CN108453073A - 一种传感器头自动清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种传感器头自动清洗装置，包括装置支架、清洗装置本体、用于驱动所述清洗装置本体进行清洗的驱动装置；所述装置支架下端连接有支撑轴，所述支撑轴连接有导轨装置。本发明利用充气式的柱塞方式驱动清洗装置本体沿着导轨滑动，到达传感器测量敏感区域，并通过气流带动旋转清洗盘进行旋转刷洗；在结束清洗气流停止时，利用水下的水压，反向推动清洗装置本体沿着导轨滑动离开传感器中心区域。可以在增氧的过程中同步进行清洗，在污物还未稳固时就已经清洗，整个测量过程并没有降低传感器敏感度，测量数据更有效。

Description

一种传感器头自动清洗装置

技术领域

本发明涉及一种自动刷洗装置，特别涉及一种传感器头自动清洗装置。

背景技术

在水产养殖或者生态环境监测等领域的水质监测中，由于传感器长期置于水下工作，传感器的各个部位表面会吸附一些污物、杂质或者粘液等，为了确保测量的准确性，都必须定期对传感器进行维护和清洗处理。这是因为传感器的敏感元件一般都与介质（传感器放置在水中，此时介质就是水）直接接触，而这种污物杂质会影响接触部位的充分接触，如果没有及时清洗或者擦试，会造成测量结果不准确或者测量严重滞后，一般都需要现场工作人员去人工处理，造成人力物力的浪费。

发明内容

本发明的目的在于克服以上所描述的缺点，提供一种传感器头自动清洗装置，该装置利用充气式的柱塞方式驱动清洗装置本体，能对传感器进行间歇式的清洗，清洗结束后在介质（水）的压力的反向作用下，推动清洗装置本体离开传感器测量敏感区，没有与其直接接触，可以提高传感器测量的灵敏度和准确度，降低对传感器定期进行维护周期。

本发明较佳实施方式的一种传感器头自动清洗装置，其特征在于，包括与传感器固定连接的装置支架、设于所述传感器下方的清洗装置本体，用于驱动所述清洗装置本体进行清洗的驱动装置；

所述装置支架下端连接有支撑轴，设于所述传感器的正下方，所述支撑轴连接有导轨装置；

所述清洗装置本体设于所述导轨装置上，可以跟随所述导轨装置的轨道滑动；

所述驱动装置用于驱动所述清洗装置本体，使其顺着所述导轨装置的轨道滑动，向所述支撑轴逐渐靠近，直至所述清洗装置本体处于所述传感器的下方，并与所述传感器的底部接触，所述驱动装置同时驱动所述清洗装置本体对所述传感器进行清洗；

所述驱动装置停止驱动后，所述清洗装置本体自动沿着所述导轨装置的轨道滑动，逐渐离开所述支撑轴，所述清洗装置本体与所述传感器的的底部中间区域不再接触。

进一步地，所述清洗装置本体分为左右对称两套组件，并分别对应配备两套所述导轨装置。

进一步地，所述清洗装置本体设有柱塞筒组件和清洗筒组件，所述柱塞筒组件的外壳固定于所述导轨装置上，所述清洗筒组件与所述导轨装置连接，并可沿着所述导轨装置的轨道滑动。

进一步地，所述柱塞筒组件是中空结构，内部设有塞盘、塞盘顶杆以及活塞体，所述塞盘顶杆与所述塞盘固定连接，所述活塞体设有孔洞，所述塞盘穿过所述孔洞。

进一步地，所述清洗筒组件是中空结构，所述清洗筒组件的壳体由直径大小不一的大筒体和小筒体组成，所述小筒体的尾端与所述活塞体固定连接。

进一步地，所述清洗筒组件内部设有转轴，所述转轴穿过并固定连接叶轮，所述转轴的上端尾端固定连接有旋转清洗盘。

进一步地，所述旋转清洗盘上设有叶片板，所述叶片板上固定连接有毛刷座，所述毛刷座上设有刷毛。

进一步地，所述活塞体中间设有比所述塞盘直径小的孔洞。

进一步地，所述塞盘的直径比所述活塞体的直径小。

与现有的技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明提供的传感器头自动清洗装置，能对传感器进行间歇式的刷洗并且不需要时刻与传感器接触，可以提高传感器测量的灵敏度和准确度，降低对传感器定期进行维护周期；

