CN115178515B - 水下监测传感器自清洁系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了水下监测传感器自清洁技术领域的水下监测传感器自清洁系统，水下监测传感器自清洁系统，包括两个水下监测传感器，其特征在于：包括上端和下端直径大中间直径小的网格环桶，网格环桶中间网格密两端网格稀，网格环桶中央内壁水平固定设置有设备环板，设备环板内壁固定设置有Y型的设备架，两个水下监测传感器分别固定设置在Y型设备架上下两端面上；本发明有效解决了现有的水下监测传感器固定外框过水方向性差，导致监测传感器出现污渍，无法被水流进行自动冲刷清洗，导致传感器监测数据不准确的问题出现；其次少数过水间隔较大的框架结构容易导致杂物撞击监测传感器，导致监测传感器损坏的问题。

Description

水下监测传感器自清洁系统

技术领域

本发明涉及水下监测传感器自清洁技术领域，具体为水下监测传感器自清洁系统。

背景技术

在越来越注重环境保护的今天，水质分析仪对于一些职业来讲是必不可少的设备。不同职业对检测的需求也不一样，因而检测人员相应的操作也不同，对于检测设备的选择也不一样。比如说工业废水大部分检测的是重金属含量，饮用水厂可能就需要检测微生物、有机物、重金属、消毒剂等多种参数。而这些参数的检测作业首要是由水质检测仪的各种传感器来完结的。

由于现阶段水资源污染越来越严重，使得水下杂质较多，现有的水下监测传感器采用外框进行固定，以保护传感器在水中与水产生相对位移时不被水中的杂物出现撞击的问题，现有的环板框架虽然侧壁会开设设有孔洞，但是会影响水流流向，使得大多水流方向趋于轴线方向且固定，长时间使用容易使得传感器外表附着杂物污渍无法及时进行冲洗，从而导致出现传感器出现监测误差；框架结构的固定架通常空隙较大，容易出现杂物进入框架内部，与传感器出现碰撞导致传感器出现损坏，或者缠绕在传感器外侧，导致出现传感器出现监测误差。

基于此，本发明设计了水下监测传感器自清洁系统，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供水下监测传感器自清洁系统，以解决上述背景技术中提出的由于现阶段水资源污染越来越严重，使得水下杂质较多，现有水下监测传感器采用外框进行固定，以保护传感器在水中与水产生相对位移时不被水中的杂物出现撞击的问题，但是现有的水下监测传感器固定架通常采用常规环板或者框架进行固定，环板虽然侧壁会拆设有孔洞，但是会影响水流流向一旦传感器表面附着杂物污渍，环板固定架会导致水流方向趋于轴线方向，无法及时将传感器表面杂质进行冲洗，从而导致出现传感器出现监测误差；框架结构的固定架通常空隙较大，容易出现杂物进入框架内部，与传感器出现碰撞导致传感器出现损坏，或者缠绕在传感器外侧，导致出现传感器出现监测误差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：水下监测传感器自清洁系统，包括两个水下监测传感器，其特征在于：包括上端和下端直径大中间直径小的网格环桶，所述网格环桶中间网格密两端网格稀，所述网格环桶中央内壁水平固定设置有设备环板，所述设备环板内壁固定设置有Y型的设备架，两个所述水下监测传感器分别固定设置在Y型设备架上下两端面上，所述网格环桶上下两端分别固定设置有可拆卸的交叉网盖，其中一个所述交叉网盖外端可与牵引绳索固定，所述设备环板上下端面上设置有两组分别用于被水流驱动对两组水下监测传感器进行清洗的换位机构。

作为本发明的进一步方案，其中一组所述换位机构包括多个环绕设备环板轴线环形阵列排布竖直丝杆链接在设备环板上的轴向杆，两个换位机构中的对应位置上的轴向杆同轴相固定，每个所述轴向杆上端设置有限位轮，每个所述限位轮外壁均啮合有同一块截面为C型的加速环齿板，所述加速环齿板上端内壁环绕其轴线环形阵列排布固定设置有多个弧形的加速板，每个所述加速板上竖向开设有长圆弧槽；其中两个换位机构中的加速板弧度相反，每个所述长圆弧槽内部设置有用于清洗水下监测传感器外壁的清洗机构

