CN117269080B - 一种有机物检测激光传感器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种有机物检测激光传感器，包括支撑框，支撑框的外部设有凹腔，第一镜片固定在凹腔的腔壁处；支撑框的内部设有第一空腔、第二空腔，用于连通第一空腔及第二空腔的夹道；翻盖的顶部与支撑框的顶部转动连接配合，翻盖的两侧与支撑框的两侧可扣合固定；翻盖上安装有不同位置的第二镜片与第三镜片，激光发生器与驱动结构安装在第一空腔内，驱动结构用于带动激光发生器摆动、调整照射角度，激光发生器的射线穿透第一透光片射出；激光受光器安装在第二空腔内，用于接收外部的射线；其可提供多种照射路径的检测，增加检测参考值，也方便对透光部件及折射部件进行清理，确保激光射线的穿透及折射，从而有效提高检测的准确性。

Description

一种有机物检测激光传感器

技术领域

本发明涉及检测仪器领域，更具体的，涉及一种有机物检测激光传感器。

背景技术

目前，在有机物溶液浓度检测领域，常用的浓度检测方法有很多种，有化学分析法、比重法、超声波法等；这些方法的装置结构不同，运用的工作原理各不相同，适应的部门和场合也不同，各有其优点和不足；如化学分析法，虽然可以做到很高的检测精度，但需要较长的分析时间、专业的检测分析仪器和试剂，成本比较高，工作也比较繁杂；比重法，采用浮力原理，它只能检测液体表层的溶液浓度，无法检测深处的溶液浓度；超声波法，就是利用超声波在不同浓度溶液中的速度得出声速与溶液浓度的关系曲线，测量出超声波在未知浓度的液体中的声速，比对关系曲线，进而得到该溶液的浓度，但是超声波法测量精度受限于所采用的超声波频率，频率越高精度越大，然而超声波的声衰减也随其频率增加而增加；

为克服上述的问题，专利CN208076371U中公开了一种适用于液体浓度测试的装置，其所采用的检测部件是通过激光发生器发出的激光经过被测液体，到达受光传感器，受光传感器根据光的强度而向微处理器发出相应频率的电信号，微处理器根据收到的电信号确定激光的衰减量，根据激光的衰减量而确定被测液体的浓度；

上述的检测部件所采用的激光检测方式简单，但是仅有直射型的照射光线，检测方式及参考因素单一，检测准确性欠佳，有待改进。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种有机物检测激光传感器，其结构新颖，可提供多种照射路径的检测，增加检测参考值，也方便对透光部件及折射部件进行清理，确保激光射线的穿透及折射，从而有效提高检测的准确性。

为达此目的，本发明采用以下的技术方案：

本发明提供了一种有机物检测激光传感器，包括支撑框、激光发生器、激光受光器、驱动结构、第一镜片、翻盖；支撑框的外部设有凹腔，第一镜片固定在凹腔的腔壁处；支撑框的内部设有第一空腔、第二空腔，用于连通第一空腔及第二空腔的夹道；第一空腔的底部安装有第一透光片，第二空腔的顶部安装有第二透光片；翻盖的顶部与支撑框的顶部转动连接配合，翻盖的两侧与支撑框的两侧可扣合固定，与凹腔形成检测腔；翻盖上安装有不同位置的第二镜片与第三镜片，激光发生器与驱动结构安装在第一空腔内，驱动结构用于带动激光发生器摆动，调整激光发生器的照射角度，激光发生器的射线穿透第一透光片射出；激光受光器安装在第二空腔内，用于接收外部的射线。

在本发明较佳的技术方案中，翻盖包括两块相对设置的第一侧板，两块第一侧板边缘之间通过多个第一架板固定连接，多块第一架板相互间隔设置；两块第一侧板之间的间距与支撑框的宽度适配，翻盖的顶部通过第一限位螺栓转动安装在支撑框上；第一侧板远离第一架板的一侧内壁设有卡槽，支撑框的两侧壁对应设有卡条，卡条与卡槽形状适配，翻盖与支撑框通过卡槽及卡条扣合。