（2）本发明提供的传感器头自动清洗装置，利用充气式的柱塞方式驱动清洗装置本体沿着导轨滑动，到达传感器测量敏感区域，同时结合内设的叶轮和转轴等，通过气流带动旋转清洗盘进行旋转刷洗，刷洗和气流喷洗效果更好；

（3）本发明提供的传感器头自动清洗装置，在结束清洗气流停止时，利用水下的水压，反向推动清洗装置本体沿着导轨滑动离开传感器中心区域。因此，只有在需要清洗时，清洗装置本体的刷毛才会接触到传感器的敏感测量区域，平时没有直接接触，也不会影响测量。

（4）本发明提供的传感器头自动清洗装置，是利用气流驱动，可以结合现场增氧泵或者增氧机，只要在对水体进行增氧的过程中，就同步进行传感器的清洗，相当于清洗工作一直处于跟随增氧泵的工作周期，处于间歇性的工作状态。与现有技术中的定期的集中式高强度的自动刷洗相比，更有优势，在污物未稳固时就已经清除，这种清洗方式更加合理；

（5）本发明提供的传感器头自动清洗装置，由于在污物还未稳固时就已经刷洗，整个测量过程并没有降低传感器敏感度，测量数据有效，与现有技术中发现传感器敏感度下降，再进行集中式清洗不同，不会导致整个测量区间有部分历史数据是有错误的，不会造成所形成的水质变化趋势是不可持续的；

（6）本发明提供的传感器头自动清洗装置，支撑轴采用中空管，结合喷嘴，可以实现从中间直接喷气或者喷水清洗，刷洗和喷洗两种方式结合效果更好；

（7）本发明提供的传感器头自动清洗装置，结构合理，低成本且容易实现，清洗效果更好，适用范围广泛，具备很好的推广价值。

附图说明

图1为本发明的传感器头自动清洗装置的结构示意图（清洗时的状态）。

图2为本发明的传感器头自动清洗装置部分区域的剖视图。

图3为图2的B-B剖视图。

图4为图2的A-A剖视图。

图5为本发明的传感器头自动清洗装置部分区域的剖视图（清洗组件移动前的原位状态）。

图6为图5中E的局部放大图。

图7为图2中D的局部放大图。

图8为本发明的传感器头自动清洗装置的结构示意图（未清洗时的状态）。

图9为图1的C-C剖视图。

图1至图9中的符号说明：1-传感器、2-装置支架、3-清洗装置本体、4-驱动装置、201-支撑轴、202-导轨装置、2011-支杆、300-柱塞筒组件、和301-清洗筒组件、3001-塞盘、、3002-塞盘顶杆、以及3003-活塞体、3012-转轴、，3011-叶轮、3012-转轴、302-旋转清洗盘、3020-叶片板、3022-毛刷座、3021-刷毛、3004-回位弹簧。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。显而易见地，下述所描述的实施方式或者实施例是本发明的示例性质，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他形式的附图。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，本发明描述中的术语“连接”、“相连”、“安装”应做广义理解，例如，可以是一体地连接、固定连接或者是可拆卸连接；可以是通过机械结构或者电子直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示和暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

在本发明的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或者两个以上，除非另有明确本实施方式中限定。

对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下文的公开提供了不同的实施方式或者实施例，用于实现本发明的不同结构或者不同实现方法。为了简化本发明的公开，下文中对特定实施例的部件和设置进行描述。

如图1、图2所示，一种传感器头自动清洗装置，包括与传感器1固定连接的装置支架2、设于所述传感器1下方的清洗装置本体3，用于驱动所述清洗装置本体3进行清洗的驱动装置4；所述装置支架2下端连接有支撑轴201，设于所述传感器1的正下方，所述支撑轴201连接有导轨装置202；所述清洗装置本体3设于所述导轨装置202上，可以跟随所述导轨装置202的轨道滑动。

