CN102980982A

CN102980982A - 一种带有自动清洗功能的水质感应装置

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Publication number: CN102980982A
Application number: CN2012104738646A
Authority: CN
Inventors: 梁永健; 刘盛理; 彭利民; 肖红生
Original assignee: GUANGDONG SHUNDE CHENXI INTERNET OF THINGS TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: GUANGDONG SHUNDE CHENXI INTERNET OF THINGS TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-11-20
Filing date: 2012-11-20
Publication date: 2013-03-20

Abstract

本发明公开了一种带有自动清洗功能的水质感应装置，包括竖向支撑部、清洗结构和感应驱动结构；所述感应驱动结构围绕转动轴做往复转动；所述感应驱动结构包括电机、驱动杆和感应探头，所述驱动杆在电机驱动下做往复移动；所述感应驱动结构转动至清洗结构位置处，清洗结构对感应探头进行清洗。本发明的水质感应装置，当不需要对水体检测时，驱动杆将感应探头提出水面，避免水中杂质对感应探头的持续影响，大大减缓了感应探头被杂质影响的速度；当需要检测水体时，驱动杆将感应探头放入水中；实现了灵活测量，降低杂质影响的目的。同时，当需要对探头进行清洗时，感应驱动结构围绕转动轴旋转，将探头旋转至清洗结构位置处进行擦洗、清洁。

Description

一种带有自动清洗功能的水质感应装置

技术领域

本发明涉及水下传感技术领域，具体涉及一种带有自动清洗功能的水质感应装置。

背景技术

水下传感装置，主要用于检测水体信息，通过分析各种传感感应探头检测到的各种信号，得出所期望的水体信息。对于现有的水下传感装置，其传感感应探头由于长时间浸于水中，久之，水中的杂质、微生物及其钙化物质会在感应探头的表面附着，影响了原本应该检测到的水体信息，使得检测到的水体信息误差逐渐增大。

以往，技术人员通过人工定时擦洗，以及更换感应探头的方式来解决上述检测精度变差的问题，但明显，该方法费时费力，成本高，难以实现产业化、自动化。后来有技术人员研发了一种利用超声波清洗感应探头表面杂质的方案，但其也有不足之处；一是大大增加了相对成本，对于原本的传感装置而言，其成本不高，然而，为实现超声波清洗所增加的超声波发生器，仅其成本甚至大于原传感装置的成本，对于价格提升了近一倍多的传感装置，这是在实际产业的应用中难以接收的；二是超声波对渔业的影响，对于一些工、农业领域，如渔业等水产养殖产业，超声波在水中的传播甚至会对某些生物产生致命伤害，因而超声波清洗的方案不能在这些领域得到推广应用。

发明内容

本发明的目的在于设计一种带有自动清洗功能的水质感应装置，该装置可根据清洗要求将探头升离水面，并根据检测要求将探头放入水下，从而智能实现探头的检测和清洗。

为实现本发明的目的所采用的技术方案为：一种带有自动清洗功能的水质感应装置，包括竖向支撑部、清洗结构和感应驱动结构；所述清洗结构和感应驱动结构相对于竖向支撑部固定设置；所述感应驱动结构的底部设有感应探头，感应驱动结构用于驱动感应探头做上下往复移动，并在感应探头移动至上限位置时，驱动感应探头做可回复的转动；所述清洗结构用于清洗感应探头，并位于感应探头在上限位置做转动时的转动轨迹上。当感应驱动结构转动至清洗结构位置处时，清洗结构对感应探头进行清洗。

本发明的感应装置，当不需要对水体检测时，电机驱动驱动杆将感应探头提出水面，避免水中杂质对感应探头的持续影响，如此大大减缓了感应探头被微生物、杂质等沾染的速度；当需要检测水体时，电机再次驱动驱动杆将感应探头放入水中；实现了灵活测量，降低杂质影响的目的。同时，当需要对探头进行清洗时，感应驱动结构围绕转动轴旋转，将探头旋转至清洗结构位置处进行擦洗、清洁。本方案成本低、适用广泛。