在本发明较佳的技术方案中，其中一块第一架板设于对应凹腔的中部位置；第二镜片设于中部的第一架板靠近凹腔的壁面上；两块第一侧板的中部之间固定架设有第二架板，第二架板位于激光发生器竖向射线靠近第一镜片的一侧，第三镜片设于第二架板靠近第一镜片的壁面上。

在本发明较佳的技术方案中，第一空腔的底部与凹腔通过第一沉头孔连通，第一透光片卡放在第一沉头孔处，第一透光片与第一沉头孔的连接处通过胶水粘接加固及密封；第二空腔的底部与凹腔通过第二沉头孔连通，第二透光片卡放在第二沉头孔处，第二透光片与第二沉头孔的连接处通过胶水粘接加固及密封。

在本发明较佳的技术方案中，第二空腔的内部设有配重环，配重环通过螺栓固定安装在第二空腔的顶壁，配重环的内径小于第二透光片的外径，配重环紧压在第二透光片的边缘。

在本发明较佳的技术方案中，第一空腔的内部设有支撑架，支撑架通过螺栓固定安装在第一空腔的底壁，支撑架紧压在第一透光片的边缘；支撑架的顶部两侧设有支撑座，支撑座上设有卡接部；激光发生器的两侧壁顶部安装有架杆，架杆的端部固定设有圆板，卡接部的形状与架杆及圆板的连接部适配，激光发生器通过两条架杆转动架设在两个支撑座之间；支撑架的底部设有第一条形口，第一条形口适配激光发生器的摆动轨迹设置，且第一条形口的位置与第一透光片的位置对应。

在本发明较佳的技术方案中，激光发生器的两侧壁固定设有凸环，凸环的外壁设有齿牙，凸环的内壁设有螺纹；架杆远离圆板的端部设有螺纹，架杆螺纹连接在凸环处；驱动结构包括电机，电机的输出轴上固定设有齿轮，齿轮与凸环的齿牙啮合传动，电机安装在支撑架上。

在本发明较佳的技术方案中，支撑架上固定设有多个凸块，多个凸块围挡成置物槽，电机卡放在置物槽处；第一空腔的顶部安装有上盖，上盖的顶面设有线孔，线孔的顶端外侧设有外接管；上盖的底面对应设有压块、第一插件及第二插件，压块的底面抵持紧压在电机的顶部；

第一插件及第二插件的位置与两个支撑座的位置对应，第一插件及第二插件对应插入两个卡接部处，对圆板及架杆进行上方的限定。

本发明的有益效果为：

本发明提供的一种有机物检测激光传感器，其结构新颖，其支撑框上设有凹腔，凹腔与翻盖之间可形成检测腔，凹腔的腔壁上设有第一镜片，翻盖上安装有不同位置的第二镜片与第三镜片，提供多个部位的折射条件；且其激光发生器可通过驱动结构进行调整摆动至不同的位置，实现多种照射路径的检测，增加检测参考值，从而有效提高检测的准确性；

并且，翻盖的顶部与支撑框转动配合，两侧与支撑框扣合连接，可方便翻盖的开启及闭合，以便对内侧的透光片及镜片进行擦拭清理，确保激光射线的正常穿透及折射，也防止残留物粘附而影响检测精度，进而保证检测的准确性。

附图说明

图1是本发明的具体实施例中提供的一种有机物检测激光传感器的立体结构示意图；

图2是本发明的具体实施例中提供的一种有机物检测激光传感器翻盖后的立体结构示意图；

图3是本发明的具体实施例中提供的一种有机物检测激光传感器的第一视角的立体展开结构示意图；

图4是本发明的具体实施例中提供的一种有机物检测激光传感器的第二视角的立体展开结构示意图；

图5是本发明的具体实施例中提供的第一空腔内的结构示意图；

图6是本发明的具体实施例中提供的几种照射方向的射线路径示意图；

图7是本发明的具体实施例中提供的支撑框的第一视角的立体结构示意图；

图8是本发明的具体实施例中提供的支撑框的第二视角的立体结构示意图；

图9是本发明的具体实施例中提供的翻盖的第一视角的立体结构示意图；

图10是本发明的具体实施例中提供的翻盖的第二视角的立体结构示意图；

图11是本发明的具体实施例中提供的支撑架的立体结构示意图；

图12是本发明的具体实施例中提供的上盖的立体结构示意图；

图13是本发明的具体实施例中提供的上盖的剖视图。

图中：

100、支撑框；110、第一空腔；120、第二空腔；130、夹道；140、凹腔；150、卡条；161、第一沉头孔；162、第二沉头孔；170、上盖；171、外接管；172、压块；173、第一插件；174、第二插件；

