CN108593746A - 一种可自灭菌清洗的传感器头 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可自灭菌清洗的传感器头,包括设有智能控制腔、水气腔及测量装置腔的传感器本体,所述传感器本体下端设有用于刷洗清洁的刷洗装置,以及用于喷气清洗的灭菌喷洗装置。本发明融合刷洗和灭菌喷洗两种方式,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,不容易损坏传感器;同时,整个测量区间的历史数据是持续且可靠准确的数据。本发明突破常规固化的传感器设计,将测量敏感区域设于传感器头底部一侧,实现刷洗和喷洗更加容易,应用广泛,可适应更多测量场合。
Description
技术领域
本发明涉及一种传感器头,特别涉及一种可自灭菌清洗的传感器头。
背景技术
在水资源、水质监测等领域,一般都需要将相关的传感器头放置在水下一定距离处,对水中的相关参数进行实时测量,用于分析处理。在需要长期在线监测的场景中,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,在水产养殖领域更为明显,此时如果不对传感器进行清洗处理 ,会严重影响测量结果的准确性。
现有的各种水质测量传感器,一般需要定期去现场,通过人工进行清洗和维护处理,造成较大的人力及物力的浪费,而且一般是等发现数据不太准确或者异常时,才会去处理,此时前面的有些数据已经不具备准确性了。
也有些是通过在传感器的外部再设置一些自动清洗装置,控制这些装置定期自动清洗。这些清洗装置一般也都要设置增加控制器,由于与传感器是分体结构,传感器的控制部分与清洗装置的控制部分很难统一,所以这类清洗装置需要额外增加控制器,成本较高,维护成本也相对较高。
同时,现有技术中,水质测量传感器基本是统一地将测量敏感区设置在传感器的中轴线上,导致清洗装置的设计具有局限性,不好充分施展。
现有外接的水质传感器的清洗装置,一般只有清洗功能,并没有从更基本处着手,实现灭菌清洗。
发明内容
本发明的目的在于克服以上所描述的缺点,提供一种可自灭菌清洗的一体化传感器头,该装置融合刷洗和灭菌喷洗装置,测量与清洗统一控制,对设于传感器头底部一侧的测量敏感区域进行自动清洗维护。
本发明较佳实施方式的一种可自灭菌清洗的传感器头,其特征在于,包括传感器本体,所述传感器本体设有智能控制腔、水气腔及测量装置腔,所述传感器本体下端设有用于刷洗清洁的刷洗装置,以及用于喷气清洗的灭菌喷洗装置。
进一步地,所述智能控制腔内安装有驱动器,所述驱动器驱动所述刷洗装置,实现对所述传感器本体的底部进行刷洗。
进一步地,所述水气腔连接所述灭菌喷洗装置,所述水气腔驳接有气流输入装置,外部气流通过所述灭菌喷洗装置对所述传感器本体的底部进行喷洗灭菌。
进一步地,所述刷洗装置设有刷洗盘,所述刷洗盘设有刷毛,所述刷毛与所述传感器本体的底部接触。
进一步地,所述灭菌喷洗装置设有喷嘴,所述喷嘴对准所述传感器本体的测量敏感区域。
进一步地,所述刷洗装置还包括有驱动轴,所述驱动轴固定连接有旋转轮,所述旋转轮通过齿轮齿连接往返行进环,所述往返行进环连接行进支杆,并通过固定栓支撑。
进一步地,所述刷洗盘固定连接于所述行进支杆上。
进一步地,所述旋转轮只在其中一端设置有若干个齿轮齿。
进一步地,所述传感器本体的中间设置有中空管柱,所述中空管柱与所述水气腔导通,所述驱动轴设于所述中空管柱中轴线上。
进一步地,所述灭菌喷洗装置包括有喷气管,所述喷气管与所述中空管柱导通,设于所述喷气管尾端的所述喷嘴呈倾斜向上状。
进一步地,所述测量敏感区域设于所述传感器本体底部的一侧,不在中轴线上。
进一步地,所述驱动器还包括有智能控制处理板。
与现有的技术相比,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明提供的可自灭菌清洗的传感器头,融合刷洗和灭菌喷洗装置,双种方式同步实施,可保证清洗效果;
