蠕动泵，第三电磁阀和稀释桶按顺序用水管进行连接。两位三通第四电磁阀分别于样品过滤桶和稀释桶用水管连接后与多参数水质分析仪相连。搅拌机的工作头伸入稀释桶中，第五电磁阀和稀释桶底部相连。本发明实现了对超过渔业水质自动在线监测系统量程范围的水质样本进行在线稀释和测量。

说明书

技术领域

本发明涉及渔业养殖设施，尤其是一种水质监测系统的稀释系统。 

背景技术

养鱼即“养水”，水质调控对水产养殖来说至关重要。要做好水质调控，首先要了解养殖水体的水质参数。通常水质参数的监测需现场采集水样，送实验室用化学分析的方法，分光光度法等方法一一测定，这样监测的数据精确度高，但其项目单一，费时费力，且不能当场完成。也可以采用电极式水质速测仪直接插入水样进行检测，方便及时。但现有一些电极式水质速测仪大多只能检测单项指标，而且不能实时在线监测。随着科学技术的进步，一大批涉及水质自动在线检测的发明专利或实用新型面世，如，201210229278.7：一种养殖水质监测水样采样装置；ZL 01268242.X：一种在线水质检测仪；03131969.6：一种多参数水质监测方法及装置，等等，可以实现对渔业水质多参数在线实时监测。但是，一旦渔业水质的参数超过水质自动在线监测系统的量程，则其测量结果就不可靠或无法测量。如罗非鱼越冬温室池塘的水质指标，因为养殖密度大，水体小，换水频率低，其中的氨氮，硝氮和亚硝氮等指标的浓度远远高于池塘养殖水体中的浓度，甚至超出了在线监测系统的量程。若再建造一套在线监测系统，则费时、费财、费力。 

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种渔业水质自动在线监测系统的稀释系统，实现对超过渔业水质自动在线监测系统量程范围的水质样本进行在线稀释和测量，使测量结果更加准确。本发明还提供了利用上述稀释系统进行样品稀释的方法。本发明采用的技术方案是： 

一种渔业水质自动在线监测系统的稀释系统，包括稀释系统主控PLC，第一蠕动泵和第二蠕动泵、第一电磁阀，第二电磁阀，第三电磁阀，两位三通第四电磁阀，第五电磁阀，样品过滤桶，自来水桶，稀释桶，搅拌机；稀释系统主控PLC与渔业水质自动在线监测系统的主系统PLC联机，稀释系统主控PLC的命令输出端电连接第一蠕动泵、第二蠕动泵、搅拌机、第一电磁阀，第二电磁阀，第三电磁阀，两位三通第四电磁阀，第五电磁阀。

第一电磁阀，自来水桶，第二电磁阀，第二蠕动泵和稀释桶按顺序用水管进行连接。 

样品过滤桶，第一蠕动泵，第三电磁阀和稀释桶按顺序用水管进行连接。 

两位三通第四电磁阀分别于样品过滤桶和稀释桶用水管连接后与多参数水质分析仪相连。 

搅拌机的工作头伸入稀释桶中，第五电磁阀和稀释桶底部相连。 

进一步地，所述自来水桶的上部安装有一自来水溢流管。 

本发明的优点在于：当渔业水质待测物浓度达到或者超过设定的测量上限时，能根据稀释倍数的要求自动稀释，保证稀释后的浓度在自动在线监测系统的量程范围内。本稀释系统结构简单，操作方便，分析结果准确，可靠性高，避免因待测水样浓度超出量程而导致测量结果的不准确。 

附图说明

图1为本发明的电连接示意图。 

图2为本发明的结构组成示意图。 

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。 

如图1、图2所示，一种渔业水质自动在线监测系统的稀释系统，包括稀释系统主控PLC（可编程逻辑控制器），第一蠕动泵和第二蠕动泵、第一电磁阀，第二电磁阀，第三电磁阀，两位三通第四电磁阀，第五电磁阀，样品过滤桶，自来水桶，稀释桶，搅拌机和自来水溢流管等。稀释系统主控PLC可采用西门子公司出品的PLC。 

渔业水质自动在线监测系统通常是用于监测户外池渔业水体的水质的，主要包括主系统PLC和多参数水质分析仪等。当冬季在室内池养殖罗非鱼等鱼种时，由于室内池养殖密度大，其中的氨氮，硝氮和亚硝氮等指标的浓度远远高于池塘养殖水体中的浓度，甚至会超过多参数水质分析仪的量程。因此利用现有的渔业水质自动在线监测系统来对指标浓度高的水质进行监测时，则需要适当的对样品水进行稀释。 

本发明提供的稀释系统，如图1、图2所示进行连接。 

稀释系统主控PLC与渔业水质自动在线监测系统的主系统PLC联机，稀释系统主控PLC的命令输出端电连接第一蠕动泵、第二蠕动泵、搅拌机、第一电磁阀，第二电磁阀，第三电磁阀，两位三通第四电磁阀，第五电磁阀，通过控制稀释系统的泵阀工作，使系统具有水样稀释功能。 