作为本发明的进一步方案，所述清洗机构包括每个长圆弧槽内侧壁开设的水平的限位长弧槽，所述限位长弧槽内壁水平滑动设置有限位环，所述限位环内壁同轴转动设置有清洁辊，所述清洁辊限位套设在长圆弧槽内壁，所述清洁辊下端设置有滚筒刷，所述清洁辊上端外壁固定设置有可被水流推动的自转扇叶，三个所述加速板中央设置有可被水流搅动驱动滚筒刷公转且驱动滚筒刷靠近水下监测传感器的驱动装置。

作为本发明的进一步方案，所述驱动装置包括通过支架固定设置在三个加速板中央的公转扇叶，两组所述公转扇叶螺旋方向相反，位于限位轮和设备环板之间的所述轴向杆外壁套设有用于复位的复位弹簧，所述复位弹簧可在限位轮和设备环板相互靠近时对限位轮和设备环板施加推力，其中一个所述轴向杆外壁设置有可进行主动清洗控制与复位的主动机构。

作为本发明的进一步方案，所述主动机构包括带有锁止功能可发电的驱动电机，所述驱动电机固定设置在设备环板内壁上，所述驱动电机输出轴上固定设置有复位齿轮，所述复位齿轮侧壁边缘通过齿牙啮合有锁止齿轮，所述锁止齿轮同轴轴向滑动连接在其中一个轴向杆外壁，所述复位弹簧一端位于锁止齿轮侧壁另外一端位于限位轮外壁。

作为本发明的进一步方案，所述限位轮与轴向杆之间设置有用于传动的离心离合器。

作为本发明的进一步方案，三个所述加速板中央外侧固定设置有与下侧连通且可进行水下监测传感器保护的连通外壳，所述公转扇叶环绕连通外壳轴线环形阵列排布固定设置在连通外壳外侧壁，所述连通外壳侧壁与顶部开设有多个进水孔。

作为本发明的进一步方案，所述限位长弧槽和限位环接触面上采用用于减小摩擦延长设备使用寿命的减摩涂层材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1. 本发明通过上端和下端直径大中间直径小的网格环桶，最终使得网格环桶中间网格密两端网格稀，使得网格环桶自身曲率对流动的水流具有更好的导流汇聚作用，从而提高监测传感器的监测质量，其次也避免了较大杂质直接与网格环桶中间位置的监测传感器出现接触导致撞击，使得监测传感器出现损坏的问题，或者出现水草和其他软性物质，进入设备中将监测传感器缠绕，造成监测传感器出现污渍的问题出现；其次网格状的网格环桶使得横竖方向上的结构强度更好。

2. 本发明通过流动水驱动公转扇叶驱动加速板公转，再通过加速板上的长圆弧槽驱动清洁辊进行移动靠近水下监测传感器，同时水流驱动自转扇叶自转，从而使得清洁辊自转，再通过跟随加速板公转的加速环齿板驱动轴向杆在设备环板上转动，从而使得清洁辊下端的清洁辊靠近水下监测传感器边转动，边自转，边轴向移动，从而使得水下监测传感器外壁上的杂质进行无死角清理，其次无需借助外部电机动力进行清洗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明总体结构示意图；

图2为本发明侧俯视局部剖视结构示意图；

图3为本发明图2中A处放大结构示意图；

图4为本发明图2中B处放大结构示意图；

图5为本发明换位机构总体结构示意图；

图6为本发明图5中C处放大结构示意图；

图7为本发明图5中D处放大结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

水下监测传感器9，网格环桶10，设备环板11，设备架12，交叉网盖13，轴向杆15，限位轮16，加速环齿板17，加速板18，长圆弧槽19，限位长弧槽20，限位环21，清洁辊22，滚筒刷23，自转扇叶24，公转扇叶28，复位弹簧29，驱动电机33，复位齿轮34，锁止齿轮35，离心离合器36，连通外壳37。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：水下监测传感器自清洁系统，包括两个水下监测传感器9，其特征在于：包括上端和下端直径大中间直径小的网格环桶10，网格环桶10中间网格密两端网格稀，网格环桶10中央内壁水平固定设置有设备环板11，设备环板11内壁固定设置有Y型的设备架12，两个水下监测传感器9分别固定设置在Y型设备架12上下两端面上，网格环桶10上下两端分别固定设置有可拆卸的交叉网盖13，其中一个交叉网盖13外端可与牵引绳索固定，设备环板11上下端面上设置有两组分别用于被水流驱动对两组水下监测传感器9进行清洗的换位机构；

