技术领域
[0001] 本
发明涉及水质监测设备技术领域，具体涉及一种自动传感器防护装置及水体监测方法。
背景技术
[0002] 在
水产养殖、环保、化工等等领域中，都需要大量的水质监测工作，从前的水质监测传感器放到水体中之后，由于水体中存在大量的
微生物(如藻类、菌类)以及附着类动物(如藤壶、石灰虫、螺丝、爬行动物等等)，这时候就严重影响测量数据的准确性和
精度，必须由人工去不定期的维护、保养、清理，给管理和使用者带来了巨大的人
力负担，而如果维护的不及时，得到的数据就会严重偏离，这样的数据就失去了参考价值，也可能给使用者带来严重的损失。
[0003] 目前，除了人工清洗方法外，自动清洗的解决方案通常有清洗刷和水
泵冲洗，在实现本发明的过程中，
发明人发现现有这两种方案至少存在以下问题： 1、使用清洗刷，其实清洗刷本身也会附着这些东西，只能起到一小段时间的清洗作用，不能长期使用；2、使用水泵冲洗，虽然水泵冲洗的效果还可以，但是要求水泵24小时工作，寿命也会大大缩短，故障率较高，且仍然会附着很多污染物。而且发明人发现实际上传感器并不需要实时在水体中工作，而是完全可以间歇性工作，发明人发现水质监测中，并不需要24小时每一秒钟都持续监测数据的变化，因为水质中的这些数据，例如溶解
氧这种变化最快的指标，在10-30分钟的变化也基本在5％-10％左右，而类似pH值、
氨氮、亚
硝酸盐、
浊度、
磷酸盐、硫化物、二氧化
碳等等数十种指标的变化速度都是以数小时和数天为单位的，变化及其缓慢。因此需要采用新的思路来解决上述问题。
发明内容
[0004] 本发明的主要目的在于提供一种自动传感器防护装置及水体监测方法，以解决现有水质监测设备中存在对传感器清洗的清洗不完全、故障率高不耐用、不能长期监测等问题。
[0005] 为达到上述目的，本发明提供了一种自动传感器防护装置，该防护装置具有：
[0006] 传感器，所述传感器的头部具有开放的测量单元，在传感器上安装有具有回复力的弹性部件；
[0007] 安装在传感器一侧的驱动单元，所述驱动单元中包含
驱动器、由所述驱动器驱动可进行往复运动的
连杆以及设置在所述连杆一端的保护头，在所述弹性部件的作用下所述保护头与所述测量单元相抵并将所述测量单元完全
覆盖隔离；以及
[0008] 与所述传感器和所述驱动单元电性连接的主控板。
[0009] 进一步的，所述驱动器为电磁驱动器，连杆为金属连杆，金属连杆上套设有线圈。
[0010] 进一步的，所述电磁驱动器由
镀铬
铁芯制得。
[0011] 进一步的，所述保护头由软性材料制得。
[0012] 进一步的，保护头可以采用
橡胶、
硅胶、TPU、TPE、TPR材料其中的一种制得。
[0014] 本发明还提供了一种水体监测方法，该方法步骤如下：
[0015] 将上述的自动传感器防护装置放入待测水域；
[0016] 启动装置由主控板中设置好的程序进行工作状态切换；
[0017] 非工作状态下，驱动单元不启动，在弹性部件作用下保护头与测量单元相抵并将测量单元完全覆盖，使测量单元与水隔绝；
[0018] 工作状态下，驱动单元启动，将保护头打开，漏出测量单元，驱动器带动连杆及连杆上的保护头多次往复运动，确保被测水体均匀进入测试区域，测量单元此时对水体进行水质检测；
[0019] 测量结束后，驱动单元关闭，弹性部件的
动能恢复重新使传感器头部的测量单元重新与保护头相抵，保护头将测量单元处的水体排空，进行再次隔离保护。
[0020] 采用上述本发明技术方案的有益效果是：本发明的一种自动传感器防护装置及水体监测方法，能将本发明更好得应用到长期的水体监测工作中，让传感器在水体中进行间歇工作，让传感器在非工作时间时测量单元与水体隔离，起到保护作用，隔绝污染物附着，在需要测量的时候打开隔离的保护头进行检测，在检测完毕后再排空水体，进行再次隔离保护，此方法为水体监测中在线监测系统的创新性方法，能够显著提高水体监测中传感器的使用寿命数倍到数十倍，能够大幅降低维护成本数倍，更能解决野外水体长期监测的难题。
附图说明
[0021] 图1为本发明
实施例一种自动传感器防护装置的结构示意图；
[0022] 图2为本发明实施例中的连杆、线圈与保护头的组合示意图。
[0023] 附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0024] 1-传感器；11-测量单元；2-驱动单元；21-驱动器；22-连杆；23-线圈； 24-保护头；3-弹性部件；4-主控板。
具体实施方式
[0025] 需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
[0026] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的