200、激光发生器；210、架杆；220、圆板；230、凸环；231、齿牙；

300、激光受光器；400、驱动结构；

510、第一镜片；520、第二镜片；530、第三镜片；

600、翻盖；610、第一侧板；620、第一架板；630、卡槽；640、第二架板；

710、第一透光片；720、第二透光片；800、配重环；

900、支撑架；910、支撑座；920、卡接部；930、第一条形口；940、凸块；950、置物槽。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1至图5所示，本发明的具体实施例中公开了一种有机物检测激光传感器，包括支撑框100、激光发生器200、激光受光器300、驱动结构400、第一镜片510、翻盖600；支撑框100的外部设有凹腔140，第一镜片510固定在凹腔140的腔壁处；如图7、图8所示，支撑框100的内部设有第一空腔110、第二空腔120，用于连通第一空腔110及第二空腔120的夹道130；第一空腔110的底部安装有第一透光片710，第二空腔120的顶部安装有第二透光片720；翻盖的顶部与支撑框的顶部转动连接配合，翻盖的两侧与支撑框的两侧可扣合固定，与凹腔形成检测腔；翻盖600上安装有不同位置的第二镜片520与第三镜片530，激光发生器200与驱动结构400安装在第一空腔110内，驱动结构400用于带动激光发生器200摆动，调整激光发生器的照射角度，激光发生器的射线穿透第一透光片射出；激光受光器300安装在第二空腔120内，用于接收外部的射线。

上述的一种有机物检测激光传感器，其结构新颖，其支撑框上设有凹腔，凹腔与翻盖之间可形成检测腔，凹腔的腔壁上设有第一镜片，翻盖上安装有不同位置的第二镜片与第三镜片，提供多个部位的折射条件；且其激光发生器可通过驱动结构进行调整摆动至不同的位置，实现多种照射路径的检测，增加检测参考值，从而有效提高检测的准确性；

并且，翻盖的顶部与支撑框转动配合，两侧与支撑框扣合连接，可方便翻盖的开启及闭合，以便对内侧的透光片及镜片进行擦拭清理，确保激光射线的正常穿透及折射，也防止残留物粘附而影响检测精度，进而保证检测的准确性。

进一步地，如图9、图10所示，翻盖600包括两块相对设置的第一侧板610，两块第一侧板610边缘之间通过多个第一架板620固定连接，多块第一架板相互间隔设置，间隔孔位用作液体进出检测腔的部位；两块第一侧板610之间的间距与支撑框100的宽度适配，翻盖600的顶部通过第一限位螺栓转动安装在支撑框100上；第一侧板610远离第一架板620的一侧内壁设有卡槽630，支撑框100的两侧壁对应设有卡条150，卡条与卡槽形状适配，翻盖与支撑框通过卡槽及卡条扣合；实现翻盖的转动限定，以及扣合的条件，便于翻盖的开启及闭合，使用操作方便；其中，支撑框的两侧壁顶部远离第一镜片的一侧设有限位螺纹孔，限位螺纹孔的外端口处设有限位槽；第一侧板的顶部对应设有第一限位孔；第一限位螺栓包括依次连接的第一柱块、第二柱块、第三柱块，第一柱块的直径与限位螺纹孔的孔径适配，第一柱块外壁设有螺纹；限位槽的内径、第一限位孔的孔径、第二柱块的直径适配，第三柱块的直径大于第一限位孔的孔径；翻盖通过两个第一限位螺栓安装在支撑框上，利用第二柱块作为转动的基础，使得翻盖可进行翻转打开，便于对内部的镜片、透光片进行清洁；并且，此连接结构不会对支撑框的框壁进行穿透，防止液体从此部位进入支撑框的内部。