其中，所述驱动装置4用于驱动所述清洗装置本体3，使其顺着所述导轨装置202的轨道滑动，向所述支撑轴201逐渐靠近，直至所述清洗装置本体3处于所述传感器1的下方，并与所述传感器1的底部接触，所述驱动装置4同时驱动所述清洗装置本体3对所述传感器1进行清洗。

所述驱动装置4停止驱动后，所述清洗装置本体3顺着所述导轨装置202的轨道滑动，逐渐离开所述支撑轴201，所述清洗装置本体3与所述传感器1的的底部中间区域不再接触。

在本实施例中，所述清洗装置本体3分为左右对称两套组件，并分别对应配备两套所述导轨装置202。如图1所示，所述支撑轴201垂直设置，所述导轨装置202水平设置，所述支撑轴201的两侧与所述导轨装置202成直角设置，所述支撑轴201的另外两侧还设有支杆2011用于支撑所述支撑轴201，所述支杆2011与所述装置支架2连接。

所述清洗装置本体3设有柱塞筒组件300和清洗筒组件301，所述柱塞筒组件300的外壳固定于所述导轨装置202上，所述清洗筒组件301与所述导轨装置202连接，并可沿着所述导轨装置202的轨道滑动。

所述柱塞筒组件300是中空结构，内部设有塞盘3001、塞盘顶杆3002以及活塞体3003，所述塞盘顶杆3002与所述塞盘3001固定连接，所述活塞体3003设有孔洞，所述塞盘3001穿过所述孔洞。

在本实施例中，所述塞盘顶杆3002设为两个，对称设于所述活塞体3003中。结合图4所示。所述塞盘顶杆3002的一端与所述塞盘3001固定连接，另一端设有凸出面，所述凸出面的直径超过所述活塞体3003的孔洞直径，所述凸出面用于防止所述塞盘顶杆3002滑出所述活塞体3003的孔洞。

如图5所示，所述清洗装置本体3处于未启动清洗的原位状态，所述活塞体3003与所述塞盘3001紧贴在一起，为了增加贴紧度，所述活塞体3003与所述塞盘3001还可以在表面设置密封层或者密封套；所述塞盘顶杆3002穿过所述活塞体3003的孔洞，塞盘顶杆3002的凸出面与所述孔洞有一定的距离长度。

所述清洗筒组件301是中空结构，所述清洗筒组件301的壳体由直径大小不一的大筒体和小筒体组成，所述小筒体的尾端与所述活塞体3003固定连接。

所述清洗筒组件301内部设有转轴3012，所述转轴3012穿过并固定连接叶轮3011，所述转轴3012的上端尾端固定连接有旋转清洗盘302。所述旋转清洗盘302上设有叶片板3020，所述叶片板3020上固定连接有毛刷座3022，所述毛刷座3022上设有刷毛3021。如图4所示，所述活塞体3003中间设有比所述塞盘3001直径小的孔洞，所述塞盘3001的直径比所述活塞体3003的直径小。

在本实施例中，结合图2和图3所示，所述叶片板3020通过固定销组件3023与所述转轴3012坚固连接。所述叶轮3011设于所述清洗筒组件301的大筒体内，当所述清洗筒组件301的小筒体中的气流作用于所述叶轮3011时，所述叶轮3011带动所述转轴3012进行旋转，从而带动所述旋转清洗盘302进行旋转，气流从所述清洗筒组件301的所述大筒体的尾端出来。

再参阅图3，作为可实施的方式之一，所述清洗筒组件301的壳体上端还可以设有若干个孔洞，气流可以从所述孔洞喷射出来，所述孔洞可以设置为细小孔。

在本实施例中，所述驱动装置4包括一个气流管件，所述气流管件的一端与所述柱塞筒组件300连接，另一端用于连接增氧泵，当所述增氧泵启动时，气流通过所述气流管件注入所述柱塞筒组件300的内部。

本发明是这么实现的：如图8所示，所述传感器1的敏感区101在所述传感器1的正下方中间的一个区域，所述敏感区101与外界直接接触，用于感知测量介质参数。结合图5及图8所示，是所述清洗装置本体3处于未启动清洗的原位状态，此时，所述旋转清洗盘302距离所述传感器1的所述敏感区101有一定的距离，所述毛刷座3022上的所述刷毛3021没有与所述传感器1的所述敏感区101直接接触，所以此时不影响或者干扰到测量结果。

