CN105234113B - 微小尺度盲腔内壁表面净化除垢装置 - Google Patents

微小尺度盲腔内壁表面净化除垢装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种微小尺度盲腔内壁表面净化除垢装置，包括：清洗液供应单元、清洗液回收单元、气体增压单元、清洗执行单元以及机械支撑结构，所述四个单元之间通过管路连接，管路上的阀门控制各个单元之间的通断，且所述四个单元均安装在所述机械支撑结构上；所述清洗液供应单元用于向清洗执行单元提供清洗液；所述清洗液回收单元用于回收清洗剩余的清洗液；所述气体增压单元用于调节输入气体的压力，实现不同力度的清洗；所述清洗执行单元用于实现多种方式的清洗；所述机械支撑结构用于整个装置的固定、定位、安装以及支撑。本发明自动化程度高、使用方便、清洗效率高，可广泛应用于微小仪器内腔的净化除垢。

Description

微小尺度盲腔内壁表面净化除垢装置
技术领域
本发明涉及信号采集技术、自动控制技术、流体力学、精密仪器及航空航天等领域，具体地，涉及仪器仪表的内腔清洗净化技术领域，尤其涉及微小尺度盲腔内壁表面净化除垢装置。
背景技术
随着测试控制技术的发展，传感器、压力表等具有盲腔特征的仪器、仪表设备越来越多的应用于工业自动化控制中。在航空航天、汽车工业、石油化工等领域更是得到了广泛应用。在获取环境数据过程中，仪器仪表设备会受到被测介质的污染，在内腔及感应膜片表面会产生污垢、油渍、固体颗粒物等残余污染物，这些残余物的长期存在会影响仪器、仪表设备的测试精度及使用寿命，由于不能获得可靠的测试数据，会对整个系统造成不良影响。对系统的可靠性、稳定性带来威胁。因此，亟需开发一种针对盲腔仪器、仪表设备的净化除垢装置。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种微小尺度盲腔内壁表面净化除垢装置。
根据本发明提供的微小尺度盲腔内壁表面净化除垢装置，包括：清洗液供应单元、清洗液回收单元、气体增压单元、清洗执行单元这四个单元以及机械支撑结构，所述四个单元之间通过管路连接，管路上的阀门控制这四个单元之间的通断，且所述四个单元均安装在所述机械支撑结构上；
所述清洗液供应单元用于向清洗执行单元提供清洗液；
所述清洗液回收单元用于回收清洗剩余的清洗液；
所述气体增压单元用于调节输入气体的压力，实现不同力度的清洗；
所述清洗执行单元用于实现多种方式的清洗，包括：洗液射流清洗、气液两相流清洗以及气体风淋清洗。
优选地，所述清洗液供应单元包括：气体排放阀、清洗液容器Ⅰ、清洗液容器Ⅱ、积液器、自吸抽液泵、自吸泵出液阀、自吸泵进液阀Ⅰ、自吸泵进液阀Ⅱ、自吸泵出液管路、自吸泵进液管路、气体排放管路；所述清洗液容器Ⅰ、清洗液容器Ⅱ分别通过所述自吸泵进液阀Ⅰ、自吸泵进液阀Ⅱ与自吸泵进液管路的输入端相连，所述自吸泵进液管路的输出端与自吸抽液泵相连，所述自吸抽液泵通过自吸泵出液管路向积液器输送清洗液，所述自吸泵出液管路上安装有自吸泵出液阀，设置在积液器上端的气体排放管路上安装有气体排放阀；且所述清洗液供应单元的各个组件之间通过球头螺帽的形式进行连接和密封。
