今天为大家介绍一项国家发明授权专利——一种管网水质检测装置及方法。该专利由宁波水表股份有限公司申请，并于2018年3月30日获得授权公告。
内容说明
本发明涉及水质检测领域，尤其涉及一种管网水质检测装置及方法。
发明背景
饮用水的安全问题关系到千家万户，保障饮水安全刻不容缓。城镇供水管网的管道敷设漫长且复杂，饮用水需要经过长距离、长时间的输送才能到达用户，而输送过程中由于各种物理、化学、微生物等作用，饮用水极易被污染，水质恶化。所以在关键管网上对水质进行实时在线检测是非常必要的。
现有技术中水质在线监测的设备通常是对管网中的水进行取样，取出的水样使用外部的检测设备进行检测。这种检测装置无法直接安装在管道上，其需要独立的安装空间，而且取样的过程较为复杂，增加了检测成本。
市场上也出现了一种直插式的水质检测设备，其可以直接插入到管道中对水质进行检测，但是这种检测方法受水流速的限制，精度不高。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明目的之一在于提供一种管网水质检测装置，其适于直接连接在管道上对管道内的水质进行检测。本发明的目的之二在于提供一种管网水质检测方法，该方法在主水流上分出小股低流速支流，通过检测支流内的水质，得到主水流的水质情况。
本发明目的之一采用如下技术方案实现：一种管网水质检测装置，包括主管道、检测管以及水质检测模块，水质检测模块包括至少一个用于检测水质的传感器，各传感器设于检测管内，检测管具有进水口以及出水口，进水口和出水口分别与主管道连通，主管道的两端适于与管网连通，以使得管网中的水进入主管道以及检测管。当管网中的水流经主管道时，一部分水经过进水口进入检测管，传感器对进入检测管的水进行水质检测，然后水流通过出水口再进入主管道中。检测管内的水流与管网内的水流相比更为稳定，使得本发明水质检测的准确度较高。此外，由于本发明的检测基本是在密闭的空间内完成的，检测过程不会将污染物质带入到水流中，因此检测后的水可以再次进入主管道内，这样既避免了水资源的浪费，同时也省略了检测后水样的处理步骤，使得检测装置的结构得到简化。
本发明主管道可以直接连接在管网中的管道上，有利于减小检测设备整体占用的空间。而且由于本发明的管网水质检测装置安装方便，可以根据需要安装在管网的各处，增强了对管网水质的监控。主管道包括进水段和出水段，进水段的内径大于出水段的内径，检测管的进水口与进水段连通，检测管的出水口与出水段连通，从而检测管在进水口与出水口产生水压差。由于进水口与出水口具有水压差，从而主管道内的水流在水压的作用下，更容易进入检测管内，使得检测管内的水不断更新的，也即水质检测模块始终检测到的是管网中最新的水质数据。
主管道还包括处于进水段与出水段之间的第一过渡管段以及处于出水段下游的第二过渡管段，第一过渡管段的内径从上游至下游逐渐变小，第二过渡管段的内径从上游至下游逐渐变大。通过在出水段的两侧增加第一过渡管段以及第二过渡管段，使得主管道的内径缓慢地变化，避免了急速变化造成的水流不稳定。第一过渡管段的长度小于第二过渡管段的长度。这样可以使出水段下游的水体少形成漩涡。
进水口与进水段通过第一支管连通，出水口与出水段通过第二支管连通，第一支管与第二支管上分别设有阀门。通过设置阀门，使得主管道与检测管可以根据使用者的需求选择是否连通，提高了管网水质检测装置的使用灵活性。水质检测模块包括温度传感器、余氯传感器、pH传感器、电导率传感器、浊度传感器；余氯传感器、pH传感器、电导率传感器设置在检测管的中部。本发明的管网水质检测装置将多种检测传感器集成，可以检测多种水质参数，满足对于各种水质的检测要求。其集成度高，整体体积较小，便于安装。此外，由于水质的检测均可以利用现有的传感器实现，大大降低了管网水质检测装置的成本，有利于大范围推广。水质检测模块还包括自动排气阀，自动排气阀设于检测管上部靠近出口处，用于收集并排出检测管内的气体，浊度传感器设置在自动排气阀的下游。通过增加自动排气阀，可以提高浊度传感器的测量准确度。
管网水质检测装置还包括控制模块、通讯模块、显示模块、控制面板以及电源；控制模块与各传感器信号连接，用于处理传感器的信息；控制模块得到的水质数据通过通讯模块传送至控制中心；显示模块与控制模块信号连接，用于显示水质信息；控制模块与控制面板信号连接，通过控制面板对控制模块的参数进行设置；控制面板还与显示模块信号连接，显示模块为控制面板提供显示；电源用于给控制模块、通讯模块、显示模块以及控制面板供电。
本发明目的之二采用如下技术方案实现：一种管网水质检测方法，包括以下步骤：使管网中的主水流在至少一管段处形成至少一支流；支流流经至少一水质检测传感器后，再次汇入主水流中。使主水流在支流入口处的内径大于主水流在支流出口处的内径，从而支流上游的水压大于其下游的水压。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：（1）本发明的管网水质检测装置可以直接安装在管网的管道上，并与管道连通，可以在管网进行水输送的同时对管网内的水质进行检测，其检测精度良好、成本低廉、集成度高、占用的空间小且便于安装与维护。（2）由于检测管内的水流（或支流）是随着主管道内水流（或主水流）的流动不断更新的，因此检测管内的水流（或支流）的水质基本可以看做是管网的实时水质，从而实现了实时实地检测水质。
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