CN112304470B - 自清洗温度计、清洗筒及自清洗温度计控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自清洗温度计、清洗筒及自清洗温度计控制方法，自清洗温度计包括温度计主体、清洗筒、动力装置，所述温度计主体上设有测温探头，所述清洗筒上设有放置空间、传动部、贯通部，所述清洗筒套设在所述温度计主体上，所述清洗筒与所述温度计主体活动连接，且所述测温探头位于所述放置空间，所述贯通部与所述放置空间相通，所述动力装置与所述传动部传动连接。本发明的特点是温度计可自清洗，且清洗过程方便快捷，提高温度计在线测量时长。

Description

自清洗温度计、清洗筒及自清洗温度计控制方法

技术领域

本发明属于水温测量温度计领域，具体涉及自清洗温度计、清洗筒及自清洗温度计控制方法。

背景技术

在污水温度测量工作中，通常采用水体温度计测量水温，水体温度计的探头需要频繁浸泡在污水中，导致温度计的探头部分产生结垢，进而导致热量无法传递的问题，特别是固定在污水中进行长期在线测量水温的温度计，其探头结垢问题尤为严重。探头结垢会引起测量精度降低的问题，垢层愈厚精度愈低，结垢还可能腐蚀探头，在这种情况下会影响到温度计的测量精度和使用寿命，目前针对这种问题的解决办法通常是停止在线测量，拆下温度计进行手动清洗然后再安装使用，温度计要中断使用，这给测量工作带来许多不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自清洗温度计、清洗筒及自清洗温度计控制方法，其特点是温度计可自清洗，且清洗过程方便快捷，提高温度计在线测量时长。

其技术方案如下：

自清洗温度计，包括温度计主体、清洗筒、动力装置，所述温度计主体上设有测温探头，所述清洗筒上设有放置空间、传动部、贯通部，所述清洗筒套设在所述温度计主体上，所述清洗筒与所述温度计主体活动连接，且所述测温探头位于所述放置空间，所述贯通部与所述放置空间相通，所述动力装置与所述传动部传动连接。

进一步地，还包括第一齿轮，所述动力装置为电机，所述传动部为第二齿轮，所述清洗筒固定于所述第二齿轮的侧面上，所述第一齿轮套在所述电机的输出轴上，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合。

进一步地，还包括轴承、连杆、温度传感器，所述温度计主体的一端设有所述测温探头，另一端设有所述温度传感器，所述轴承卡入所述第二齿轮内圈，所述连杆卡入所述轴承内圈，所述温度计主体卡入所述连杆内圈中且所述温度传感器与所述连杆内圈固定。

进一步地，所述清洗筒筒壁上设有至少两个第一通孔，所述第一通孔连通所述放置空间。

进一步地，所述第一通孔为条形栅格孔，所述条形栅格孔沿着所述清洗筒的长度方向设置，多个条形栅格孔沿着所述清洗筒的周向均匀排列。

进一步地，还包括钛合金保护套和多个扰流板，所述钛合金保护套套在所述测温探头上，所述扰流板设有第一侧面和第二侧面，所述第一侧面与所述清洗筒的内壁固定，所述第二侧面朝向所述测温探头且所述第二侧面与所述钛合金保护套之间有间隙，多个所述扰流板清洗筒内壁上均匀排列且与所述条形栅格孔沿着清洗筒周向交替设置。

进一步地，所述贯通部包括第二通孔，所述第二通孔位于所述清洗筒的端面处。

进一步地，还包括控制箱体、显示面板、控制器、电源，所述显示面板、所述控制器、所述电源均在所述控制箱体内，所述显示面板、所述电源均与所述控制器电气连接，所述电源与所述动力装置电气连接。

清洗筒，包括筒体，所述筒体上设有放置空间、传动部、贯通部，所述放置空间位于筒体内，所述贯通部与所述放置空间相通，所述传动部与所述筒体固定。

自清洗温度计控制方法，包括以下步骤：

温度计主体和清洗筒置入水中；

自清洗温度计接收测温指令；

测温探头测量水温，温度传感器获取水温信息；

自清洗温度计接收清洗指令；

电机驱动电机旋转，进而第一齿轮旋转；

第一齿轮旋转传动第二齿轮旋转，进而清洗筒旋转；

清洗筒旋转带动水流，水流冲击测温探头，清洗测温探头表面水垢；

清洗完毕，关闭电源，电机停止，终止清洗。

本发明所提供的技术方案具有以下的优点及效果：

将自清洗温度计置入水中，清洗筒浸入水中，水流从贯通部进入到放置空间里，放置空间里的测温探头与水接触，测温探头测得水温，实现水温测定功能；动力装置启动，并将动力通过传动部传递到清洗筒上，清洗筒绕着温度计主体进行旋转，清洗筒高速旋转能带动水流激荡，放置空间内的水流围绕测温探头旋转，水流会持续地冲刷、拍打测温探头上的水垢，水垢脱落，直至完成测温探头清洗，实现了温度计主体清洗功能；在此过程中，通过清洗筒的高速旋转带动水流，无需拆卸温度计主体也无需借助外力便能清洗测温探头，清洗过程方便快捷，并且清洗效果良好，温度计可持续使用，提升了测量时长。