(2)本发明提供的可自灭菌清洗的传感器头,一体化设置,测量与清洗统一控制,可通过测量数据的分析判断中,发现传感器的异常情况,及时简单清洗一下,再次测量,可确保数据的准确和可靠性;
(3)本发明提供的可自灭菌清洗的传感器头,突破常规固化的传感器设计,将测量敏感区域设于传感器头底部一侧,而不是设在中轴线上,实现刷洗和喷洗更加容易;也可以将传感器设置为复合传感器,将辅助类参数测量设于另一侧,只进行刷洗,应用更加广泛,适应更多测量场合;
(4)本发明提供的可自灭菌清洗的传感器头,是间歇式的刷洗和喷洗,不需要时刻与传感器测量敏感区域接触,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;
(5)本发明提供的可自灭菌清洗的传感器头,测量参数同时监控传感器状态,间歇性主动清洗,在污物未稳固时就已经清除,可及时扼杀异常情况;与现有技术中的定期的集中式高强度的自动刷洗相比,更加合理,不容易损坏传感器;
(6)本发明提供的可自灭菌清洗的传感器头,由于清洗及时准确,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,整个测量区间的历史数据是持续且可靠准确的数据;
(7)本发明提供的可自灭菌清洗的传感器头,将臭氧气体导入水体,对传感器敏感区域进行水气式地喷洗,可以在清洗的同时进行灭菌;由于臭氧可以氧化部分水体中的有害物,导入臭氧也是水产养殖中一种养殖手段,本发明一举两得;
(8)本发明提供的可自灭菌清洗的传感器头,喷嘴设有一定的倾斜角度,可以更有效对传感器敏感区域准确喷洗;
(9)本发明提供的可自灭菌清洗的传感器头,突破常规结构设置,成本低,实现容易,刷洗、喷洗加上灭菌,效果更好,适用范围广泛,具备很好的实用价值和推广价值。
附图说明
图1为本发明的可自灭菌清洗的传感器头的结构示意图。
图2为本发明的可自灭菌清洗的传感器头的仰视图。
图3为本发明的可自灭菌清洗的传感器头的部分区域的剖视图。
图4为图1的A-A剖视图。
图5为图1的B-B剖视图。
图6为图3中C的局部放大图。
图7为本发明的可自灭菌清洗的传感器头的实施例电化学溶解氧传感器。
图8为本发明的可自灭菌清洗的传感器头的刷洗装置移动的两种状态示意图。
图1中:1-传感器本体、100-测量敏感区域、101-智能控制腔、102-水气腔、103-测量装置腔、2-刷洗装置、204-刷洗盘、3-灭菌喷洗装置、3020-喷嘴、4-驱动器。
图2中:2-刷洗装置、201-驱动轴、202-旋转轮、203-往返行进环、204-刷洗盘、205-行进支杆、206-固定栓、302-喷气柱。
图3中:1-传感器本体、101-智能控制腔、102-水气腔、103A-测量装置腔A腔、103B-测量装置腔B腔、1010-凹槽、303-气管驳接组件、301-中空管柱、201-驱动轴、202-旋转轮、204-刷洗盘、205-行进支杆、206-固定栓、4-驱动器。
图4中:2-刷洗装置、201-驱动轴、202-旋转轮、203-往返行进环、204-刷洗盘、205-行进支杆、206-固定栓。
图5中:201-驱动轴、301-中空管柱、1011-加固柱。
图6中:301-中空管柱、201-驱动轴、302-喷气管、3020-喷嘴。
图7中:1-传感器本体、501-纯铁块、502-温度传感器、503-纯银棒、504-薄膜套件、204B-第二刷洗盘、600-第二测量点、4-驱动器、401-马达及减速装置。
图8中:2-刷洗装置、202-旋转轮、204-刷洗盘。
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所示,一种可自灭菌清洗的传感器头,包括传感器本体1,所述传感器本体1设有智能控制腔101、水气腔102及测量装置腔103,所述传感器本体1下端设有用于刷洗清洁的刷洗装置2,以及用于喷气清洗的灭菌喷洗装置3。
所述传感器本体1的测量敏感区域100与常规设于传感器中轴线不同,而是设于所述传感器本体1的一侧。所述传感器本体1的底部根据所述测量敏感区域100设置有弧度。
