CN108816828A - 一种传感器头浮力驱动刷洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种传感器头浮力驱动刷洗装置，包括固定架、刷洗盘、刷洗套件以及用于驱动所述刷洗套件摆动的浮力驱动装置；本发明利用水浪浮力作用通过转向轴驱动摆动轴，在摆动杆和连动杆的共同作用下，实现不同角度方位的刷洗叶片的摆动，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；在污物还未形成稳固状态时，及时进行刷洗，避免在传感器敏感度下降后才开始清洗造成的数据趋势不准确的缺陷，比现有技术中的定期的、集中式高强度的自动刷洗更有优势。

Description

一种传感器头浮力驱动刷洗装置

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浮力驱动刷洗装置。

背景技术

在生态环境监测、水资源监测、水质监测等领域，几乎所有的水质参数测量传感器都必须定期清洗。因为传感器在水下工作一段时间后，会在传感器的各个部位表面吸附一些污物、杂质或者粘液等，特别是水产养殖领域所用的传感器，更需要定期清洗。由于传感器的敏感元件一般需要与介质直接接触，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严重滞后。在现有技术中，一般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，提供一种传感器头浮力驱动刷洗装置，该装置利用不定期的浮力驱动，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。

本发明较佳实施方式的一种传感器头浮力驱动刷洗装置，其特征在于，包括与传感器一起固定安装的固定架、设于所述传感器下方的刷洗盘、设于所述刷洗盘中间的刷洗套件、用于驱动所述刷洗套件摆动的浮力驱动装置；

所述固定架与所述刷洗盘固定连接；

所述刷洗盘设有转向轴和中轴，所述中轴设于所述刷洗盘正中间部位；

所述浮力驱动装置与所述转向轴连接，所述转向轴与所述刷洗套件连接；

所述浮力驱动装置驱动所述转向轴做不定向的小幅度转动，所述转向轴带动所述刷洗套件转动，所述刷洗套件与所述传感器的下侧头不定期接触刷洗；

所述刷洗盘设有回位套件，所述回位套件用于控制所述刷洗套件回归原位，使所述刷洗套件不与所述传感器的下侧头接触。

进一步地，所述刷洗套件设有若干个刷洗叶片，所述刷洗叶片一边侧面上设有毛刷座，所述毛刷座上设有刷毛。

进一步地，所述刷洗盘设有若干个摆动轴，所述摆动轴固定连接有摆动杆，所述摆动杆分别连接左右两侧的连动杆。

进一步地，所述转向轴与若干个所述摆动轴中的一个固定连接，通过所述转向轴带动所述摆动轴转动，从而带动所述摆动杆摆动。

进一步地，所述回位套件包括有设于所述刷洗盘外圈的限位柱和回位弹簧。

进一步地，所述刷洗叶片一端与所述摆动轴固定连接，另一端与第二摆轴连接，所述第二摆轴连接所述中轴。

进一步地，所述浮力驱动装置包括有浮球装置和摆动套件装置。

进一步地，所述中轴是一个中空管，顶端设有喷嘴，所述喷嘴正对所述传感器的下端中间部分。

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浮力驱动刷洗装置，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浮力驱动刷洗装置，利用气流水浪或者海水波浪间歇性产生的特性，通过转向轴驱动摆动轴，在摆动杆和连动杆的共同作用下，实现不同角度方位的刷洗叶片的摆动，实现多方位不同角度的刷洗；

（3）本发明提供的传感器头浮力驱动刷洗装置，利用气流水浪或者海水波浪的持续性特点，相当于刷洗工作一直主动自动在长期工作。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；

（4）本发明提供的传感器头浮力驱动刷洗装置，有多个毛刷座和刷毛在工作，而且单个刷洗叶片上的刷毛与传感器接触面小，比现有技术中自动刷洗装置单个配备的毛刷座和刷毛，寿命更长且不会因为接触面太大影响测量结果；