当需要清洗时，启动增氧泵，增氧泵产生的气流通过气流管件进入所述柱塞筒组件300，气流推动所述活塞体3003及所述塞盘3001向前移动，由于所述活塞体3003与所述清洗筒组件301的壳体是固定连接的，所述清洗筒组件301也同时被推动着，并顺着所述导轨装置202的轨道滑动。当所述塞盘顶杆3002的一端与所述塞盘3001固定连接，当另一端凸出面顶到所述柱塞筒组件300内部中空结构的内壁时，所述清洗筒组件301已经被推动到所述传感器1的下方。

如图1和图2所示，此时，所述塞盘3001被所述塞盘顶杆3002顶住不再向前推进，所述活塞体3003在气流的作用下继续向前推进，从而使所述活塞体3003和所述塞盘3001分开，由于所述活塞体3003中间设有孔洞，而且所述塞盘3001的直径比所述活塞体3003的直径小，气流可以从所述塞盘3001的旁边绕过，并通过所述活塞体3003的孔洞注入所述清洗筒组件301，气流驱动所述叶轮3011进行旋转，所述叶轮3011带动所述转轴3012进行旋转，从而带动所述旋转清洗盘302进行旋转，所述旋转清洗盘302上的刷毛3021与所述传感器1的所述敏感区101直接接触，进行刷洗。此时气流可以从所述清洗筒组件301的大筒体的尾端出来，也可以从上端设置的若干细小孔洞喷出，从细小孔洞喷出气流也是对所述传感器1进行清洗。

当需要停止清洗时，增氧泵停止，所述柱塞筒组件300和所述清洗筒组件301的内部处于真空状态，或者已经没有增氧泵的气流压力，由于传感器是处于介质中一定深度的区域，在介质的压力下（在本实施例中是水），水流通过所述清洗筒组件301注入所述柱塞筒组件300，并通过推动所述活塞体3003和所述塞盘3001移动，带动所述清洗筒组件301沿着所述导轨装置202的轨道滑动，所述清洗筒组件301逐渐退回到原位状态，所述旋转清洗盘302同时也离开所述传感器1的正下方的所述敏感区101。

如图6和图7所示，为了在所述清洗筒组件301退回到原位状态时能够快速一些，可以在所述塞盘顶杆3002上套接回位弹簧3004，所述回位弹簧3004设于所述活塞体3003的一侧，且没有与所述塞盘3001同侧。

在气流的作用下，所述活塞体3003顶着所述回位弹簧3004，所述回位弹簧3004处于压缩状态，当气流推动作用时，所述回位弹簧3004恢复原来状态，将顶着所述活塞体3003移动，促使所述活塞体3003与所述塞盘3001再次贴合。

作为可实施的方式之一，所述支撑轴201可设为中空结构，所述支撑轴201的顶端设有喷嘴，所述支撑轴201的尾端也可连接增氧泵，直接通过所述喷嘴对传感器1的中间部分进行喷气，但如果气流压力过大时，这种方式不适合用于电化学型的中间设有透明薄膜的传感器，比如原电池法溶解氧传感器。

本发明提供的传感器头自动清洗装置，能对传感器进行间歇式的刷洗并且不需要时刻与传感器接触，可以提高传感器测量的灵敏度和准确度，降低对传感器定期进行维护周期；利用充气式的柱塞方式驱动清洗装置本体沿着导轨滑动，到达传感器测量敏感区域，同时结合内设的叶轮和转轴等，通过气流带动旋转清洗盘进行旋转刷洗，刷洗和气流喷洗效果更好；在结束清洗气流停止时，利用水下的水压，反向推动清洗装置本体沿着导轨滑动离开传感器中心区域。因此，只有在需要清洗时，清洗装置本体的刷毛才会接触到传感器的敏感测量区域，平时没有直接接触，也不会影响测量。