进一步地，支撑框的两侧壁顶部设有加厚板，加厚板的厚度与第一侧板的厚度适配，加厚板用于起到阻挡第一侧板的效果，使卡条与卡槽对位扣合，实现卡紧。

进一步地，其中一块第一架板620设于对应凹腔140的中部位置；第二镜片520设于中部的第一架板620靠近凹腔140的壁面上；两块第一侧板610的中部之间固定架设有第二架板640，第二架板640位于激光发生器200竖向射线靠近第一镜片510的一侧，第三镜片530设于第二架板640靠近第一镜片510的壁面上；此结构设计可形成多个位置的折射部位，也就可形成多种的射线照射路径；如图6中的a图所示，激光发生器摆放到竖直位置，激光射线从第二隔板的一侧直接照射到激光受光器处，提供第一组检测数据；如图6中的b图所示，激光发生器调节摆放到朝向第二镜片的位置，激光射线经过一次折射后照射到激光受光器处，提供第二组检测数据；如图6中的c图所示，激光发生器调节摆放到朝向第三镜片的位置，激光射线在第三镜片与第二镜片之间经过多次折射后照射到激光受光器处，提供第三组检测数据；反馈多组数据，以便终端部进行统计计算，从而得到准确的检测值；需要说明的是，激光发生器的朝向包括但不仅限于上述三种，其朝向第三镜片的位置经调节还可变动，进一步提供不同的折射路径，或者另外的检测数据。

进一步地，凹腔的腔壁设有第一沉槽，第一沉槽的形状与第一镜片的形状适配，第一镜片卡设于第一沉槽处、且通过胶水粘接加固；处于中部的第一架板靠近第二架板的壁面上设有第二沉槽，第二沉槽的形状与第二镜片的形状适配，第二镜片卡设于第二沉槽处、且通过胶水粘接加固；第二架板靠近第一镜片的壁面上设有第三沉槽，第三沉槽的形状与第三镜片的形状适配，第三镜片卡设于第三沉槽处、且通过胶水粘接加固。

进一步地，第一空腔110的底部与凹腔140通过第一沉头孔161连通，第一透光片710卡放在第一沉头孔161处，第一透光片与第一沉头孔的连接处通过胶水粘接加固及密封；第二空腔120的底部与凹腔140通过第二沉头孔162连通，第二透光片720卡放在第二沉头孔162处，第二透光片与第二沉头孔的连接处通过胶水粘接加固及密封；第一透光片是激光射线穿出第一空腔的部位，第二透光片是外部激光射线进入第二空腔的部位，采用密接加固的方式，可提供稳固的连接，也防止外部液体渗入支撑框的内部；需要说明的是，第一透光片的壁面与第一空腔的外壁平齐，第二透光片与第二空腔的外壁平齐，也方便外部进行擦拭清理。

进一步地，第二空腔120的内部设有配重环800，配重环800通过螺栓固定安装在第二空腔120的顶壁，配重环的内径小于第二透光片的外径，配重环800紧压在第二透光片720的边缘；配重环的设计，一方面可加重整个支撑框底部的重量，方便其下方沉降，方便其处于相对直立的状态，以便待测溶液进入检测腔的内部；另一方面，则可通过配重块与第二空腔之间的连接，对第二透光片进行压紧加固的效果。