其中, 所述刷洗装置2设有刷洗盘204,所述刷洗盘204设有刷毛,所述刷毛与所述传感器本体1的底部接触;所述智能控制腔101内安装有驱动器4,所述驱动器4驱动所述刷洗装置2,控制其滑动,从而实现通过所述刷毛刷洗所述测量敏感区域100。
如图3所示,结合图6局部放大图,所述传感器本体1的中间设置有中空管柱301,所述中空管柱301与所述水气腔102导通。所述水气腔102连接所述灭菌喷洗装置3,所述水气腔102驳接有气流输入装置,所述灭菌喷洗装置3设有喷嘴3020,所述喷嘴3020对准所述传感器本体1的所述测量敏感区域100。所述灭菌喷洗装置3包括有喷气管302,所述喷气管302与所述中空管柱301导通,设于所述喷气管302尾端的所述喷嘴3020呈倾斜向上状。外部气流通过所述灭菌喷洗装置3对所述传感器本体1的底部进行喷洗灭菌。
再结合图2和图4所示,所述刷洗装置2还包括有驱动轴201,所述驱动轴201设于所述中空管柱301中轴线上,所述驱动轴201固定连接有旋转轮202,所述旋转轮202通过齿轮齿连接往返行进环203,所述往返行进环203连接行进支杆205,并通过固定栓206支撑。
所述旋转轮202只在其中一端设置有若干个齿轮齿,做为较佳的一种实施方式,所述齿轮齿设置为5个。所述往返行进环203分对称的两部分,分别设置有与所述旋转轮202的齿轮齿对应卡接的第二齿轮齿,做为较佳的一种实施方式,所述第二齿轮齿设置为18个,两侧分别设置有9个。
需要清洗时,所述驱动器4驱动所述驱动轴201旋转,带动所述旋转轮202进行旋转,所述旋转轮202的齿轮齿卡接所述往返行进环203的第二齿轮齿,带动所述往返行进环203横向移动,由于行进支杆205与所述往返行进环203连接,所述刷洗盘204固定连接于所述行进支杆205上,从而实现所述刷洗盘204的横向移动,进一步,所述刷洗盘204上的所述刷毛对所述测量敏感区域100进行刷洗。
所述旋转轮202齿轮齿卡接所述往返行进环203的第二齿轮齿进行旋转时,根据卡接的不同侧的所述第二齿轮齿,实现所述往返行进环203的来回往返移动。同时,根据所述齿轮齿和所述第二齿轮齿的大小、所述旋转轮202以及所述往返行进环203的大小控制所述往返行进环203的移动行程距离。如图8所示,为所述刷洗装置2移动时的两种状态示意图,所述旋转轮202转动时的不同状态,对应所述刷洗盘204所处的位置不同。
再参阅图3,所述测量装置腔103可分为测量装置腔A腔103A和测量装置腔B腔103B,中间设有所述中空管柱301,上部设有所述水气腔102,所述水气腔102设有气管驳接组件303。当需要喷洗灭菌时,通过所述气管驳接组件303驳接臭氧气流输入装置,臭氧气流进入所述水气腔102和所述中空管柱301,从喷嘴3020喷向所述传感器本体1底部的所述测量敏感区域100,实现喷洗和灭菌。
所述传感器本体1上还设有凹槽1010,可用于捆绑固定与所述气管驳接组件303连接的气管。
如图5所示,所述传感器本体1的外壳设有加固柱1011,用于对所述传感器本体1的塑料壳体进行加固保护。
实施例一:
如图7所示,为可自灭菌清洗的原电池法电化学溶解氧传感器,所述测量装置腔103内装有以KCL为主的化学电解液,并固定设置有纯铁块501、纯银棒503,并在所述纯银棒503上设有缺口,密封设置有温度传感器502,所述测量敏感区域100是一种薄膜套件504,
所述驱动器4包括有智能控制处理板,所述智能控制处理板与所述测量装置腔103内的器件或组件电气连接,所述薄膜套件504用于感知水体的溶解氧原始信号,经所述智能控制处理板分析处理。在本实施例中,所述驱动器4还包括有微处理器,及与所述微处理器连接的马达及减速装置401,所述马达及减速装置401与所述驱动轴201连接,在需要刷洗时,通过所述微处理器控制所述马达及减速装置401,进一步控制所述驱动轴201的旋转方向、速度和时间等。