优选地，所述清洗液回收单元包括：清洗防溅射板、清洗槽、清洗液回排阀Ⅰ、清洗液回排管路、清洗液回排阀Ⅱ；所述清洗防溅射板以可拆卸的方式安装在清洗槽的周边，清洗液回排管路与清洗槽相连，清洗液回排阀Ⅰ、清洗液回排阀Ⅱ均安装在清洗液回排管路上。
优选地，所述气体增压单元包括：缓冲容器、进气控制阀、三通接头、压力传感器、增压控制阀、进气管路以及增压管路；所述进气管路通过三通接头与缓冲容器相连，所述进气控制阀安装在所述进气管路上，所述增压管路通过压力传感器与所述三通接头相连，所述增压控制阀安装在增压管路上；且所述缓冲容器能够通过所述增压控制阀对积液器内的清洗液进行增压。
优选地，所述清洗执行单元包括：五通接头、清洗控制阀、清洗支管路、清洗管路、清洗喷嘴Ⅰ、清洗喷嘴转接头Ⅰ、清洗喷嘴Ⅱ、清洗喷嘴转接头Ⅱ、清洗喷嘴转接头Ⅲ、清洗喷嘴Ⅲ、清洗喷嘴转接头Ⅳ、清洗喷嘴Ⅳ；所述五通接头分别连通清洗管路和清洗支管路，所述清洗支管路分别通过清洗喷嘴转接头Ⅰ、清洗喷嘴转接头Ⅱ、清洗喷嘴转接头Ⅲ、清洗喷嘴转接头Ⅳ与贯穿所述清洗槽的清洗喷嘴Ⅰ、清洗喷嘴Ⅱ、清洗喷嘴Ⅲ、清洗喷嘴Ⅳ相连，所述清洗控制阀安装在所述清洗管路上。
优选地，所述机械支撑结构包括：缓冲容器支架、安装底板、积液器支架、高度调整螺母Ⅰ、支撑杆Ⅰ、支撑杆Ⅱ、高度调整螺母Ⅱ、传感器安装板；所述缓冲容器支架和积液器支架均安装在所述安装底板上，且分别用于支撑缓冲容器和积液器；所述支撑杆Ⅰ和支撑杆Ⅱ均安装在清洗槽上；所述传感器安装板被支撑杆Ⅰ和支撑杆Ⅱ贯穿，并通过支撑杆Ⅰ上的高度调整螺母Ⅰ和支撑杆Ⅱ上的高度调整螺母Ⅱ夹紧；所述高度调整螺母Ⅰ和高度调整螺母Ⅱ能够调整所述传感器安装板与所述清洗喷嘴Ⅰ、清洗喷嘴Ⅱ、清洗喷嘴Ⅲ、清洗喷嘴Ⅳ之间的距离。
优选地，所述压力传感器能够实时监测所述增压管路中气体的压力；
当需要增加清洗压力时，通过调节增压控制阀提高压力的设定值，并打开进气控制阀，关闭气体排放阀；
当需要减小清洗压力时，通过调节增压控制阀降低压力的设定值，并打开气体排放阀，关闭进气控制阀。
优选地，所述清洗执行单元能够通过清洗控制阀的开启与关闭实现多种清洗方式，包括：脉冲清洗、稳态清洗、混合清洗。
优选地，所述的清洗喷嘴Ⅰ、清洗喷嘴Ⅱ、清洗喷嘴Ⅲ、清洗喷嘴Ⅳ能够绕清洗槽的底座进行45°范围的角度调整，实现对传感器的多角度清洗。
优选地，所述清洗液供应单元能够通过控制所述自吸泵进液阀Ⅰ和自吸泵进液阀Ⅱ的开启与关闭选择不同的清洗液。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明提供的装置能够自动去除微小尺度盲腔内壁的各种污物，使用方便、清洗效率高。
2、本发明提供的装置通过调整清洗嘴与待洗仪器的角度实现多角度大范围清洗。
3、本发明提供的装置通过清洗控制阀的开启与关闭实现多种清洗方式，包括：脉冲清洗、稳态清洗、混合清洗等，能够更好地适用于各种设备的清洗。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明提供装置的轴侧图；
图2为本发明提供装置的主观图；
图3为本发明提供装置的左观图；
图4为本发明提供装置中传感器安装模块的视图。
图中：
1-缓冲容器支架； 2-缓冲容器； 3-进气控制阀；
4-三通接头； 5-压力传感器； 6-增压控制阀；