附图说明

此处的附图，示出了本发明所述技术方案的具体实例，并与具体实施方式构成说明书的一部分，用于解释本发明的技术方案、原理及效果。

除非特别说明或另有定义，不同附图中，相同的附图标记代表相同或相似的技术特征，对于相同或相似的技术特征，也可能会采用不同的附图标记进行表示。

图1是本发明自清洗温度计外观图；

图2是本发明自清洗温度计底视图；

图3是本发明图2中A-A方向的剖视图；

图4是本发明自清洗温度计前视图；

图5是本发明图4中B-B方向的剖视图；

图6是本发明图4中C-C方向的剖视图；

图7是本发明控制系统前视图；

图8是本发明控制系统外观图。

附图标记说明：

10、温度计主体，101、测温探头，102、温度传感器，103、钛合金保护套，20、清洗筒，201、放置空间，202、第二通孔，203、条形栅格孔，30、电机，301、第一齿轮，302、第二齿轮，303、轴承，304、连杆，40、扰流板，401、第一侧面，402、第二侧面，501、控制箱体，502、控制器，503、显示面板，504、无线数据传输单元，505、电源。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照说明书附图对本发明的具体实施例进行更详细的描述。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在结合本发明技术方案的现实场景的情况下，本文所使用的所有技术和科学术语也可以具有与实现本发明的技术方案的目的相对应的含义。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的“第一、第二…”仅仅是用于对名称的区分，不代表具体的数量或顺序。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

需要说明的是，当元件被认为“固定于”另一个元件，它可以是直接固定在另一个元件上，也可以是存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件，也可以是同时存在居中元件；当一个元件被认为是“安装在”另一个元件，它可以是直接安装在另一个元件，也可以是同时存在居中元件。当一个元件被认为是“设在”另一个元件，它可以是直接设在另一个元件，也可以是同时存在居中元件。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的“所述”、“该”为相应位置之前所提及或描述的技术特征或技术内容，该技术特征或技术内容与其所提及的技术特征或技术内容可以是相同的，也可以是相似的。

毫无疑义，与本发明的目的相违背，或者明显矛盾的技术内容或技术特征，应被排除在外。

如图1至图8所示，自清洗温度计，包括温度计主体10、清洗筒20、动力装置、控制系统、钛合金保护套103、扰流板40，所述温度计主体10包括测温探头101和温度传感器102，所述测温探头101在所述温度计主体10的一端，所述温度传感器102在所述温度计主体10的另一端，测温探头101在温度传感器102下方；所述动力装置为电机30，电机30上输出轴上套设第一齿轮301；所述清洗筒20上设有放置空间201、传动部、贯通部，所述传动部为第二齿轮302，所述贯通部包括第一通孔和第二通孔202，所述第一通孔位于清洗筒筒壁上，所述第二通孔202位于所述清洗筒20的端面处。

所述清洗筒20套设在所述温度计主体10上，所述清洗筒20与所述温度计主体10活动连接，且所述测温探头101位于所述放置空间201，所述钛合金保护套103套在所述测温探头101上，所述电机30与所述第二齿轮302传动连接。

将自清洗温度计置入水中，清洗筒20浸入水中，水流从条形栅格孔203和第二通孔202进入到放置空间201里，放置空间201里的钛合金保护套103与水接触，钛合金保护套103具有良好的导热功能并且能抵抗污水腐蚀，钛合金保护套103将热量传递到测温探头101，获取水温信息，测温探头101测得了水温，实现水温测定功能；电机30启动，并将动力通过第二齿轮302传递到清洗筒20上，清洗筒20绕着温度计主体10进行旋转，清洗筒20高速旋转能带动水流激荡，放置空间201内的水流围绕测温探头101旋转，水流会持续地冲刷、拍打钛合金保护套103上的水垢，水垢脱落，直至完成钛合金保护套103清洗，实现了温度计主体10清洗功能；在此过程中，通过清洗筒20的高速旋转带动水流，无需拆卸温度计主体10也无需借助外力便能清洗钛合金保护套103，清洗过程方便快捷，并且清洗效果良好，温度计可持续使用，提升了测量时长。