进一步地，第一空腔110的内部设有支撑架900，支撑架900通过螺栓固定安装在第一空腔110的底壁，支撑架900紧压在第一透光片710的边缘，对第一透光片进行压紧加固；如图11所示，支撑架900的顶部两侧设有支撑座910，支撑座910上设有卡接部920；激光发生器200的两侧壁顶部安装有架杆210，架杆210的端部固定设有圆板220，卡接部的形状与架杆及圆板的连接部适配，激光发生器200通过两条架杆210转动架设在两个支撑座910之间；支撑架900的底部设有第一条形口930，第一条形口930适配激光发生器200的摆动轨迹设置，且第一条形口930的位置与第一透光片710的位置对应；通过设置支撑架，对驱动结构、激光发生器提供安装的部位；其中，卡接部包括第一U型槽，第一U型槽位于支撑座远离支撑架中心的一侧，第一U型槽的槽底处设有第一U型口，第一U型口的宽度与架杆的直径适配，第一U型槽的槽宽与圆板的直径适配；两个支撑座的外壁之间的间距与第一空腔的两相对内壁之间的间距适配，支撑架安装在第一空腔的内部，第一U型槽与第一空腔的内壁相接，架杆与圆板的连接部位转动卡放在卡接部处，为激光发生器提供可旋转摆动的基础条件，方便后续角度的调整。

进一步地，如图5所示，激光发生器200的两侧壁固定设有凸环230，凸环230的外壁设有齿牙231，凸环的内壁设有螺纹；架杆远离圆板的端部设有螺纹，架杆210螺纹连接在凸环230处；驱动结构400包括电机，电机的输出轴上固定设有齿轮，齿轮与凸环的齿牙啮合传动，电机安装在支撑架上，通过电机带动激光发生器进行旋转摆动，调整摆动至所需的角度位置；架杆为可拆装结构，方便结构部件的加工生产。

进一步地，支撑架900上固定设有多个凸块940，多个凸块940围挡成置物槽950，电机卡放在置物槽处，对电机的两侧及前后端进行限定；第一空腔110的顶部安装有上盖170，如图12所示，上盖170的顶面设有线孔，线孔的顶端外侧设有外接管171；上盖170的底面对应设有压块172、第一插件173及第二插件174，压块的底面抵持紧压在电机的顶部；第一插件173及第二插件174的位置与两个支撑座910的位置对应，第一插件173及第二插件174对应插入两个卡接部920处，对圆板220及架杆210进行上方的限定；通过上盖对电机进行固定、及对激光发生器的转动进行二次限定，可有效加强整体结构的连接及安装配合。

进一步地，第一插件包括第一插板及第二插板，第一插板的厚度与第一U型槽的深度适配，第一插板的宽度与第一U型槽的宽度适配，第一插板的底端设有第一弧形卡口，第一弧形卡口的直径与圆板的直径适配；第二插板固定设于第一插板靠近支撑架中心的壁面上，第二插板宽度与第一U型口的宽度适配，第二插板的底端设有第二弧形卡口，第二弧形卡口的直径与架杆的直径适配；通过第一插板及第二插板对圆板及架杆的顶部进行限位，进一步限定激光发生器的转动，使其进行平稳转动；第二插件与第一插件结构相同、且关于支撑架的中心平面镜像对称设置。

进一步地，上盖、凸块、外接管、第一插件、第二插件为一体结构，保证其自身整体的结构强度，可防止结构变形或损坏，可满足所需的足够的压紧效果。

进一步地，支撑框的顶面设有多个第一螺纹孔，支撑框的顶面设有第一密封垫，上盖通过螺栓固定在支撑框顶部的，对第一密封垫进行挤压、形成有效的密封效果；相对应的，支撑框的底面设有多个第二螺纹孔，支撑框的底面设有多个第二密封垫，底盖通过螺栓固定在支撑框的底部，对第二密封垫进行挤压、形成有效的密封效果；从而可有效防止液体进入支撑框的内部，避免内部电器件的损坏；当然，其采用可拆装的结构，便于对内部的结构进行拆装或检修替换，使用操作方便。

进一步地，外接管的外壁设有螺纹，可方便与外部的盖状的接头进行螺纹连接，以便与输电线进行安装配合；如图13所示，外接管的内壁朝底部收窄，在实际使用过程中，可在外接管的内部塞放防水过线孔塞，通过对防水过线孔塞挤压的效果进行密封加强，防止液体进入内部。

进一步地，底盖靠近翻盖的边缘设有缺口，缺口作为手指伸入的部位，方便翘起翻盖，便于对内部的镜片、透光片进行擦拭清理，维持所需的透光及反射效果，从而进行有效的检测。

本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。

Claims (6)