优选的，包括设于竖向支撑部上的横向支撑部；所述感应驱动结构通过转动轴与横向支撑部连接，感应驱动结构通过驱动装置，围绕该转动轴做可回复的转动。如此，清洗结构和感应驱动结构可有效的错开位置，为感应驱动结构留出转动和移动的空间。

优选的，所述感应驱动结构包括电机和驱动杆，所述感应探头设于驱动杆的底部；驱动杆与电机连接，在电机驱动下做上下往复移动。

优选的，所述驱动杆的顶部具有对应探头移动下限位置的止动端面，所述驱动杆的底部具有探头座，感应探头安装于探头座，探头座顶部具有对应探头移动上限位置的止动端面。

优选的，所述探头座设有电路模块，电路模块底部具有感应探头安装面，在安装面上安装有多个感应探头；所述电路模块用于驱动传感探头工作，接收传感探头探测到的信号，并将信号通过有线或无线的方式传输出去。

优选的，至少包括一导杆，导杆与驱动杆平行，穿过电机的壳体，用于引导驱动杆做上下往复移动。

作为优选方案，所述驱动杆为直杆、螺旋杆、齿杆或螺纹杆。

所述齿杆，杆的一侧设有凹凸的齿牙。通过电机带动齿轮，齿轮上的齿牙与齿杆上的齿牙配合，从而驱动齿杆移动。

优选的，所述清洗结构具有向感应驱动结构一侧开口的凹槽，凹槽的内底部和/或内侧部设有清洁滚轮；清洁滚轮可被驱动旋转。

优选的，所述凹槽的内底部为一倾斜面，该倾斜面使感应探头在转动至凹槽内时，探头底部与凹槽内底部的清洁滚轮垂直接触。

当感应探头被旋转至凹槽内时，位于感应探头两侧及底侧的清洁滚轮对感应探头的两侧和底端进行擦拭清洗。

优选的，所述清洗结构或凹槽与水平方向形成夹角，夹角范围是30度至60度。既保证适度的行程，同时可尽量节约功耗。

优选的，所述感应驱动结构通过同一驱动装置，驱动感应探头做上下往复移动和可回复的转动。

优选的，竖向支撑部的顶部设有太阳能装置。用于吸收太阳能并转化为电能储存，供本发明整个水质感应装置使用。

优选的，竖向支撑部的底部设有底座。该方案适合于水深、水环境较为稳定的探测领域。

优选的，竖向支撑部的底部设有浮标。该方案特别适合于水深不定、水深较深、水域较广、探测点不定的水体探测领域。

附图说明

图1为本发明水质感应装置的结构示意图

图2为本发明水质感应装置的局部剖视结构图

图3为本发明水质感应装置的感应探头在清洗时的局部剖视结构图

图4为感应驱动结构的结构示意图

图5为清洁滚轮的结构示意图

图6为本发明水质感应装置安装于浮标时的结构示意图

图7为本发明水质感应装置安装于水底时的结构示意图

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例作进一步说明：

如图1至3所示，一种带有自动清洗功能的水质感应装置，包括竖向支撑部、感应驱动结构和清洗结构3，所述清洗结构3固定在竖向支撑部上。

在本实施例中，还包括与竖向支撑部垂直的横向支撑部4，所述竖向支撑部包括支撑杆2，竖向支撑部和横向支撑部4用于固定和支撑整个感应装置，以及保持水质感应装置各个部件的相对位置。

所述横向支撑部可以是一单独的横杆，还可以是清洗结构的外壳的延伸。

支撑杆2竖向设置，横向支撑部4固定于支撑杆2上，并横向设置。横向支撑部4的两端，分别安装清洗结构3和感应驱动结构。

感应驱动结构通过转动轴7与横向支撑部4连接，感应驱动结构可围绕转动轴7转动。所述转动轴7为电机自身的转轴的延伸，或为通过电机和齿轮、皮带等驱动的转轴。驱动转动轴的该电机设于横向支撑部内。