7-气体排放阀； 8-清洗防溅射板； 9-清洗槽；
10-五通接头； 11-清洗液回排阀Ⅰ； 12-清洗液回排管路；
13-清洗液回排阀Ⅱ； 14-清洗液容器Ⅰ； 15-清洗液容器Ⅱ；
16-安装底板； 17-积液器支架； 18-积液器；
19-自吸抽液泵； 20-清洗控制阀； 21-自吸泵出液阀；
22-自吸泵进液阀Ⅰ； 23-自吸泵进液阀Ⅱ； 24-进气管路；
25-增压管路； 26-清洗支管路； 27-自吸泵出液管路；
28-自吸泵进液管路； 29-气体排放管路； 30-清洗管路；
31-传感器Ⅰ； 32-高度调整螺母Ⅰ； 33-支撑杆Ⅰ；
34-传感器Ⅱ； 35-传感器Ⅲ； 36-支撑杆Ⅱ；
37-高度调整螺母Ⅱ； 38-传感器Ⅳ； 39-传感器安装板；
40-清洗喷嘴Ⅰ； 41-清洗喷嘴转接头Ⅰ； 42-清洗喷嘴Ⅱ；
43-清洗喷嘴转接头Ⅱ； 44-清洗喷嘴转接头Ⅲ； 45-清洗喷嘴Ⅲ；
46-清洗喷嘴转接头Ⅳ； 47-清洗喷嘴Ⅳ。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明提供的微小尺度盲腔内壁表面净化除垢装置通过自吸抽液泵来实现循环清洗，采用气体增压的方式使得清洗液获得足够大的势能，当打开清洗控制阀后，清洗液高速流出实现对传感器内腔及膜片的清洗；同时还可以调整清洗喷嘴的角度及清洗间距以实现变角度、多层次清洗。
本发明提供的微小尺度盲腔内壁表面净化除垢装置，包括：清洗液供应单元、清洗液回收单元、气体增压单元、清洗执行单元这四个单元以及机械支撑结构，所述四个单元之间通过管路连接，管路上的阀门控制这四个单元之间的通断，且所述四个单元均安装在所述机械支撑结构上；
所述清洗液供应单元用于向清洗执行单元提供清洗液；
所述清洗液回收单元用于回收清洗剩余的清洗液；
所述气体增压单元用于调节输入气体的压力，实现不同力度的清洗；
所述清洗执行单元用于实现多种方式的清洗，包括：洗液射流清洗、气液两相流清洗以及气体风淋清洗。
优选地，所述清洗液供应单元包括：气体排放阀7、清洗液容器Ⅰ14、清洗液容器Ⅱ15、积液器18、自吸抽液泵19、自吸泵出液阀21、自吸泵进液阀Ⅰ22、自吸泵进液阀Ⅱ23、自吸泵出液管路27、自吸泵进液管路28、气体排放管路29；所述清洗液容器Ⅰ14、清洗液容器Ⅱ15分别通过所述自吸泵进液阀Ⅰ22、自吸泵进液阀Ⅱ23与自吸泵进液管路28的输入端相连，所述自吸泵进液管路28的输出端与自吸抽液泵19相连，所述自吸抽液泵19通过自吸泵出液管路27向积液器18输送清洗液，所述自吸泵出液管路27上安装有自吸泵出液阀21，设置在积液器18上端的气体排放管路29上安装有气体排放阀7；且所述清洗液供应单元的各个组件之间通过球头螺帽的形式进行连接和密封。
具体地，所述自吸抽液泵19为积液器18输送清洗液，并利用清洗液回收单元回收剩余的清洗液，以此实现对传感器等设备的循环清洗。
优选地，所述清洗液回收单元包括：清洗防溅射板8、清洗槽9、清洗液回排阀Ⅰ11、清洗液回排管路12、清洗液回排阀Ⅱ13；所述清洗防溅射板8以可拆卸的方式安装在清洗槽9的周边，清洗液回排管路12与清洗槽9相连，清洗液回排阀Ⅰ11、清洗液回排阀Ⅱ13均安装在清洗液回排管路12上。