1.一种有机物检测激光传感器，其特征在于：

包括支撑框、激光发生器、激光受光器、驱动结构、第一镜片、翻盖；

支撑框的外部设有凹腔，第一镜片固定在凹腔的腔壁处；

支撑框的内部设有第一空腔、第二空腔，用于连通第一空腔及第二空腔的夹道；第一空腔的底部安装有第一透光片，第二空腔的顶部安装有第二透光片；

翻盖的顶部与支撑框的顶部转动连接配合，翻盖的两侧与支撑框的两侧可扣合固定，与凹腔形成检测腔；翻盖上安装有不同位置的第二镜片与第三镜片，激光发生器与驱动结构安装在第一空腔内，驱动结构用于带动激光发生器摆动，调整激光发生器的照射角度，激光发生器的射线穿透第一透光片射出；激光受光器安装在第二空腔内，用于接收外部的射线；

翻盖包括两块相对设置的第一侧板，两块第一侧板边缘之间通过多个第一架板固定连接，多块第一架板相互间隔设置；

两块第一侧板之间的间距与支撑框的宽度适配，翻盖的顶部通过第一限位螺栓转动安装在支撑框上；

第一侧板远离第一架板的一侧内壁设有卡槽，支撑框的两侧壁对应设有卡条，卡条与卡槽形状适配，翻盖与支撑框通过卡槽及卡条扣合；

其中一块第一架板设于对应凹腔的中部位置；第二镜片设于中部的第一架板靠近凹腔的壁面上；

两块第一侧板的中部之间固定架设有第二架板，第二架板位于激光发生器竖向射线靠近第一镜片的一侧，第三镜片设于第二架板靠近第一镜片的壁面上。

2.根据权利要求1所述的一种有机物检测激光传感器，其特征在于：

第一空腔的底部与凹腔通过第一沉头孔连通，第一透光片卡放在第一沉头孔处，第一透光片与第一沉头孔的连接处通过胶水粘接加固及密封；

第二空腔的底部与凹腔通过第二沉头孔连通，第二透光片卡放在第二沉头孔处，第二透光片与第二沉头孔的连接处通过胶水粘接加固及密封。

3.根据权利要求2所述的一种有机物检测激光传感器，其特征在于：

第二空腔的内部设有配重环，配重环通过螺栓固定安装在第二空腔的顶壁，配重环的内径小于第二透光片的外径，配重环紧压在第二透光片的边缘。

4.根据权利要求3所述的一种有机物检测激光传感器，其特征在于：

第一空腔的内部设有支撑架，支撑架通过螺栓固定安装在第一空腔的底壁，支撑架紧压在第一透光片的边缘；

支撑架的顶部两侧设有支撑座，支撑座上设有卡接部；激光发生器的两侧壁顶部安装有架杆，架杆的端部固定设有圆板，卡接部的形状与架杆及圆板的连接部适配，激光发生器通过两条架杆转动架设在两个支撑座之间；

支撑架的底部设有第一条形口，第一条形口适配激光发生器的摆动轨迹设置，且第一条形口的位置与第一透光片的位置对应。

5.根据权利要求4所述的一种有机物检测激光传感器，其特征在于：

激光发生器的两侧壁固定设有凸环，凸环的外壁设有齿牙，凸环的内壁设有螺纹；架杆远离圆板的端部设有螺纹，架杆螺纹连接在凸环处；

驱动结构包括电机，电机的输出轴上固定设有齿轮，齿轮与凸环的齿牙啮合传动，电机安装在支撑架上。

6.根据权利要求5所述的一种有机物检测激光传感器，其特征在于：

支撑架上固定设有多个凸块，多个凸块围挡成置物槽，电机卡放在置物槽处；

第一空腔的顶部安装有上盖，上盖的顶面设有线孔，线孔的顶端外侧设有外接管；上盖的底面对应设有压块、第一插件及第二插件，压块的底面抵持紧压在电机的顶部；

第一插件及第二插件的位置与两个支撑座的位置对应，第一插件及第二插件对应插入两个卡接部处，对圆板及架杆进行上方的限定。