本发明使用前，先将本装置组装完毕，如图1所示，其中将固定线缆连接到交叉网盖13一端，从而进行设备的牵引，或者用缆绳直接固定设置在水中地面上，避免水下监测传感器9出现丢失，其次本装置采用两个水下监测传感器9进行对称布置，可以从两个水下监测传感器9同时获取数据，从而进行对比，使得监测数据更加准确，同时本设备后续设置有清洗机构，通过换位机构配合使得清洗机构不同时对两个监测传感器9进行同时清洗，从而使得其中一个监测传感器9在进行清洗时另外一个监测传感器9处于工作状态，从而持续对水下进行监测；

本发明工作时，也就是投放在水中时，两个监测传感器9同时开始工作，将数据传递给监测中心，当网格环桶10和交叉网盖13进行固定时，组成半封闭状态，采用上端和下端直径大中间直径小的网格环桶10，其中网格环桶10中间细两端粗，从而可以使得水流动时，能将水进行一定到导流作用，使得水经过网格环桶10中间的设备环板11和设备架12上下方的两个水下监测传感器9位置（如图1和2所示），从而提高监测质量，其次水流动时，能轻易穿过网格环桶10侧壁，使得整个网格环桶10受到水流的冲击力减小，从而避免水流长时间静止在网格环桶10内部，从而导致监测误差较大的问题出现；采用中间网格密两端网格稀网格环桶10的（由于网格环桶10自身的上端和下端直径大中间直径小曲率设计元素之初，会自然导致中间网格密两端网格稀，从而使得网格环桶10的曲率线条更好，从而提高水流的导向性），使得较大的杂质无法直接从网格环桶10中间靠近设备环板11和设备架12上的监测传感器9附近穿过，从而避免水下监测传感器9出现损坏的问题出现，较大的杂质可以从网格环桶10上下端通过网格环桶10，更大的杂质直接无法直接穿过网格环桶10和交叉网盖13组成的封闭腔体内部，从而避免杂质粘黏缠绕在水下监测传感器9表面，从而出现污渍，造成监测传感器9的监控数据出现误差的问题；

本发明通过上端和下端直径大中间直径小的网格环桶10，最终使得网格环桶10中间网格密两端网格稀，使得网格环桶10自身曲率对流动的水流具有更好的导流汇聚作用，从而提高监测传感器9的监测质量，其次也避免了较大杂质直接与网格环桶10中间位置的监测传感器9出现接触导致撞击，使得监测传感器9出现损坏的问题，或者出现水草和其他软性物质，进入设备中将监测传感器9缠绕，造成监测传感器9出现污渍的问题出现；其次网格状的网格环桶10使得横竖方向上的结构强度更好。

作为本发明的进一步方案，其中一组换位机构包括多个环绕设备环板11轴线环形阵列排布竖直丝杆链接在设备环板11上的轴向杆15，两个换位机构中的对应位置上的轴向杆15同轴相固定，每个轴向杆15上端设置有限位轮16，每个限位轮16外壁均啮合有同一块截面为C型的加速环齿板17，加速环齿板17上端内壁环绕其轴线环形阵列排布固定设置有多个弧形的加速板18，每个加速板18上竖向开设有长圆弧槽19；其中两个换位机构中的加速板18弧度相反，每个长圆弧槽19内部设置有用于清洗水下监测传感器9外壁的清洗机构；清洗机构包括每个长圆弧槽19内侧壁开设的水平的限位长弧槽20，限位长弧槽20内壁水平滑动设置有限位环21，限位环21内壁同轴转动设置有清洁辊22，清洁辊22限位套设在长圆弧槽19内壁，清洁辊22下端设置有滚筒刷23，清洁辊22上端外壁固定设置有可被水流推动的自转扇叶24，三个加速板18中央设置有可被水流搅动驱动滚筒刷23公转且驱动滚筒刷23靠近水下监测传感器9的驱动装置；作为本发明的进一步方案，驱动装置包括通过支架固定设置在三个加速板18中央的公转扇叶28，两组公转扇叶28螺旋方向相反，位于限位轮16和设备环板11之间的轴向杆15外壁套设有用于复位的复位弹簧29，复位弹簧29可在限位轮16和设备环板11相互靠近时对限位轮16和设备环板11施加推力，其中一个轴向杆15外壁设置有可进行主动清洗控制与复位的主动机构；