具体地，所述清洗防溅射板8能够迅速地拆除，便于对设备仪器的清洗角度和清洗范围进行调节。
优选地，所述气体增压单元包括：缓冲容器2、进气控制阀3、三通接头4、压力传感器5、增压控制阀6、进气管路24以及增压管路25；所述进气管路24通过三通接头4与缓冲容器2相连，所述进气控制阀3安装在所述进气管路24上，所述增压管路25通过压力传感器5与所述三通接头4相连，所述增压控制阀6安装在增压管路25上；且所述缓冲容器2能够通过所述增压控制阀6对积液器18内的清洗液进行增压。
优选地，所述清洗执行单元包括：五通接头10、清洗控制阀20、清洗支管路26、清洗管路30、清洗喷嘴Ⅰ40、清洗喷嘴转接头Ⅰ41、清洗喷嘴Ⅱ42、清洗喷嘴转接头Ⅱ43、清洗喷嘴转接头Ⅲ44、清洗喷嘴Ⅲ45、清洗喷嘴转接头Ⅳ46、清洗喷嘴Ⅳ47；所述五通接头10分别连通清洗管路30和清洗支管路26，所述清洗支管路26分别通过清洗喷嘴转接头Ⅰ41、清洗喷嘴转接头Ⅱ43、清洗喷嘴转接头Ⅲ44、清洗喷嘴转接头Ⅳ46与贯穿所述清洗槽9的清洗喷嘴Ⅰ40、清洗喷嘴Ⅱ42、清洗喷嘴Ⅲ45、清洗喷嘴Ⅳ47相连，所述清洗控制阀20安装在所述清洗管路30上。
优选地，所述机械支撑结构包括：缓冲容器支架1、安装底板16、积液器支架17、高度调整螺母Ⅰ32、支撑杆Ⅰ33、支撑杆Ⅱ36、高度调整螺母Ⅱ37、传感器安装板39；所述缓冲容器支架1和积液器支架17均安装在所述安装底板16上，且分别用于支撑缓冲容器2和积液器18；所述支撑杆Ⅰ33和支撑杆Ⅱ36均安装在清洗槽9上；所述传感器安装板39被支撑杆Ⅰ33和支撑杆Ⅱ36贯穿，并被支撑杆Ⅰ33上的高度调整螺母Ⅰ32和支撑杆Ⅱ36上的高度调整螺母Ⅱ37夹紧；所述高度调整螺母Ⅰ32和高度调整螺母Ⅱ37能够调整所述传感器安装板39与所述清洗喷嘴Ⅰ40、清洗喷嘴Ⅱ42、清洗喷嘴Ⅲ45、清洗喷嘴Ⅳ47之间的距离。
优选地，所述压力传感器5能够实时监测所述增压管路25中气体的压力；
当需要增加清洗压力时，通过调节增压控制阀6提高压力的设定值，并打开进气控制阀3，关闭气体排放阀7；
当需要减小清洗压力时，通过调节增压控制阀6降低压力的设定值，并打开气体排放阀7，关闭进气控制阀3。
具体地，清洗液进入到积液器18中后，通过缓冲容器2中的气体对积液器18中的清洗液进行增压，当增压压力达到预定值后，开启清洗控制阀20，清洗液从清洗喷嘴Ⅰ40、清洗喷嘴Ⅱ42、清洗喷嘴Ⅲ45、清洗喷嘴Ⅳ47中高速流出，实现对传感器Ⅰ31、传感器Ⅱ34、传感器Ⅲ35、传感器Ⅳ38的清洗，并可以根据清洗效果对增压压力进行调节。
优选地，所述清洗执行单元能够通过清洗控制阀的开启与关闭实现多种清洗方式，包括：脉冲清洗、稳态清洗、混合清洗。
优选地，所述清洗执行单元能够通过清洗控制阀20的开启与关闭实现多种清洗方式，包括：脉冲清洗、稳态清洗、混合清洗。
优选地，所述的清洗喷嘴Ⅰ40、清洗喷嘴Ⅱ42、清洗喷嘴Ⅲ45、清洗喷嘴Ⅳ47能够绕清洗槽9的底座进行45°范围的角度调整，实现对传感器的多角度清洗。
优选地，所述清洗液供应单元能够通过控制所述自吸泵进液阀Ⅰ22和自吸泵进液阀Ⅱ23的开启与关闭选择不同的清洗液。