作为可实施的方式之一,所述传感器本体1的另一侧可以设置第二测量点600,并在所述行进支杆205上设置第二刷洗盘204B,用于对所述第二测量点600进行刷洗。
在本实施例中,本发明提供的可自灭菌清洗的传感器头,融合刷洗和灭菌喷洗装置,双种方式间歇式同步实施,可在污物未稳固时就已经清除,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,不容易损坏传感器;同时,整个测量区间的历史数据是持续且可靠准确的数据。
本发明提供的可自灭菌清洗的传感器头,突破常规固化的传感器设计,将测量敏感区域设于传感器头底部一侧,而不是设在中轴线上,实现刷洗和喷洗更加容易;也可以将传感器设置为复合传感器,将辅助类参数测量设于另一侧,只进行刷洗,应用更加广泛,适应更多测量场合;
本发明提供的可自灭菌清洗的传感器头,将臭氧气体导入水体,对传感器敏感区域进行水气式地喷洗,可以在清洗的同时进行灭菌;并且喷嘴设有一定的倾斜角度,可以更有效对传感器敏感区域准确喷洗。
本发明提供的可自灭菌清洗的传感器头,突破常规结构设置,成本低,实现容易,刷洗、喷洗加上灭菌,效果更好,适用范围广泛,具备很好的实用价值和推广价值。
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 (10)
1.一种可自灭菌清洗的传感器头,其特征在于,包括传感器本体(1),所述传感器本体(1)设有智能控制腔(101)、水气腔(102)及测量装置腔(103),所述传感器本体(1)下端设有用于刷洗清洁的刷洗装置(2),以及用于喷气清洗的灭菌喷洗装置(3);
所述智能控制腔(101)内安装有驱动器(4),所述驱动器(4)驱动所述刷洗装置(2),实现对所述传感器本体(1)的底部进行刷洗;
所述水气腔(102)连接所述灭菌喷洗装置(3),所述水气腔(102)驳接有气流输入装置,外部气流通过所述灭菌喷洗装置(3)对所述传感器本体(1)的底部进行喷洗灭菌。
2.根据权利要求1所述的一种可自灭菌清洗的传感器头,其特征在于,所述刷洗装置(2)设有刷洗盘(204),所述刷洗盘(204)设有刷毛,所述刷毛与所述传感器本体(1)的底部接触。
3.根据权利要求1所述的一种可自灭菌清洗的传感器头,其特征在于,所述灭菌喷洗装置(3)设有喷嘴(3020),所述喷嘴(3020)对准所述传感器本体(1)的测量敏感区域(100)。
4.根据权利要求1所述的一种可自灭菌清洗的传感器头,其特征在于,所述刷洗装置(2)还包括有驱动轴(201),所述驱动轴(201)固定连接有旋转轮(202),所述旋转轮(202)通过齿轮齿连接往返行进环(203),所述往返行进环(203)连接行进支杆(205),并通过固定栓(206)支撑。
5.根据权利要求1或4所述的一种可自灭菌清洗的传感器头,其特征在于,所述刷洗盘(204)固定连接于所述行进支杆(205)上。
6.根据权利要求1或4所述的一种可自灭菌清洗的传感器头,其特征在于,所述旋转轮(202)只在其中一端设置有若干个齿轮齿。
7.根据权利要求1或4所述的一种可自灭菌清洗的传感器头,其特征在于,所述传感器本体(1)的中间设置有中空管柱(301),所述中空管柱(301)与所述水气腔(102)导通,所述驱动轴(201)设于所述中空管柱(301)中轴线上。
8.根据权利要求1、3或7所述的一种可自灭菌清洗的传感器头,其特征在于,所述灭菌喷洗装置(3)包括有喷气管(302),所述喷气管(302)与所述中空管柱(301)导通,设于所述喷气管(302)尾端的所述喷嘴(3020)呈倾斜向上状。
9.根据权利要求1或3所述的一种可自灭菌清洗的传感器头,其特征在于,所述测量敏感区域(100)设于所述传感器本体(1)底部的一侧,不在中轴线上。
10.根据权利要求1所述的一种可自灭菌清洗的传感器头,其特征在于,所述驱动器(4)还包括有智能控制处理板。
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