（5）本发明提供的传感器头浮力驱动刷洗装置，在回位弹簧的作用下，在气流水浪或者海水波浪不大的情况下，将刷洗叶片拉回原位，此时刷洗叶片上的刷毛不与传感器直接接触，与现有技术中清洗与测量一般不能同时进行有显著区别，更适合需要长时间不定期或者定期测量的在线监测系统中所用的传感器；

（6）本发明提供的传感器头浮力驱动刷洗装置，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；

（7）本发明提供的传感器头浮力驱动刷洗装置，中轴采用中空管，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；

（8）本发明提供的传感器头浮力驱动刷洗装置，结构合理，低成本且容易实现，刷洗效果更好，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浮力驱动刷洗装置的结构示意图。

图2为本发明的传感器头浮力驱动刷洗装置部分区域的剖视图。

图3为本发明的传感器头浮力驱动刷洗装置的刷洗叶片在垂直状态下的立体式示意图。

图4为本发明的传感器头浮力驱动刷洗装置的刷洗叶片在垂直状态时刷洗盘的俯视图。

图5为本发明的传感器头浮力驱动刷洗装置的刷洗叶片在平卧状态下的立体式示意图。

图6为本发明的传感器头浮力驱动刷洗装置的刷洗叶片在平卧状态时刷洗盘的俯视图。

图7为本发明的传感器头浮力驱动刷洗装置的浮力驱动装置实施例示意图。

图8为本发明的传感器头浮力驱动刷洗装置的浮力驱动装置实施例中摆动套件装置在原位状态示意图。

图9为本发明的传感器头浮力驱动刷洗装置的浮力驱动装置实施例中摆动套件装置在水浪上升、浮力驱动状态下的示意图。

图1至图9中的符号说明：

1-传感器、2固定架、3刷洗盘、301-转向轴、302-回位套件、303-中轴、304-摆动轴、305-摆动杆、306-连动杆、307-第二摆轴、3021-限位柱、3022-回位弹簧、3031-喷嘴、4-刷洗套件、401-刷洗叶片、402-毛刷座、403-刷毛、5-浮力驱动装置、501-浮球装置、502-摆动套件装置、5021-摆头、5022-摆座、5023-第二弹簧。

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，一种传感器头浮力驱动刷洗装置，包括与传感器1一起固定安装的固定架2、设于所述传感器1下方的刷洗盘3、设于所述刷洗盘3中间的刷洗套件4、用于驱动所述刷洗套件4摆动的浮力驱动装置5。

所述固定架2与所述刷洗盘3固定连接；所述刷洗盘3设有转向轴301和中轴303，所述中轴303设于所述刷洗盘3正中间部位。所述浮力驱动装置5与所述转向轴301连接，所述转向轴301与所述刷洗套件4连接。

所述浮力驱动装置5驱动所述转向轴301做不定向的小幅度转动，所述转向轴301带动所述刷洗套件4转动，所述刷洗套件4与所述传感器1的下侧头不定期接触刷洗。

再结合图3和图5的所示，所述刷洗盘3设有回位套件302，所述回位套件302用于控制所述刷洗套件4回归原位，使所述刷洗套件4不与所述传感器1的下侧头接触。所述刷洗套件4设有若干个刷洗叶片401，所述刷洗叶片401一边侧面上设有毛刷座402，所述毛刷座402上设有刷毛403。所述刷洗盘3设有若干个摆动轴304，所述摆动轴304固定连接有摆动杆305，所述摆动杆305分别连接左右两侧的连动杆306。

参阅图3和图5的俯视图，即图4和图6，在本实施例中，所述刷洗叶片401设置为4个，分别均匀排列设于所述刷洗盘3中间，所述刷洗叶片401之间是呈直角设置。

还见图1和图3，所述转向轴301与若干个所述摆动轴304中的一个固定连接，通过所述转向轴301带动所述摆动轴304转动，从而带动所述摆动杆305摆动。所述回位套件302包括有设于所述刷洗盘3外圈的限位柱3021和回位弹簧3022。所述刷洗叶片401一端与所述摆动轴304固定连接，另一端与第二摆轴307连接，所述第二摆轴307连接所述中轴303。