如图4所示，为感应驱动结构的结构示意图，包括电机6、驱动杆62、导杆63，数据线64、止动端61、电路模块65和感应探头66。

所述导杆63和驱动杆62平行、并排设置，导杆63和驱动杆62的一端与止动端61连接，另一端共同与电路模块65连接，感应探头设于电路模块65的另一侧。

驱动杆62可以是直杆、螺旋杆、齿杆、螺纹杆等，本实施例中，驱动杆为齿杆，杆的一侧设有凹凸的齿牙。通过电机6带动齿轮，齿轮上的齿牙与齿杆上的齿牙配合，从而驱动齿杆移动。

驱动杆62尾端的止动端61，用于防止驱动杆62因过度移动而脱离电机6；止动端下侧面为对应探头移动下限位置的止动端面。驱动杆62两侧并排设置有导杆63，电机6的壳体上设有供导杆63穿过的滑槽，用于引导及固定驱动杆62移动的轨迹。

所述数据线64用于提供电源、信号的传输。

所述感应探头66设有若干，使用时，将感应探头66移动到水下，对水体进行感应、探测。为适应不同水深的情况，感应探头66可伸缩，从而实现微调。为方便更换，各感应探头66通过可拆卸的方案安装于电路模块上65。若干感应探头66形成单排或多排的排列，感应探头测量时向下朝向。

感应探头66设于驱动杆62的底端，包括直接或间接设于驱动杆底端的情况，本实施例属于间接设于驱动杆62底端的情况。

所述电路模块65用于驱动感应探头66工作，接收感应探头66探测到的信号，并将信号通过有线或无线的方式传输出去。电路模块的上侧面为对应探头移动上限位置的止动端面。此外，具有防水密封功能。

如图1所示，感应驱动结构的电机6固定在横向支撑部4上，电机6可驱动驱动杆62上下移动，实现感应探头66入水和离水的目的。

如图2和图3所示，清洗结构3被局部剖开，将感应探头66上移至合适位置后，感应驱动结构绕转动轴7旋转，感应探头66旋转至清洗结构3的位置处接受清洗。

所述清洗结构3包括若干清洁滚轮31。如图5所示，清洁滚轮31表面设有布、棉、毛刷等柔性清洁材料。随清洁滚轮31的转动，其表面对感应探头66进行擦拭、清洁。

图2和图3所示，清洗结构3的局部剖视图，所述清洁滚轮31并排设置于感应探头66围绕转轴7旋转轨迹的两侧及底侧（即，轨迹外侧），形成上侧（即，轨迹内侧）开口的凹槽，感应驱动结构旋转时，感应探头66沿该凹槽进入。如图3所示，当感应探头66被旋转至凹槽内时，位于感应探头66两侧及底侧的清洁滚轮对感应探头66的两侧和底端进行擦拭清洗。

本实施例中，所述若干感应探头66为单排的结构，在其他实施例中，当感应探头排列成多排时，相应地，清洗结构3的清洁滚轮排列形成多条凹槽。

所述清洗结构3倾斜，与水平方向形成一定夹角；同时，由清洁滚轮31围成的凹槽也倾斜设置，平行于感应探头66的围绕转动轴7的弧形转动轨迹的切线。凹槽和清洗结构与水平方向的夹角最好是45度至60度之间，既保证适度的行程，亦可尽量节约功耗。

本实施例的水质感应装置，当不需要对水体检测时，电机驱动驱动杆将感应探头提出水面，避免水中杂质对感应探头的持续影响，如此大大减缓了感应探头被杂质影响的速度；当需要检测水体时，电机再次驱动驱动杆将感应探头放入水中；实现了灵活测量，降低杂质影响的目的。同时，当需要对探头进行清洗时，感应驱动结构围绕转动轴旋转，将探头旋转至清洗结构位置处进行擦洗、清洁。本方案成本低、适用广泛。