具体地，装置在初始状态时所有阀门处于关闭状态，此时缓冲容器2和积液器18中均处于空置状态。打开进气控制阀3，根据压力传感器5显示的压力参数对减压器进行调节获得预定的压力值；打开自吸抽液泵19、自吸泵进液阀Ⅰ22、自吸泵出液阀21以及气体排放阀7，清洗液进入到积液器18中，而积液器18中的多余气体通过气体排放管路29排出。当有清洗液从气体排放管路29流出时，关闭自吸抽液泵19、自吸泵进液阀Ⅰ22、自吸泵出液阀21和气体排放阀7；打开增压控制阀6对积液器18中的清洗液进行增压。打开清洗控制阀20，清洗液从清洗喷嘴Ⅰ40、清洗喷嘴Ⅱ42、清洗喷嘴Ⅲ45、清洗喷嘴Ⅳ47中高速流出，实现传感器Ⅰ31、传感器Ⅱ34、传感器Ⅲ35、传感器Ⅳ38的清洗。当积液器18中的清洗液耗尽时，关闭增压控制阀6，重复上述过程进入下一清洗循环。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (9)

1.一种微小尺度盲腔内壁表面净化除垢装置，其特征在于，包括：清洗液供应单元、清洗液回收单元、气体增压单元、清洗执行单元这四个单元以及机械支撑结构，所述四个单元之间通过管路连接，管路上的阀门控制这四个单元之间的通断，且所述四个单元均安装在所述机械支撑结构上；
所述清洗液供应单元用于向清洗执行单元提供清洗液；
所述清洗液回收单元用于回收清洗剩余的清洗液；
所述气体增压单元用于调节输入气体的压力，实现不同力度的清洗；
所述清洗执行单元用于实现多种方式的清洗，包括：洗液射流清洗、气液两相流清洗以及气体风淋清洗；其中：所述清洗液供应单元包括：气体排放阀(7)、清洗液容器Ⅰ(14)、清洗液容器Ⅱ(15)、积液器(18)、自吸抽液泵(19)、自吸泵出液阀(21)、自吸泵进液阀Ⅰ(22)、自吸泵进液阀Ⅱ(23)、自吸泵出液管路(27)、自吸泵进液管路(28)、气体排放管路(29)；所述清洗液容器Ⅰ(14)、清洗液容器Ⅱ(15)分别通过所述自吸泵进液阀Ⅰ(22)、自吸泵进液阀Ⅱ(23)与自吸泵进液管路(28)的输入端相连，所述自吸泵进液管路(28)的输出端与自吸抽液泵(19)相连，所述自吸抽液泵(19)通过自吸泵出液管路(27)向积液器(18)输送清洗液，所述自吸泵出液管路(27)上安装有自吸泵出液阀(21)，设置在积液器(18)上端的气体排放管路(29)上安装有气体排放阀(7)；且所述清洗液供应单元的各个组件之间通过球头螺帽的形式进行连接和密封。
2.根据权利要求1所述的微小尺度盲腔内壁表面净化除垢装置，其特征在于，所述清洗液回收单元包括：清洗防溅射板(8)、清洗槽(9)、清洗液回排阀Ⅰ(11)、清洗液回排管路(12)、清洗液回排阀Ⅱ(13)；所述清洗防溅射板(8)以可拆卸的方式安装在清洗槽(9)的周边，清洗液回排管路(12)与清洗槽(9)相连，清洗液回排阀Ⅰ(11)、清洗液回排阀Ⅱ(13)均安装在清洗液回排管路(12)上。
3.根据权利要求1所述的微小尺度盲腔内壁表面净化除垢装置，其特征在于，所述气体增压单元包括：缓冲容器(2)、进气控制阀(3)、三通接头(4)、压力传感器(5)、增压控制阀(6)、进气管路(24)以及增压管路(25)；所述进气管路(24)通过三通接头(4)与缓冲容器(2)相连，所述进气控制阀(3)安装在所述进气管路(24)上，所述增压管路(25)通过压力传感器(5)与所述三通接头(4)相连，所述增压控制阀(6)安装在增压管路(25)上；且所述缓冲容器(2)能够通过所述增压控制阀(6)对积液器(18)内的清洗液进行增压。