第一电磁阀，自来水桶，第二电磁阀，第二蠕动泵和稀释桶按顺序用水管进行连接。为防止自来水桶中的水溢出，自来水桶的上部安装有一自来水溢流管。 

样品过滤桶，第一蠕动泵，第三电磁阀和稀释桶按顺序用水管进行连接。 

两位三通第四电磁阀分别于样品过滤桶和稀释桶用水管连接后与多参数水质分析仪相连。 

搅拌机的工作头伸入稀释桶中，第五电磁阀和稀释桶底部相连。 

上述的渔业水质自动在线监测系统的稀释系统，利用第二电磁阀来控制第二蠕动泵的工作时间，利用第三电磁阀来控制第一蠕动泵的工作时间，利用第五电磁阀来排空稀释桶中的水。 

上述的渔业水质自动在线监测系统的稀释系统，利用第三电磁阀和第一蠕动泵（采样泵）的工作时间来控制样品进样量，利用第一电磁阀、第二电磁阀和第二蠕动泵（自来水泵）的工作时间来控制自来水的进量，根据要求的稀释倍数进样品和自来水后在稀释桶内用微型搅拌机充分搅拌混匀。 

上述的渔业水质自动在线监测系统的稀释系统，利用两位三通第四电磁阀来控制是从稀释桶中还是直接从样品过滤桶中抽样品进多参数水质分析仪进行分析。 

利用上述渔业水质自动在线监测系统的稀释系统，可进行待测水样的稀释，具体方法如下所述： 

控制命令由稀释系统主控PLC发出，

首先，打开第一电磁阀，第二电磁阀和第二蠕动泵，关闭第五电磁阀，稀释桶中进自来水，用搅拌机对稀释桶进行清洗；

接着，通过打开第五电磁阀排空稀释桶中用于清洗的水，关闭第五电磁阀；

然后，打开第一电磁阀，第二电磁阀和第二蠕动泵，关闭第五电磁阀，稀释桶中进自来水，持续一个第一时间段后关闭第一电磁阀，第二电磁阀和第二蠕动泵；

随后，打开第一蠕动泵和第三电磁阀，稀释桶中进待稀释样品，持续一个第二时间段后关闭第一蠕动泵和第三电磁阀；

最后，用搅拌机搅拌，混合均匀后打开第四电磁阀，抽稀释桶中的稀释后样品至多参数水质分析仪；

上述过程中，根据需要稀释的倍数、第一蠕动泵的流量和第二蠕动泵的流量相应地设定进自来水的第一时间段与进待稀释样品的第二时间段。

通过简单的换算，可以得出关系式如下： 

具体实施例一：当水体中氨氮浓度为2mg/L，渔业水质自动在线监测系统的量程为0-2mg/L，稀释目标是2倍，稀释后的浓度为1mg/L。第一蠕动泵的流量为0.5L/min，第二蠕动泵的流量为1L/min。

首先，打开第一电磁阀，第二电磁阀和第二蠕动泵，关闭第五电磁阀，持续30s，用搅拌机搅拌15s对稀释桶进行清洗； 

接着，打开第五电磁阀30s，排空稀释桶中的水后关闭第五电磁阀；

然后，打开第一电磁阀，第二电磁阀和第二蠕动泵，关闭第五电磁阀，持续10s后关闭第一电磁阀，第二电磁阀和第二蠕动泵；此时段稀释桶中进自来水；

随后，打开第一蠕动泵和第三电磁阀，持续20s后关闭第一蠕动泵和第三电磁阀；此时段稀释桶中进待稀释样品；

最后，用微型搅拌机搅拌15s，混合均匀后打开第四电磁阀，抽稀释桶中的稀释后样品至多参数水质分析仪进行测量。

具体实施例二：当水体中亚硝氮浓度为1.5mg/L，渔业水质自动在线监测系统量程为0-0.3mg/L，稀释目标是10倍，稀释后的浓度为0.15mg/L。第一蠕动泵的流量为0.5L/min，第二蠕动泵的流量为1L/min。 

首先，打开第一电磁阀，第二电磁阀和第二蠕动泵，关闭第五电磁阀，持续30s，用搅拌机搅拌15s对稀释桶进行清洗； 

接着，打开第五电磁阀30s，排空稀释桶中的水后关闭第五电磁阀；

然后，打开第一电磁阀，第二电磁阀和第二蠕动泵，关闭第五电磁阀，持续45s后关闭第一电磁阀，第二电磁阀和第二蠕动泵；此时段稀释桶中进自来水；

随后，打开第一蠕动泵和第三电磁阀，持续10s后关闭第一蠕动泵和第三电磁阀；此时段稀释桶中进待稀释样品；

最后，用微型搅拌机搅拌15s，混合均匀后打开第四电磁阀，抽稀释桶中的稀释后样品至多参数水质分析仪进行测量。

对于一些常用水质参数的稀释倍数，可以根据计算和实际使用的情况，总结成如下的稀释系统模拟计算表。