CN116609837A - 耐溶解水浸传感器及包含其的检测设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐溶解水浸传感器，属于传感器技术领域，本发明设计了石墨电极，配合电极切换电路和控制芯片MCU控制芯片，周期性的切换两个电极的正负极性，避免了水浸传感器长期处于恶劣水环境中造成的吸附杂质、生成结晶而导致误报的风险，有效延长了水浸传感器的使用寿命，本发明还公开了一种包含上述耐溶解水浸传感器的检测设备，实用性强，应用前景广泛。
Description
技术领域
本发明属于传感器技术领域，特别是涉及一种耐溶解水浸传感器和应用其的检测设备。
背景技术
水浸传感器广泛应用于配电站房、变电站等电力设备运行监测场景。针对于使用环境，多为户外集水井与电缆沟，使用环境相对比较恶劣，对产品的防护特性，耐久度要求较高。传统的水浸传感器分为光电式与电极式两种，其中电极式成本较低，结构较简单，可靠性高从而被广泛使用，但针对部分电力设备使用环境需要长期浸泡在水中的，随着使用时间的增加，会存在损耗，电极会发生电解反应从而很快溶解殆尽，另一方便，因为电极长期带电，正电极一侧容易吸附水中杂质形成结晶，降低电极的导电性能，导致检测的准确度大大的减低。而光电式水浸传感器因为元器件不需要与水接触从而避免了这个问题，但光电水浸传感器可靠性低，不能用于污水环境，易被泥土附着，误报率高，价格也相对较高。
发明内容
为了解决上述问题，本发明公开了一种耐溶解水浸传感器，采用了新型电极材料，解决了电极溶解问题，同时增加了智能控制芯片用于电极极性的操作，解决了电解结晶生长的问题，提升了产品的使用寿命，该发明可长期水浸泡，有可靠性高、防护特性好、耐酸耐碱、成本低廉经济效益高等特点。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种耐溶解水浸传感器，所述传感器包括外壳、耐腐线、电路板和电极，所述电极通过紧固件联接于所述电路板一侧，所述耐腐线联接于所述电路板另一侧，所述电路板及联接处均被封装于所述外壳内部后，用灌封胶填充满，所述电极材质为非金属导电材质，所述耐腐线为聚氯乙烯PVC或聚氨酯PUR，所述外壳材质为耐腐材料。
作为本发明的进一步改进，所述非金属导电材质为密度为1.83g/cm3的高纯度石墨。
作为本发明的进一步改进，污水PH值位于5～10时，所述外壳材质采用铸铝材质。
作为本发明的进一步改进，污水为酸碱性水质或腐蚀性较高水质时，所述外壳材质采用尼龙66或PC材质。
本发明公开了一种检测设备，所述检测设备包括控制芯片MCU、对外输出继电器、电极切换电路，还包括上述的耐溶解水浸传感器，所述控制芯片MCU、对外输出继电器和电极切换电路均设于所述电路板上。
作为本发明的进一步改进，所述电极切换电路包括两模拟开关U4和U5,PA1、PA2为控制芯片MCU的两个控制输出脚，pin1与pin2是所述耐溶解水浸传感器的两个电极的连接点，它们分别接入模拟开关U4与U5的公共端，Negative与Positive分别为耐溶解水浸传感器内置的电源正极与负极，当PA1、PA2为高电平时，U4的NO导通，pin2连接至Positive，U5的NO导通，pin1连接至Negative，当PA1、PA2为低电平时，U4的NC导通，pin2连接至Negative，U5的NC导通，pin1连接至Positive，完成一次电极互换。
作为本发明的进一步改进，两个电极的正负性互换为周期性切换，间隔时间设为3～10秒。
作为本发明的进一步改进，所述模拟开关为RS2103XH普通单刀双掷模拟开关。
本发明的有益效果有如下几点：
1.本申请采用了石墨材料作为电极，与传统水浸传感器的用材不同，具备高效的耐腐蚀、耐溶解性能，不易溶解，延长了产品的寿命；
2.本申请增加了控制芯片MCU与电极切换电路，避免了电极长期处于恶劣的水环境中，表面吸附杂质、生成结晶导致导线性能下降，从而出现误报的风险，有效延长了水浸传感器的寿命。
总之，本发明的耐溶解水浸传感器，设计了石墨电极，配合电极切换电路和控制芯片MCU控制芯片，周期性的切换两个电极的正负极性，避免了水浸传感器长期处于恶劣水环境中造成的吸附杂质、生成结晶而导致误报的风险，有效延长了水浸传感器的使用寿命，实用性强，应用前景广泛。
附图说明
图1示出了本发明的耐溶解水浸传感器的结构示意图；
图2示出了本发明的检测设备的电路部分原理图；
图3示出了图2中的电极切换电路的示意图；
附图标识列表：
1、外壳；2、电极；3、电路板；4、灌封胶；5、耐腐线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
如图1所示，本发明的耐溶解水浸传感器，所述传感器包括外壳1、耐腐线5、电路板3和电极2，所述电极2通过紧固件联接于所述电路板3一侧，所述耐腐线5联接于所述电路板3另一侧，所述电路板3及联接处均被封装于所述外壳1内部后，用灌封胶4填充满，所述电极2材质为非金属导电材质，所述耐腐线5为聚氯乙烯PVC或聚氨酯PUR，所述外壳1材质为耐腐材料。