4.根据权利要求1所述的微小尺度盲腔内壁表面净化除垢装置，其特征在于，所述清洗执行单元包括：五通接头(10)、清洗控制阀(20)、清洗支管路(26)、清洗管路(30)、清洗喷嘴Ⅰ(40)、清洗喷嘴转接头Ⅰ(41)、清洗喷嘴Ⅱ(42)、清洗喷嘴转接头Ⅱ(43)、清洗喷嘴转接头Ⅲ(44)、清洗喷嘴Ⅲ(45)、清洗喷嘴转接头Ⅳ(46)、清洗喷嘴Ⅳ(47)；所述五通接头(10)分别连通清洗管路(30)和清洗支管路(26)，所述清洗支管路(26)分别通过清洗喷嘴转接头Ⅰ(41)、清洗喷嘴转接头Ⅱ(43)、清洗喷嘴转接头Ⅲ(44)、清洗喷嘴转接头Ⅳ(46)与贯穿所述清洗槽(9)的清洗喷嘴Ⅰ(40)、清洗喷嘴Ⅱ(42)、清洗喷嘴Ⅲ(45)、清洗喷嘴Ⅳ(47)相连，所述清洗控制阀(20)安装在所述清洗管路(30)上。
5.根据权利要求4所述的微小尺度盲腔内壁表面净化除垢装置，其特征在于，所述机械支撑结构包括：缓冲容器支架(1)、安装底板(16)、积液器支架(17)、高度调整螺母Ⅰ(32)、支撑杆Ⅰ(33)、支撑杆Ⅱ(36)、高度调整螺母Ⅱ(37)、传感器安装板(39)；所述缓冲容器支架(1)和积液器支架(17)均安装在所述安装底板(16)上，且分别用于支撑缓冲容器(2)和积液器(18)；所述支撑杆Ⅰ(33)和支撑杆Ⅱ(36)均安装在清洗槽(9)上；所述传感器安装板(39)被支撑杆Ⅰ(33)和支撑杆Ⅱ(36)贯穿，并被支撑杆Ⅰ(33)上的高度调整螺母Ⅰ(32)和支撑杆Ⅱ(36)上的高度调整螺母Ⅱ(37)夹紧；所述高度调整螺母Ⅰ(32)和高度调整螺母Ⅱ(37)能够调整所述传感器安装板(39)与所述清洗喷嘴Ⅰ(40)、清洗喷嘴Ⅱ(42)、清洗喷嘴Ⅲ(45)、清洗喷嘴Ⅳ(47)之间的距离。
6.根据权利要求3所述的微小尺度盲腔内壁表面净化除垢装置，其特征在于，所述压力传感器(5)能够实时监测所述增压管路(25)中气体的压力；
当需要增加清洗压力时，通过调节增压控制阀(6)提高压力的设定值，并打开进气控制阀(3)，关闭气体排放阀(7)；
当需要减小清洗压力时，通过调节增压控制阀(6)降低压力的设定值，并打开气体排放阀(7)，关闭进气控制阀(3)。
7.根据权利要求4所述的微小尺度盲腔内壁表面净化除垢装置，其特征在于，所述清洗执行单元能够通过清洗控制阀(20)的开启与关闭实现多种清洗方式，包括：脉冲清洗、稳态清洗、混合清洗。
8.根据权利要求4所述的微小尺度盲腔内壁表面净化除垢装置，其特征在于，所述的清洗喷嘴Ⅰ(40)、清洗喷嘴Ⅱ(42)、清洗喷嘴Ⅲ(45)、清洗喷嘴Ⅳ(47)能够绕清洗槽(9)的底座进行45°范围的角度调整，实现对传感器的多角度清洗。
9.根据权利要求1所述的微小尺度盲腔内壁表面净化除垢装置，其特征在于，所述清洗液供应单元能够通过控制所述自吸泵进液阀Ⅰ(22)和自吸泵进液阀Ⅱ(23)的开启与关闭选择不同的清洗液。
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