医院下水道残留汞监测预警装置 |
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| 申请号 | CN201710266579.X | 申请日 | 2017-04-21 | 公开(公告)号 | CN107036674A | 公开(公告)日 | 2017-08-11 |
| 申请人 | 三峡大学; | 发明人 | 郑祥旺; 李阳; 张宇; 方芙蓉; 潘昊; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种医院下 水 道残留汞监测预警装置，包括安装于下水道弯管底部出口 位置 的壳体，壳体顶部与下水道弯管底部之间还设有滤网，壳体底部设有同轴 电缆 ，壳体 侧壁 底部设有排污管道，排污管道上设有 阀 门 ；同轴电缆上部的导电层与绝缘层呈阶梯状分布，同轴电缆下部输出端通过电磁控制机构与LED 光源 系统连接；本发明能够有效监测医院下水道的残留液态汞，并及时排出下水道，避免造成环境污染。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种医院下水道残留汞监测预警装置，包括安装于下水道弯管（1）底部出口位置的壳体（2），其特征在于：所述壳体（2）顶部与下水道弯管（1）底部之间还设有滤网（3），所述壳体（2）底部设有同轴电缆（4），所述壳体（2）侧壁底部设有排污管道（5），所述排污管道（5）上设有阀门（6）； |
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| 说明书全文 | 医院下水道残留汞监测预警装置技术领域[0001] 本发明涉及汞监测技术领域，具体地指一种医院下水道残留汞监测预警装置。 背景技术[0002] 汞是世界上唯一在常温常压下呈液体状态的金属，它外观呈银色，并能像水样流动，它是科研、工、农业生产中被广泛应用的金属之一，医院广泛使用水银体温计检测病人体温，水银体温计优点是成本低，测量结果准确而稳定，缺点是读数较困难，易碎，一旦破碎，水银对人体有毒害性，汞蒸气具有剧毒,如果长期通过呼吸道吸入人体，就能造成不同程度的急慢性中毒，且汞为重金属，进入水环境后难以清除，现有技术中的除汞方式，第一种方法使用硫黄粉散布地面清扫，但作用缓慢，效果不明显，并且对消除汞蒸气收效甚微，只能对汞珠有效果，第二种方法采用2%稀硝酸溶液清洗地面汞污染，将该液倒在汞污染的地面上，用扫帚轻轻扫动，或用布拖把轻轻来回拖，使硝酸与汞化合成亚硝酸汞盐，待30分钟到1小时后再用自来水冲洗地面，冲人地下排水道。但是在实际操作中，难免 有不规范的地方，更有甚者不经处理，直接排入下水道，汞的密度远大于水，故被冲入下水道的液态汞沉积于下水道的低洼处。 [0003] 现有技术中的除汞方式，只有针对地表洒落液态汞的处理方法和对空气中汞蒸气的处理装置，如专利CN201620735865.7公布了“一种消除地面流散汞和汞蒸汽的装置”。然而，尚没有针对医院下水道残留液态汞的处理方法。 发明内容[0004] 本发明的目的在于克服上述不足，提供一种医院下水道残留汞监测预警装置，以有效监测医院下水道的残留液态汞，并及时排出下水道，避免造成环境污染。 [0005] 本发明为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：一种医院下水道残留汞监测预警装置，包括安装于下水道弯管底部出口位置的壳体，所述壳体顶部与下水道弯管底部之间还设有滤网，所述壳体底部设有同轴电缆，所述壳体侧壁底部设有排污管道，所述排污管道上设有阀门；所述同轴电缆上部的导电层与绝缘层呈阶梯状分布，所述同轴电缆下部输出端通过电磁控制机构与LED光源系统连接。 [0006] 进一步地，所述同轴电缆由内向外依次包括中心铜线、第一绝缘层、第一导电层、第二绝缘层、第二导电层、第三绝缘层和第三导电层；所述第一绝缘层、第一导电层、第二绝缘层、第二导电层、第三绝缘层和第三导电层均为空心圆柱形结构；所述中心铜线、第一导电层、第二导电层、第三导电层高度依次降低，所述第一绝缘层和第一导电层高度相同，所述第二绝缘层和第二导电层）高度相同，所述第三绝缘层和第三导电层高度相同。 [0007] 更进一步地，所述电磁控制机构包括第一继电器、第二继电器和第三继电器；所述第一继电器分别与中心铜线底部和第三导电层底部电连接，所述第二继电器分别与第一导电层底部和第三导电层底部电连接，所述第三继电器分别与第二导电层底部和第三导电层底部电连接； 所述第一继电器通过第一触点控制第一LED光源系统开闭，所述第二继电器通过第二触点控制第二LED光源系统开闭，所述第三继电器通过第三触点控制第三LED光源系统开闭。 [0011] 本发明的有益效果：本发明装置通过对同轴电缆的改进，使其上部的导电层与绝缘层呈阶梯状分布，这样当液态汞高度在壳体内逐渐升高时，会对应的接通电磁控制机构的相应回路，进而接通相应的LED光源系统，从而便于人们快速判断医院下水道残留液态汞量的多少，进而可及时将其排出下水道，避免造成环境污染。附图说明 [0012] 图1 为一种医院下水道残留汞监测预警装置的结构示意图；图2为一种医院下水道残留汞监测预警装置与下水道弯管的安装结构示意图； 图3为图1中同轴电缆的内外层结构剖面图； 图4为图1中同轴电缆、电磁控制机构和LED光源系统之间的连接结构示意图； 图5为图4中第一继电器与第一LED光源系统之间的连接结构示意图； 图6为图2中F区域的放大结构示意图； 图中，下水道弯管1、壳体2、滤网3、同轴电缆4、中心铜线4.1、第一绝缘层4.2、第一导电层4.3、第二绝缘层4.4、第二导电层4.5、第三绝缘层4.6、第三导电层4.7、排污管道5、阀门 6、电磁控制机构7、第一继电器7.1、第一触点7.1.1、第二继电器7.2、第二触点7.2.1、第三触点7.3.1、第三继电器7.3、LED光源系统8、第一LED光源系统8.1、第二LED光源系统8.2、第三LED光源系统8.3、安装座9、密封环9.1、密封垫圈9.2、保护电阻10。 具体实施方式[0013] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。 [0014] 如图1至图6所示，一种医院下水道残留汞监测预警装置，包括安装于下水道弯管1底部出口位置的壳体2，所述壳体2顶部与下水道弯管1底部之间还设有滤网3，所述壳体2底部设有同轴电缆4，所述壳体2侧壁底部设有排污管道5，所述排污管道5上设有阀门6；在本实施例中，滤网3由金属丝制成，材料为金属铬，具有较好的防腐蚀性能，上述滤网滤网孔径大小为10目，（“目数”是滤网孔径大小的一种量度单位，指 1 英寸（25.4毫米）的长度上，有多少个孔。目数越大，孔径越小，可通过滤网的颗粒直径越小。）可防止下水道中大直径固体颗粒进入壳体2中，且能保证液态金属汞能顺利进入壳体2中。在本实施例中，壳体2优选地选用PVC塑料，它具有优良的抗酸碱性能，不导电，不能燃烧，安装简易，成本低廉，耐用，易切割及联接等特点。 [0015] 所述同轴电缆4上部的导电层与绝缘层呈阶梯状分布，所述同轴电缆4下部输出端通过电磁控制机构7与LED光源系统8连接。在本实施例中，同轴电缆4由内到外为同心圆环状结构，且由内到外高度逐渐降低。同轴电缆与下水道内的污水和液态汞直接接触， 导电层为镀铬铜材料，导电性能优异，且导电层表面镀铬具有较好的防腐蚀性能，能在下水道恶劣的环境中保持正常工作。绝缘层为聚四氟乙烯(PTFE)材料，绝缘性能良好。 [0016] 进一步地，所述同轴电缆4由内向外依次包括中心铜线4.1、第一绝缘层4.2、第一导电层4.3、第二绝缘层4.4、第二导电层4.5、第三绝缘层4.6和第三导电层4.7；所述第一绝缘层4.2、第一导电层4.3、第二绝缘层4.4、第二导电层4.5、第三绝缘层4.6和第三导电层4.7均为空心圆柱形结构；所述中心铜线4.1、第一导电层4.3、第二导电层4.5、第三导电层 4.7高度依次降低，所述第一绝缘层4.2和第一导电层4.3高度相同，所述第二绝缘层4.4和第二导电层4.5高度相同，所述第三绝缘层4.6和第三导电层4.7高度相同。 [0017] 更进一步地，所述电磁控制机构7包括第一继电器7.1、第二继电器7.2和第三继电器7.3；所述第一继电器7.1分别与中心铜线4.1底部和第三导电层4.7底部电连接，所述第二继电器7.2分别与第一导电层4.3底部和第三导电层4.7底部电连接，所述第三继电器7.3分别与第二导电层4.5底部和第三导电层4.7底部电连接； 所述第一继电器7.1通过第一触点7.1.1控制第一LED光源系统8.1开闭，所述第二继电器7.2通过第二触点7.2.1控制第二LED光源系统8.2开闭，所述第三继电器7.3通过第三触点7.3.1控制第三LED光源系统8.3开闭。 [0018] 优选地，所述第一继电器7.1、第二继电器7.2和第三继电器7.3的控制电路上均设有保护电阻。保护电阻10，可防止电流过大损坏电路。 [0019] 优选地，所述壳体2顶部与下水道弯管1底部螺纹连接，所述同轴电缆4底部固定于安装座9上，所述安装座9外表面与壳体2内侧螺纹连接。这种可拆卸的螺纹连接方式能够方便安装和拆卸。 [0020] 优选地，如图6所示，所述安装座9外表面固定有密封环9.1，所述密封环9.1与壳体2之间设有密封垫圈9.2。这样使得整个装置具有较好的密封性能，可防止下水道内液体的溢出。 [0021] 本实施例工作过程如下：下水道管，特别是下水道弯管1的底部容易残留汞，本实施例装置在使用时，分为以下几个阶段：如图4所示，A-B之间的距离为第三导电层4.7的高度，A-C之间的距离为第二导电层4.5的高度，A-D之间的距离为第一导电层4.3的高度，A-E之间的距离为中心铜线4.1的高度； 装置工作初期，液态汞液面高度较低，仅仅处于A-B区间时，电磁控制机构7与同轴电缆 4无法形成回路，使得触点保持原状，LED光源系统8的灯泡不会亮； 当液态汞高度到达B-C区间时，由于汞的良好导电性，第二导电层4.5和第三导电层4.7之间接通，使得第三继电器7.3形成回路而工作，其第三触点7.3.1会被线圈产生的磁力吸引向下压，并接通第三LED光源系统8.3的回路，使得第三LED光源系统8.3的灯泡发光； 当液态汞高度到达C-D区间时，由于汞的良好导电性，第一导电层4.3和第三导电层4.7之间接通，使得第二继电器7.2形成回路而工作，其第二触点7.2.1会被线圈产生的磁力吸引向下压，并接通第二LED光源系统8.2的回路，使得第二LED光源系统8.2的灯泡发光； 当液态汞高度到达D-E区间时，由于汞的良好导电性，中心铜线4.1和第三导电层4.7之间接通，使得第一继电器7.1形成回路而工作，其第一触点7.1.1会被线圈产生的磁力吸引向下压，并接通第一LED光源系统8.1的回路，使得第一LED光源系统8.1的灯泡发光。 [0022] 因此液态汞高度到达D-E区间时，第三LED光源系统8.3的灯泡、第二LED光源系统8.2的灯泡和第一LED光源系统8.1的灯泡均全亮，可得知壳体2内储存了较多的液态汞，则打开阀门6，液态汞由排污管道5流出，液态汞被收集并回收。 [0023] 如图5所示为第一继电器7.1与第一LED光源系统8.1之间的连接结构示意图，第二继电器7.2与第二LED光源系统8.2的连接结构、第三继电器7.3与第三LED光源系统8.3的连接结构与图5均相同；在上述步骤中，会存在下水道其他液体（比如水）接触同轴电缆4导电层的情况，据研究分析，下水道其他液体的电阻较高（通常大于500欧姆），回路产生的电流不足以使得使得触点被线圈产生的磁力吸引向下压，而液态汞的电阻很小，具有良好的导电性；因此实际操作中，我们选择合适的弹簧、以及线圈，使得当纯液体汞接通电磁控制机构7电路后，其线圈的吸力可以克服弹簧的弹力，而使得触点被吸引向下压，而当下水道其他液体接触同轴电缆4导电层时，其线圈的吸力不足以克服弹簧的弹力，使得触点不会下压，因此弹簧、以及线圈的选择需要符合相应的实际情况。 |
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