其中，如图2所示，所述中轴303是一个中空管，顶端设有喷嘴3031，所述喷嘴3031正对所述传感器1的下端中间部分。所述中轴303连接增氧机的分支气管，在增氧机启动时，所述分支气管中的气体通过所述喷嘴3031对所述传感器1的下端进行喷洗。

如图5和图6所示，所述摆动杆305因为所述回位弹簧3022的拉力作用，向一边倾斜，此时4个所述刷洗叶片401处于与水平面平行的状态，此状态为原位状态，所述刷洗套件4不与所述传感器1的下侧头接触。

在本实施例中，所述回位弹簧3022一端固定于所述限位柱3021，另一端固定于所述摆动杆305，所述摆动杆305摆动时，所述回位弹簧3022对所述摆动杆305施加有拉力，用于将所述刷洗叶片401拉回原位状态。

在本实施例中，所述限位柱3021设有两个，分别设于所述转向轴301的两侧一定距离，用于对所述摆动杆305摆动幅度的位置限制，从而限制了所述刷洗叶片401的摆动幅度。

如图3和图4所示，当所述摆动杆305摆动到垂直状态，所述刷洗叶片401也摆动到垂直状态，所述刷洗套件4此时与所述传感器1的下侧头接触。在所述刷洗叶片401摆动的过程中，通过所述刷毛403对所述传感器1的下侧头进行刷洗。

在本实施例中，所述转向轴301固定设置为1个，所述摆动轴304设置有7个， 其中4个所述摆动轴304与所述刷洗叶片401连接。与所述刷洗叶片401的另一端固定连接的所述第二摆轴307设置有4个。

所述摆动杆305被所述转向轴301驱动进行摆动时，所述摆动杆305带动所述摆动轴304摆动，所述刷洗叶片401在所述摆动轴304和所述第二摆轴307的共同作用下，也进行摆动，从而实现刷洗。

如图7所示，本发明的一种传感器头浮力驱动刷洗装置中的所述浮力驱动装置5包括有浮球装置501和摆动套件装置502。

在本实施例中，所述浮球装置501设有浮球，以及从所述浮球中间穿过的立杆，所述浮球置于水面，所述浮球连接有绳子，所述绳子与所述摆动套件装置502连接。再参阅图8和图9，所述摆动套件装置502包括有摆头5021、摆座5022和第二弹簧5023。所述摆头5021与所述转向轴301固定连接。

当出现水浪时，在浮力的作用下，所述浮球可以上下浮动，所述绳子将拉动所述摆头5021摆动，从而实现所述转向轴301的转动。在本次水浪过去后，在所述第二弹簧5023的作用下，所述摆头5021归位。

由于所述摆头5021、所述转向轴301与所述摆动轴304、所述摆动杆305、所述连动杆306是一个边去机构，所述回位弹簧3022与所述第二弹簧5023的作用基本一致，可以只选择其中一个使用。

作为可实施的方式之一，所述浮力驱动装置5还可以是通过智能装置或者增氧机的气流装置来实现。上述内容中所描述的采用浮球装置501和摆动套件装置502来实现是本发明的浮力驱动装置5的一种较佳实施例。

使用时，所述浮力驱动装置5中的所述摆动套件装置502与所述固定架2可以设置为一个整体，所述浮球装置501可以单独设置。如果是用在水产养殖领域，增氧机等装置的气流会产生周期性的水浪，或者是在近海海域使用，直接会有周期性的波浪，这些水浪或者波浪驱动浮球上下浮动，会拉动摆头5021摆动，进一步驱动同轴的转向轴301的来回转动，最终在所述摆动轴304、所述摆动杆305、所述连动杆306的连动作用下，实现所述刷洗叶片401的摆动，并通过所述刷洗叶片401上的所述刷毛403实现对传感器1不同方位不同角度的刷洗。