所述清洗筒20固定于所述第二齿轮302的侧面上，所述第一齿轮301套在所述电机30的输出轴上，所述第一齿轮301与所述第二齿轮302啮合。清洗筒20和温度计主体10之间还有轴承303和连杆304，所述轴承303卡入所述第二齿轮302内圈，所述连杆304卡入所述轴承303内圈，所述温度计主体10卡入所述连杆304内圈中且所述温度传感器102与所述连杆304内圈固定。

清洗筒20、第二齿轮302、连杆304、轴承303、温度计主体10同轴心安装，清洗筒20和温度计主体10通过轴承303转动连接，第一齿轮301和第二齿轮302啮合，电机30输出轴旋转令第一齿轮301高速旋转，受到第一齿轮301转动影响，第二齿轮302会反方向高速旋转，第二齿轮302还和清洗筒20焊接固定，第二齿轮302带动清洗筒20也会高速旋转，而温度计主体10保持固定，可靠工作。齿轮传动的优点是使用的圆周速度和功率范围广、效率较高、寿命长、工作可靠性高，适用于长期浸泡在污水中、且需要稳定工作的自清洗温度计；连杆304和轴承303可以保证温度计主体10和清洗筒20之间有合适的转动连接。

所述清洗筒20筒壁上设有第一通孔，第一通孔为条形栅格孔203，条形栅格孔203连通所述放置空间201，所述条形栅格孔203沿着所述清洗筒20的长度方向设置，多个条形栅格孔203沿着所述清洗筒20的周向均匀排列。

条形栅格孔203的作用是让水流进入到放置空间201内，提高水的流动性。在水体测温过程中，第二通孔202位于清洗筒20的下端处，假如水流仅从第二通孔202进入到放置空间201内，那么水流速度较慢，流动性也不高，测出的水温容易有误差，因此，在清洗筒20侧壁增设多个条形栅格孔203，靠近水流上游的条形栅格孔203的主要作用是让水流入，靠近水流下游的条形栅格孔203的主要作用是让水流出，如此就提高了放置空间201内的水流流动性，使得测温探头101探测的温度更贴近真实水温，提高测温精度。同时，由于条形栅格孔203位于清洗筒20侧壁，清洗筒20高速旋转时，条形栅格孔203还可以切割水流，产生更多的分支水流冲刷钛合金保护套103，全方位多角度清洗钛合金保护套103；条形栅格孔203沿着清洗筒20长度方向设置，能适用于更多的不同高度的水位，在不同高度的水位中，水流都能从条形栅格孔203进入放置空间201，此外，条形栅格孔203沿着清洗筒20长度方向设置能使得清洗筒20整体造型美观。

所述扰流板40设有第一侧面401和第二侧面402，所述第一侧面401与所述清洗筒20的内壁固定，所述第二侧面402朝向所述测温探头101且所述第二侧面402与所述钛合金保护套103之间有间隙，多个所述扰流板40清洗筒20内壁上均匀排列且与所述条形栅格孔203沿着清洗筒20周向交替设置。

多个扰流板40固定在清洗筒20内壁上，清洗筒20高速旋转时，扰流板40能挟裹大量水流旋转，并且水流位于每两块扰流板40之间，水流会不停地从两块扰流板40之间的空隙涌出，扰流板40之间的空隙出口恰好指向钛合金保护套103，此时水流正向冲击、拍打在钛合金保护套103上，减少了力的损耗，钛合金保护套103受到的冲击力更大，清洗效果更强。扰流板40改变了水流与钛合金保护套103的受力过程，增强了清洗效果，提高了清洗效率，此外，扰流板40表面光滑，不利于水垢、污垢附着，长期浸泡在污水中也不易生垢。

扰流板40的第二侧面402与所述钛合金保护套103之间有间隙，能够加速钛合金保护套103表面的水垢污垢脱落。清洗筒20高速旋转过程中，放置空间201内的水流的位置会不停变化，水流的其中一种位置变化是：从两个扰流板40之间流到第二侧面402和钛合金保护套103之间，该过程中，水流所处的空间是突然缩小的，水流在第二侧面402和钛合金保护套103之间时会受到一定的压缩和挤压，此时，钛合金保护套103表面的水垢、污垢也会受到一定的压缩和挤压，等水流离开第二侧面402和钛合金保护套103之间，而后水流和钛合金保护套103表面的水垢、污垢失去这种轻微压缩挤压的力，就会恢复松弛。在这种压缩-松弛的变化过程中，水垢、污垢对钛合金保护套103的附着力会下降，变得更容易脱落，从而提高了清洗效果，提升清洗效率。