说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0027] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0028] 如图1所示，本发明实施例提供了一种自动传感器防护装置，该防护装置包括传感器1、与传感器1电性连接的主控板4以及安装在传感器1一侧的驱动单元2，传感器1的头部具有开放的测量单元11，在传感器1上安装有具有回复力的弹性部件3，驱动单元2中包含驱动器21、由驱动器21驱动可进行往复运动的连杆22以及设置在连杆22一端的保护头24，保护头24的面积要大于测量单元11的面积，保护头24与测量单元11相抵将测量单元11完全覆盖隔离，在非工作状态下，驱动器21不工作，传感器1在弹性部件3的作用下使测量单元11与保护头24相抵，使测量单元11与水隔绝，在工作状态下，驱动器21工作，带动连杆22将保护头24打开，并进行多次往复运动以使被测水体进入到测量单元11部位。
[0029] 其中，在本发明的一种具体实施例中，驱动单元2采用电磁驱动单元2，驱动器21为电磁驱动器21，更具体的，该电磁驱动器21由镀铬铁芯制得，电磁驱动器21与主控板4电性连接并由主控板4提供电源和进行程序控制，连杆22为金属连杆22，金属连杆22上套设有线圈23，电磁驱动器21可带动金属连杆22进行伸缩的往复运动，由主控板4进行程序控制开启、关闭、震动等模式，采用的这种结构可以是超级微型的程控电磁驱动器21，超级节能，工作功率<1W，具有能够连续工作3年以上的超长寿命，能够更好得应用到野外水体的长期监测，通过微机电装置来解决本发明所要解决的技术问题。
[0030] 在上述实施例中，该保护头24由软性材料制得，采用软性材料，可以在保护头24对测量单元11相抵时能将测量单元11完全覆盖住，并更好得将水体完全排出使测量单元11与水隔绝，由保护头24对测量单元11进行隔离保护，防止测量单元11收到污染物的附着污染，一般来讲保护头24可以采用橡胶、硅胶、TPU、TPE、TPR等材料，但是本发明不以此为限，可以采用其他同样能够起到同样效果的材料制成。
[0031] 在上述实施例中，弹性部件3为弹簧，传感器1套设在弹簧上，在驱动单元2不工作的状态下，由弹簧动能恢复使保护头24与测量单元11相抵并完全覆盖，以使测量单元11与水隔绝。
[0032] 通过以上实施例的应用，本发明实施例的一种自动传感器防护装置能够显著提高水体监测中传感器1的使用寿命数倍到数十倍，能够大幅降低维护成本数倍，更能解决野外水体长期监测的难题。
[0033] 在本发明的另一种具体实施例中，本发明提供了一种水质监测方法，该方法如下：
[0034] 将自动传感器1防护装置放入待测水域；
[0035] 启动装置由主控板4中设置好的程序进行工作状态切换；
[0036] 非工作状态下，驱动单元2不启动，在弹性部件3作用下保护头24与测量单元11相抵并将测量单元11完全覆盖，使测量单元11与水隔绝；
[0037] 工作状态下，驱动单元2启动，将保护头24打开，漏出测量单元11，驱动器21带动连杆22及连杆22上的保护头24多次往复运动，确保被测水体均匀进入测试区域，测量单元11此时对水体进行水质检测；
[0038] 测量结束后，驱动单元2关闭，弹性部件3的动能恢复重新使传感器1头部的测量单元11重新与保护头24相抵，保护头24将测量单元11处的水体排空，进行再次隔离保护。
[0039] 通过以上方法的应用，能将本发明更好得应用到长期的水体监测工作，能够让传感器1在水体中进行间歇工作，让传感器1在非工作时间(可能占据工作时间的99％以上)内，使传感器1的测量单元11与水体隔离，起到保护作用，隔绝污染物附着，在需要测量的时候打开隔离的保护头24进行检测，在检测完毕后再排空水体，进行再次隔离保护，此方法为水体监测中在线监测系统的创新性方法，可以使传统的测量维护周期延长数十倍，使得维护成本和运营成本成倍地降低。
[0040] 本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的主控板4的操作是可以通过程序来指令相关的
硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是
单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本
申请各个实施例中主控板4执行的操作。而前述的存储介质包括：
云存储、 U盘、移动
硬盘、只读
存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、
随机存取存储器(RAM， Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。同样的，给上述各器件提供电源的电源组件，其结构、
电路结构等均为
现有技术，故在此不再赘述。
[0041] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行
修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