作为可实施的方式之一，所述浮力驱动装置5还可以设置成潮汐力驱动装置，并全部放置在海域水下，利用海水的潮汐力实现驱动。

本发明提供的传感器头浮力驱动刷洗装置，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；利用气流水浪或者海水波浪间歇性产生的特性，通过转向轴驱动摆动轴，在摆动杆和连动杆的共同作用下，实现不同角度方位的刷洗叶片的摆动，实现多方位不同角度的刷洗；利用气流水浪或者海水波浪的持续性特点，相当于刷洗工作一直主动自动在长期工作。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；同时有多个毛刷座和刷毛在工作，而且单个刷洗叶片上的刷毛与传感器接触面小，比现有技术中自动刷洗装置单个配备的毛刷座和刷毛，寿命更长且不会因为接触面太大影响测量结果；可以在回位弹簧的作用下，在气流水浪或者海水波浪不大的情况下，将刷洗叶片拉回原位，此时刷洗叶片上的刷毛不与传感器直接接触，与现有技术中清洗与测量一般不能同时进行有显著区别，更适合需要长时间不定期或者定期测量的在线监测系统中所用的传感器；可以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。

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 (8)

1.一种传感器头浮力驱动刷洗装置，其特征在于，包括与传感器（1）一起固定安装的固定架（2）、设于所述传感器（1）下方的刷洗盘（3）、设于所述刷洗盘（3）中间的刷洗套件（4）、用于驱动所述刷洗套件（4）摆动的浮力驱动装置（5）；

所述固定架（2）与所述刷洗盘（3）固定连接；

所述刷洗盘（3）设有转向轴（301）和中轴（303），所述中轴（303）设于所述刷洗盘（3）正中间部位；

所述浮力驱动装置（5）与所述转向轴（301）连接，所述转向轴（301）与所述刷洗套件（4）连接；

所述浮力驱动装置（5）驱动所述转向轴（301）做不定向的小幅度转动，所述转向轴（301）带动所述刷洗套件（4）转动，所述刷洗套件（4）与所述传感器（1）的下侧头不定期接触刷洗；

所述刷洗盘（3）设有回位套件（302），所述回位套件（302）用于控制所述刷洗套件（4）回归原位，使所述刷洗套件（4）不与所述传感器（1）的下侧头接触。

2.根据权利要求1所述的一种传感器头浮力驱动刷洗装置，其特征在于，所述刷洗套件（4）设有若干个刷洗叶片（401），所述刷洗叶片（401）一边侧面上设有毛刷座（402），所述毛刷座（402）上设有刷毛（403）。

3.根据权利要求1所述的一种传感器头浮力驱动刷洗装置，其特征在于，所述刷洗盘（3）设有若干个摆动轴（304），所述摆动轴（304）固定连接有摆动杆（305），所述摆动杆（305）分别连接左右两侧的连动杆（306）。

4.根据权利要求1或3所述的一种传感器头浮力驱动刷洗装置，其特征在于，所述转向轴（301）与若干个所述摆动轴（304）中的一个固定连接，通过所述转向轴（301）带动所述摆动轴（304）转动，从而带动所述摆动杆（305）摆动。

5.根据权利要求1所述的一种传感器头浮力驱动刷洗装置，其特征在于，所述回位套件（302）包括有设于所述刷洗盘（3）外圈的限位柱（3021）和回位弹簧（3022）。

6.根据权利要求1-4中任一个所述的一种传感器头浮力驱动刷洗装置，其特征在于，所述刷洗叶片（401）一端与所述摆动轴（304）固定连接，另一端与第二摆轴（307）连接，所述第二摆轴（307）连接所述中轴（303）。

7.根据权利要求1所述的一种传感器头浮力驱动刷洗装置，其特征在于，所述浮力驱动装置（5）包括有浮球装置（501）和摆动套件装置（502）。

8.根据权利要求1所述的一种传感器头浮力驱动刷洗装置，其特征在于，所述中轴（303）是一个中空管，顶端设有喷嘴（3031），所述喷嘴（3031）正对所述传感器（1）的下端中间部分。