本发明使用时当水流速度较快时（尤其沿着网格环桶10轴线方向），会推动公转扇叶28转动（如图5所示），公转扇叶28转动会驱动加速板18转动，加速板18转动，会通过其曲率角度和长圆弧槽19曲率走势驱动清洁辊22沿着长圆弧槽19内壁进行滑动（如图5所示，从图5上端看，公转扇叶28逆时针转动，就会将清洁辊22向水下监测传感器9中间移动，从而完成清洁辊22靠近水下监测传感器9动作），清洁辊22外侧的限位环21在限位长弧槽20内滑动边转动，从而使得清洁辊22轴线始终与水下监测传感器9轴线平行避免产生干涉，同时的清洁辊22上端的自转扇叶2受到水流作用，发生转动，使得清洁辊22自转，清洁辊22自转驱动滚筒刷23转动，从而完成滚筒刷23靠近水下监测传感器9且边公转边自转，从而对水下监测传感器9外壁进行清理工作，且无需借助外部电池电机动力进行驱动，加速板18自转驱动加速环齿板17自转，加速环齿板17自转驱动限位轮16转动，限位轮16转动驱动轴向杆15转动，轴向杆15转动开始使得滚筒刷23沿着水下监测传感器9轴线进行移动，从而使得滚筒刷23相对于水下监测传感器9进行自传且公转同时再进行竖向移动，从而完成螺旋下降，从而对水下监测传感器9四周进行无死角清洗；同时的下端的另外一组换位机构和清洗机构出现远离另外一组水下监测传感器9的移动，从而将另外一组换位机构和清洗机构推动到网格环桶10端头，更开阔地带，从而便于清洗杂质的快速排出（且另外一组的公转扇叶28受到水流方向与公转扇叶28之间的加速板18遮挡作用，从而使得水流方向背面的公转扇叶28驱动力减小，不会出现反作用力），且两个加速板18螺旋方向相反，从而能使得另外一组清洁辊22出现外移，避免遮挡清洗杂质的快速排出（复位弹簧29作用保持轴向杆15与设备环板11之间丝杆连接的稳定性，避免出现旷量，造成干涉，使得水下监测传感器9出现损坏）；

本发明通过流动水驱动公转扇叶28驱动加速板18公转，再通过加速板18上的长圆弧槽19驱动清洁辊22进行移动靠近水下监测传感器9，同时水流驱动自转扇叶24自转，从而使得清洁辊22自转，再通过跟随加速板18公转的加速环齿板17驱动轴向杆15在设备环板11上转动，从而使得清洁辊22下端的清洁辊22靠近水下监测传感器9边转动，边自转，边轴向移动，从而使得水下监测传感器9外壁上的杂质进行无死角清理，其次无需借助外部电机动力进行清洗。

作为本发明的进一步方案，主动机构包括带有锁止功能可发电的驱动电机33，驱动电机33固定设置在设备环板11内壁上，驱动电机33输出轴上固定设置有复位齿轮34，复位齿轮34侧壁边缘通过齿牙啮合有锁止齿轮35，锁止齿轮35同轴轴向滑动连接在其中一个轴向杆15外壁，复位弹簧29一端位于锁止齿轮35侧壁另外一端位于限位轮16外壁；

本发明使用时，当在清洗过着中，轴向杆15驱动锁止齿轮35转动，锁止齿轮35转动驱动复位齿轮34转动（驱动机构可做成带有锁止机构和发条弹簧组成的储能机构），复位齿轮34转动驱动驱动电机33转动进行充电，当清洗完成后，驱动电机33驱动锁止齿轮35转动，再驱动轴向杆15转动，从而完成设备的复位工作。

作为本发明的进一步方案，限位轮16与轴向杆15之间设置有用于传动的离心离合器36；当水流量小时，轴向杆15无法被限位轮16驱动，不进行轴向移动，从而不进行清洗工作，避免水流过小，导致清理杂质无法被水流带走，从而进行二次沾染的问题。

作为本发明的进一步方案，三个加速板18中央外侧固定设置有与下侧连通且可进行水下监测传感器9保护的连通外壳37，公转扇叶28环绕连通外壳37轴线环形阵列排布固定设置在连通外壳37外侧壁，连通外壳37侧壁与顶部开设有多个进水孔；从而能将水下监测传感器9套设到连通外壳37内部，避免水流方向杂物直接碰撞水下监测传感器9，造成水下监测传感器9损坏的问题出现。