图1至图3所示，还包括太阳能装置5，设于竖向支撑部的顶端，用于吸收太阳能并转化为电能储存，供本发明整个水质感应装置使用。

如图6和图7所示，为本实施例感应装置的两种使用方案。

图6所示，将上述实施例的水质感应装置设于浮标上，浮标10漂浮于水面上，感应探头66可在电机6的驱动下上下移动，当需要测量时，感应探头66下移进入水下，测量结束，感应探头66上移回归原位，需要时感应探头66可旋转至清洗结构3处进行清洁。该方案特别适合于水深不定、水深较深、水域较广、探测点不定的水体探测领域，如江、湖、海等。

图7所示，将上述实施例的水质感应装置设于底座1上，底座1固定于水底处，感应探头66可在电机6的驱动下上下移动，当需要测量时，感应探头66下移进入水下，测量结束，感应探头66上移回归原位，需要时感应探头66可旋转至清洗结构3处进行清洁。该方案适合于水深、水环境较为稳定的探测领域，如鱼塘等。对此，为适应水深的变化不大的水域，还可将竖向支撑部设置为可伸缩的结构。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种带自动清洗功能的水质感应装置，其特征在于：包括竖向支撑部、清洗结构和感应驱动结构；所述清洗结构和感应驱动结构相对于竖向支撑部固定设置；

所述感应驱动结构的底部设有感应探头，感应驱动结构用于驱动感应探头做上下往复移动，并在感应探头移动至上限位置时，驱动感应探头做可回复的转动；

所述清洗结构用于清洗感应探头，并位于感应探头在上限位置做转动时的转动轨迹上。

2.根据权利要求1所述的水质感应装置，其特征在于：包括设于竖向支撑部上的横向支撑部；所述感应驱动结构通过转动轴与横向支撑部连接，感应驱动结构通过驱动装置，围绕该转动轴做可回复的转动。

3.根据权利要求1所述的水质感应装置，其特征在于：所述感应驱动结构包括电机和驱动杆，所述感应探头设于驱动杆的底部；驱动杆与电机连接，在电机驱动下做上下往复移动。

4.根据权利要求3所述的水质感应装置，其特征在于：所述驱动杆的顶部具有对应探头移动下限位置的止动端面，所述驱动杆的底部具有探头座，感应探头安装于探头座，探头座顶部具有对应探头移动上限位置的止动端面。

5.根据权利要求4所述的水质感应装置，其特征在于：所述探头座设有电路模块，电路模块底部具有感应探头安装面，在安装面上安装有多个感应探头；所述电路模块用于驱动传感探头工作，接收传感探头探测到的信号，并将信号通过有线或无线的方式传输出去。

6.根据权利要求4所述的水质感应装置，其特征在于：至少包括一导杆，导杆与驱动杆平行，穿过电机的壳体，用于引导驱动杆做上下往复移动。

7.根据权利要求1所述的水质感应装置，其特征在于：所述清洗结构具有向感应驱动结构一侧开口的凹槽，凹槽的内底部和/或内侧部设有清洁滚轮；清洁滚轮可被驱动旋转。

8.根据权利要求7所述的水质感应装置，其特征在于：所述凹槽的内底部为一倾斜面，该倾斜面使感应探头在转动至凹槽内时，探头底部与凹槽内底部的清洁滚轮垂直接触。

9.根据权利要求1所述的水质感应装置，其特征在于：所述感应驱动结构通过同一驱动装置，驱动感应探头做上下往复移动和可回复的转动。

10.根据权利要求1所述的水质感应装置，其特征在于：竖向支撑部的顶部设有太阳能装置，底部设有底座或浮标。