本发明提供的传感器头自动清洗装置，是利用气流驱动，可以结合现场增氧泵或者增氧机，只要在对水体进行增氧的过程中，就同步进行传感器的清洗，相当于清洗工作一直处于跟随增氧泵的工作周期，处于间歇性的工作状态。与现有技术中的定期的集中式高强度的自动刷洗相比，更有优势，在污物未稳固时就已经清除，这种清洗方式更加合理；由于在污物还未稳固时就已经刷洗，整个测量过程并没有降低传感器敏感度，测量数据有效，与现有技术中发现传感器敏感度下降，再进行集中式清洗不同，不会导致整个测量区间有部分历史数据是有错误的，不会造成所形成的水质变化趋势是不可持续的。

本发明提供的传感器头自动清洗装置，结构合理，低成本且容易实现，清洗效果更好，适用范围广泛，具备很好的推广价值。

以上所述仅为本发明较佳实施方式及示例，只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，但并不能以此限制本发明的保护范围。凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明涵盖范围。

Claims (9)

1.一种传感器头自动清洗装置，其特征在于，包括与传感器（1）固定连接的装置支架（2）、设于所述传感器（1）下方的清洗装置本体（3），用于驱动所述清洗装置本体（3）进行清洗的驱动装置（4）；

所述装置支架（2）下端连接有支撑轴（201），设于所述传感器（1）的正下方，所述支撑轴（201）连接有导轨装置（202）；

所述清洗装置本体（3）设于所述导轨装置（202）上，可以跟随所述导轨装置（202）的轨道滑动；

所述驱动装置（4）用于驱动所述清洗装置本体（3），使其顺着所述导轨装置（202）的轨道滑动，向所述支撑轴（201）逐渐靠近，直至所述清洗装置本体（3）处于所述传感器（1）的下方，并与所述传感器（1）的底部接触，所述驱动装置（4）同时驱动所述清洗装置本体（3）对所述传感器（1）进行清洗；

所述驱动装置（4）停止驱动后，所述清洗装置本体（3）自动沿着所述导轨装置（202）的轨道滑动，逐渐离开所述支撑轴（201），所述清洗装置本体（3）与所述传感器（1）的的底部中间区域不再接触。

2.根据权利要求1所述的一种传感器头自动清洗装置，其特征在于，所述清洗装置本体（3）分为左右对称两套组件，并分别对应配备两套所述导轨装置（202）。

3.根据权利要求1所述的一种传感器头自动清洗装置，其特征在于，所述清洗装置本体（3）设有柱塞筒组件（300）和清洗筒组件（301），所述柱塞筒组件（300）的外壳固定于所述导轨装置（202）上，所述清洗筒组件（301）与所述导轨装置（202）连接，并可沿着所述导轨装置（202）的轨道滑动。

4.根据权利要求1或3所述的一种传感器头自动清洗装置，其特征在于，所述柱塞筒组件（300）是中空结构，内部设有塞盘（3001）、塞盘顶杆（3002）以及活塞体（3003），所述塞盘顶杆（3002）与所述塞盘（3001）固定连接，所述活塞体（3003）设有孔洞，所述塞盘（3001）穿过所述孔洞。

5.根据权利要求1、3或4所述的一种传感器头自动清洗装置，其特征在于，所述清洗筒组件（301）是中空结构，所述清洗筒组件（301）的壳体由直径大小不一的大筒体和小筒体组成，所述小筒体的尾端与所述活塞体（3003）固定连接。

6.根据权利要求1、3或4所述的一种传感器头自动清洗装置，其特征在于，所述清洗筒组件（301）内部设有转轴（3012），所述转轴（3012）穿过并固定连接叶轮（3011），所述转轴（3012）的上端尾端固定连接有旋转清洗盘（302）。

7.根据权利要求6所述的一种传感器头自动清洗装置，其特征在于，所述旋转清洗盘（302）上设有叶片板（3020），所述叶片板（3020）上固定连接有毛刷座（3022），所述毛刷座（3022）上设有刷毛（3021）。

8.根据权利要求4所述的一种传感器头自动清洗装置，其特征在于，所述活塞体（3003）中间设有比所述塞盘（3001）直径小的孔洞。

9.根据权利要求4所述的一种传感器头自动清洗装置，其特征在于，所述塞盘（3001）的直径比所述活塞体（3003）的直径小。