作为本发明的进一步方案，限位长弧槽20和限位环21接触面上采用用于减小摩擦延长设备使用寿命的减摩涂层材料。

Claims (7)

1.水下监测传感器自清洁系统，包括两个水下监测传感器（9），其特征在于：包括上端和下端直径大中间直径小的网格环桶（10），所述网格环桶（10）中间网格密两端网格稀，所述网格环桶（10）中央内壁水平固定设置有设备环板（11），所述设备环板（11）内壁固定设置有Y型的设备架（12），两个所述水下监测传感器（9）分别固定设置在Y型设备架（12）上下两端面上，所述网格环桶（10）上下两端分别固定设置有可拆卸的交叉网盖（13），其中一个所述交叉网盖（13）外端可与牵引绳索固定，所述设备环板（11）上下端面上设置有两组分别用于被水流驱动对两组水下监测传感器（9）进行清洗的换位机构；

其中所述换位机构包括多个环绕阵列在设备环板（11）上的轴向杆（15），所述轴向杆（15）竖直转动连接在设备环板（11）上，两个换位机构中的对应位置上的轴向杆（15）同轴相固定，每个所述轴向杆（15）一侧设置有限位轮（16），每个所述限位轮（16）外壁均啮合有同一块截面为C型的加速环齿板（17），所述加速环齿板（17）上端内壁环绕其轴线环形阵列排布固定设置有多个弧形的加速板（18），每个所述加速板（18）上竖向开设有长圆弧槽（19）；其中两个换位机构中的加速板（18）弧度相反，每个所述长圆弧槽（19）内部设置有用于清洗水下监测传感器（9）外壁的清洗机构。

2.根据权利要1所述的水下监测传感器自清洁系统，其特征在于：所述清洗机构包括每个长圆弧槽（19）内侧壁开设的水平的限位长弧槽（20），所述限位长弧槽（20）内壁水平滑动设置有限位环（21），所述限位环（21）内壁同轴转动设置有清洁辊（22），所述清洁辊（22）限位套设在长圆弧槽（19）内壁，所述清洁辊（22）下端设置有滚筒刷（23），所述清洁辊（22）上端外壁固定设置有可被水流推动的自转扇叶（24），三个所述加速板（18）中央设置有可被水流搅动驱动滚筒刷（23）公转且驱动滚筒刷（23）靠近水下监测传感器（9）的驱动装置。

3.根据权利要求2所述的水下监测传感器自清洁系统，其特征在于：所述驱动装置包括通过支架固定设置在三个加速板（18）中央的两组公转扇叶（28），两组所述公转扇叶（28）螺旋方向相反，位于限位轮（16）和设备环板（11）之间的所述轴向杆（15）外壁套设有用于复位的复位弹簧（29），所述复位弹簧（29）可在限位轮（16）和设备环板（11）相互靠近时对限位轮（16）和设备环板（11）施加推力，其中一个所述轴向杆（15）外壁设置有可进行主动清洗控制与复位的主动机构。

4.根据权利要求3所述的水下监测传感器自清洁系统，其特征在于：所述主动机构包括带有锁止功能并可发电的驱动电机（33），所述驱动电机（33）固定设置在设备环板（11）内壁上，所述驱动电机（33）输出轴上固定设置有复位齿轮（34），所述复位齿轮（34）侧壁边缘通过齿牙啮合有锁止齿轮（35），所述锁止齿轮（35）同轴轴向滑动连接在其中一个轴向杆（15）外壁，所述复位弹簧（29）一端位于锁止齿轮（35）侧壁另外一端位于限位轮（16）外壁。

5.根据权利要求4所述的水下监测传感器自清洁系统，其特征在于：所述限位轮（16）与轴向杆（15）之间设置有用于传动的离心离合器（36）。

6.根据权利要求3所述的水下监测传感器自清洁系统，其特征在于：三个所述加速板（18）中央固定设置有可对水下监测传感器（9）保护的连通外壳（37），所述公转扇叶（28）环绕连通外壳（37）轴线环形阵列排布固定设置在连通外壳（37）外侧壁，所述连通外壳（37）侧壁与顶部开设有多个进水孔。

7.根据权利要求2所述的水下监测传感器自清洁系统，其特征在于：所述限位长弧槽（20）和限位环（21）接触面上采用用于减小摩擦延长设备使用寿命的减摩涂层材料。