所述非金属导电材质为密度为1.83g/cm3的高纯度石墨。
污水PH值位于5～10时，所述外壳1材质采用铸铝材质。
污水为酸碱性水质或腐蚀性较高水质时，所述外壳1材质采用尼龙66或PC材质。
如图2所示，本发明还公开了一种检测设备，所述检测设备包括控制芯片MCU、对外输出继电器、电极切换电路，还包括上述的耐溶解水浸传感器，所述控制芯片MCU、对外输出继电器和电极切换电路均设于所述电路板上。
如图3所示，所述电极切换电路包括两模拟开关U4和U5,PA1、PA2为控制芯片MCU的两个控制输出脚，pin1与pin2是所述耐溶解水浸传感器的两个电极的连接点，它们分别接入模拟开关U4与U5的公共端，Negative与Positive分别为耐溶解水浸传感器内置的电源正极与负极，当PA1、PA2为高电平时，U4的NO导通，pin2连接至Positive，U5的NO导通，pin1连接至Negative，当PA1、PA2为低电平时，U4的NC导通，pin2连接至Negative，U5的NC导通，pin1连接至Positive，完成一次电极互换。
两个电极的正负极性进行周期性切换，一般设为3～10秒。当然，也可以根据需要实际情况进行设置。
所述模拟开关为RS2103XH普通单刀双掷模拟开关。
本发明的有益效果有如下几点：
1.本申请采用了石墨材料作为电极2，与传统水浸传感器的用材不同，具备高效的耐腐蚀、耐溶解性能，不易溶解，延长了产品的寿命；
2.本申请增加了控制芯片MCU与电极切换电路，避免了电极2长期处于恶劣的水环境中，表面吸附杂质、生成结晶导致导线性能下降，从而出现误报的风险，有效延长了水浸传感器的寿命。
总之，本发明的耐溶解水浸传感器，设计了石墨电极，配合电极切换电路和控制芯片MCU控制芯片，周期性的切换两个电极的正负极性，避免了水浸传感器长期处于恶劣水环境中造成的吸附杂质、生成结晶而导致误报的风险，有效延长了水浸传感器的使用寿命，实用性强，应用前景广泛。
需要说明的是，以上内容仅仅说明了本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种耐溶解水浸传感器，其特征在于，所述传感器包括外壳、耐腐线、电路板和电极，所述电极通过紧固件联接于所述电路板一侧，所述耐腐线联接于所述电路板另一侧，所述电路板及联接处均被封装于所述外壳内部后，用灌封胶填充满，所述电极材质为非金属导电材质，所述耐腐线为聚氯乙烯PVC或聚氨酯PUR，所述外壳材质为耐腐材料。
2.根据权利要求1所述的一种耐溶解水浸传感器，其特征在于，所述非金属导电材质为密度为1.83g/cm3的高纯度石墨。
3.根据权利要求2所述的一种耐溶解水浸传感器，其特征在于，污水PH值位于5～10时，所述外壳材质采用铸铝材质。
4.根据权利要求2所述的一种耐溶解水浸传感器，其特征在于，污水为酸碱性水质或腐蚀性较高水质时，所述外壳材质采用尼龙66或PC材质。
5.一种检测设备，其特征在于，所述检测设备包括控制芯片MCU、对外输出继电器、电极切换电路，还包括权利要求1-4任意一项所述的耐溶解水浸传感器，所述控制芯片MCU、对外输出继电器和电极切换电路均设于所述耐溶解水浸传感器的电路板上。
6.根据权利要求5所述的一种检测设备，其特征在于，所述电极切换电路包括两模拟开关U4和U5,PA1、PA2为控制芯片MCU的两个控制输出脚，pin1与pin2是所述耐溶解水浸传感器的两个电极的连接点，它们分别接入模拟开关U4与U5的公共端，Negative与Positive分别为耐溶解水浸传感器内置的电源正极与负极，当PA1、PA2为高电平时，U4的NO导通，pin2连接至Positive，U5的NO导通，pin1连接至Negative，当PA1、PA2为低电平时，U4的NC导通，pin2连接至Negative，U5的NC导通，pin1连接至Positive，完成一次电极互换。
7.根据权利要求6所述的一种检测设备，其特征在于，两个电极的正负性互换为周期性切换，间隔时间设为3～10秒。
8.根据权利要求7所述的一种检测设备，其特征在于，所述模拟开关为RS2103XH普通单刀双掷模拟开关。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117311229A (zh) * | 2023-10-23 | 2023-12-29 | 国网河北省电力有限公司雄安新区供电公司 | 一种用于水浸传感器的智能微控制系统及其控制方法 |
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2023
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