如图7、图8所示，控制系统包括控制箱体501、显示面板503、控制器502、电源505、无线数据传输单元504，所述显示面板503、所述控制器502、所述电源505均在所述控制箱体501内，所述显示面板503、所述电源505均与所述控制器502电气连接，所述电源505与所述电机30电气连接。控制系统能控制温度计定期进行自动清洗，避免钛合金保护套103表面严重的结垢、堵塞的问题；控制器502将水温信息处理后发送给显示面板503，显示面板503显示水温信息，电源505为自清洗温度计供能，保证自清洗温度计能长时间在线测量；无线数据传输单元504接受无线信号和发射无线信号，能实现远程控制和监测自清洗温度计。

自清洗温度计控制方法，包括以下步骤：

温度计主体10和清洗筒20置入水中，水流从条形栅格孔203和第二通孔202中流入放置空间201并浸泡钛合金保护套103；

自清洗温度计接收测温指令，钛合金保护套103导热至测温探头101，测温探头101测得水温，温度传感器102获取水温信息；

自清洗温度计接收清洗指令；

电源505驱动电机30旋转，进而第一齿轮301旋转；

第一齿轮301旋转传动第二齿轮302旋转，进而清洗筒20旋转；

清洗筒20旋转带动水流，水流冲击钛合金保护套103，清洗钛合金保护套103表面水垢；

清洗完毕，关闭电源505，电机30停止，停止清洗。

以上实施例的目的，是对本发明的技术方案进行示例性的再现与推导，并以此完整的描述本发明的技术方案、目的及效果，其目的是使公众对本发明的公开内容的理解更加透彻、全面，并不以此限定本发明的保护范围。

以上实施例也并非是基于本发明的穷尽性列举，在此之外，还可以存在多个未列出的其他实施方式。在不违反本发明构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本发明的保护范围。

Claims (4)

1.自清洗温度计，其特征在于，包括温度计主体、清洗筒、动力装置，所述温度计主体上设有测温探头，所述清洗筒包括筒体，筒体上设有放置空间、传动部、贯通部，所述放置空间位于筒体内，所述清洗筒套设在所述温度计主体上，所述清洗筒与所述温度计主体活动连接，且所述测温探头位于所述放置空间，所述贯通部与所述放置空间相通，所述动力装置与所述传动部传动连接；

还包括第一齿轮，所述动力装置为电机，所述传动部为第二齿轮，所述清洗筒固定于所述第二齿轮的侧面上，所述第一齿轮套在所述电机的输出轴上，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合；

还包括轴承、连杆、温度传感器，所述温度计主体的一端设有所述测温探头，另一端设有所述温度传感器，所述轴承卡入所述第二齿轮内圈，所述连杆卡入所述轴承内圈，所述温度计主体卡入所述连杆内圈中且所述温度传感器与所述连杆内圈固定；

所述清洗筒筒壁上设有至少两个第一通孔，所述第一通孔连通所述放置空间，所述第一通孔为条形栅格孔，所述条形栅格孔沿着所述清洗筒的长度方向设置，多个条形栅格孔沿着所述清洗筒的周向均匀排列；

还包括钛合金保护套和多个扰流板，所述钛合金保护套套在所述测温探头上，所述扰流板设有第一侧面和第二侧面，所述第一侧面与所述清洗筒的内壁固定，所述第二侧面朝向所述测温探头且所述第二侧面与所述钛合金保护套之间有间隙，多个所述扰流板清洗筒内壁上均匀排列且与所述条形栅格孔沿着清洗筒周向交替设置。

2.如权利要求1所述的自清洗温度计，其特征在于，所述贯通部包括第二通孔，所述第二通孔位于所述清洗筒的端面处。

3.如权利要求1所述的自清洗温度计，其特征在于，还包括控制箱体、显示面板、控制器、电源，所述显示面板、所述控制器、所述电源均在所述控制箱体内，所述显示面板、所述电源均与所述控制器电气连接，所述电源与所述动力装置电气连接。

4.自清洗温度计控制方法，其应用于权利要求1所述的自清洗温度计，其特征在于，包括以下步骤：

温度计主体和清洗筒置入水中；

自清洗温度计接收测温指令；

测温探头测量水温，温度传感器获取水温信息；

自清洗温度计接收清洗指令；

电机驱动电机旋转，进而第一齿轮旋转；

第一齿轮旋转传动第二齿轮旋转，进而清洗筒旋转；

清洗筒旋转带动水流，水流冲击测温探头，清洗测温探头表面水

垢；

清洗完毕，关闭电源，电机停止，终止清洗。

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