CN201715999U - 泥水监测传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种泥水监测传感器，所述传感器包括电容和处理器，其中，所述电容设置在泥水中；所述处理器与所述电容连接，根据泥水中所述电容的电容值，获取泥水混合浓度和淤泥的厚度。本实用新型根据电容极板之间的介质由于泥水混合程度不同，泥水混合物的导电率不同的特性，通过计算传感器的电容大小，由处理器进行分析，得到泥水混合浓度和淤泥的厚度，根据水仓内淤泥的高度和水仓内泥水的浑浊度，及时对淤泥进行处理，避免由于淤泥阻塞水泵进水管，造成的水泵被烧毁的故障。

Description

泥水监测传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，特别是涉及一种用于监测游泥高度和泥水浑浊度的泥水监测传感器。

背景技术

当矿井或其它环境出现大量泥水时，通常都是通过水泵将泥水抽出。现在井下水泵对水舱内的淤泥情况和水仓内泥水浑浊度都无法检测，只能按照定期检测的方式进行清理。但当淤泥清理不及时，可能出现淤泥阻塞水泵进水管，导致水泵烧毁的故障。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于监测游泥高度和泥水浑浊度的泥水监测传感器，用以解决现有技术中由于无法监测水舱内的淤泥情况和水仓内泥水浑浊度而造成水泵烧毁的问题。

为达上述目的，本实用新型提供一种泥水监测传感器，所述传感器包括电容和处理器，其中，所述电容设置在泥水中；所述处理器与所述电容连接，根据泥水中所述电容的电容值，获取泥水混合浓度和淤泥的厚度。

其中，所述电容包括多个监测电极。

其中，所述处理器连接有报警装置。

其中，所述处理器连接有控制装置。

本实用新型有益效果如下：

本实用新型根据电容极板之间的介质由于泥水混合程度不同，泥水混合物的导电率不同的特性，通过计算传感器的电容大小，由处理器进行分析，得到泥水混合浓度和淤泥的厚度，根据水仓内淤泥的高度和水仓内泥水的浑浊度，及时对淤泥进行处理，避免由于淤泥阻塞水泵进水管，造成的水泵被烧毁的故障。

附图说明

图1是本实用新型实施例一种泥水监测传感器的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图以及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型。

本实施例的泥水监测传感器主要是用于检测泵房水仓和/或巷道水槽的内积水的淤泥高度和浑浊度，为设备的检修和定时清淤提供有效保证。

如图1所示，本实施例的泥水监测传感器包括电容1和处理器2，其中，电容1设置在泥水中(图1虚线左侧表示设置在泥水中；虚线右侧表示设置在泥水之外，例如矿井井外的监测地点。)；其中，电容1可以包括多个监测电极11。处理器2与电容1连接，根据获取的泥水中电容1的电容值，得到泥水混合浓度和淤泥的厚度，并将得到的数值输出，为设备的检修和定时清淤提供有依据。

另外，处理器2也可与报警装置连接，例如蜂鸣器。在处理器2中预先设定泥水混合浓度阈值和淤泥的厚度阈值，处理器用当前获取的泥水混合浓度和淤泥的厚度，分别与预先设定泥水混合浓度阈值和淤泥的厚度阈值作比较，当其中一项或两项超过上述阈值时，向报警装置(蜂鸣器)输出报警信号，蜂鸣器报警，提示进行设备检修和清淤。

处理器2还可以与控制装置连接，由控制装置控制水泵的启动和停止。处理器2中预先设定泥水混合浓度阈值和淤泥的厚度阈值，处理器用当前获取的泥水混合浓度和淤泥的厚度，分别与预先设定泥水混合浓度阈值和淤泥的厚度阈值作比较，当其中一项或两项超过上述阈值时，向控制装置输出控制信号，控制装置控制水泵停止运转，在设备检修和清淤之后再启动。

处理器根据以下公式得到泥水混合浓度和淤泥的厚度：

首先，通过获取C_全和C_n：

A₁C₁+A₂C₂+A₃C₃+A₄C₄+…+A_nC_n.＝C_全          (1)

$A_n={\left(\frac{\sqrt{n}{L_n}^2}{S_n}\right)}^{\frac{3}{2}}---\left(2\right)$

$C_n=\frac{\mathrm{\ϵs}}{4\mathrm{\πkd}}---\left(3\right)$

其中，A_n表示第n个电容极板系数；C_n表示第n个电容电容值；C_全表示所有电容值串联之和；L_n：表示第n块极板与第n-1块极板之间的间距；S_n：表示第n块极板与第n-1块极板之间的正对面积；ε表示第n块极板与第n-1块极板之间介质的介电常数；S为电容极板的正对面积(相当于S_n)；d为电容极板的距离(相当于L_n)；k则是静电力常量，k＝9×10⁹N·m²/C²。

然后，计算游泥高度H和各极板内部的浑浊度T_n：

其中，H为游泥高度；Tn为每一极板内部的浑浊度(泥水混合浓度)。

由上述实施例可以看出，本实用新型根据电容极板之间的介质由于泥水混合程度不同，泥水混合物的导电率不同的特性，通过计算传感器的电容大小，由处理器进行分析，得到泥水混合浓度和淤泥的厚度，根据水仓内淤泥的高度和水仓内泥水的浑浊度，及时对淤泥进行处理，避免由于淤泥阻塞水泵进水管，造成的水泵被烧毁的故障。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种泥水监测传感器，其特征在于，所述传感器包括电容和处理器，其中，所述电容设置在泥水中；所述处理器与所述电容连接，根据泥水中所述电容的电容值，获取泥水混合浓度和淤泥的厚度。

2.如权利要求1所述的泥水监测传感器，其特征在于，所述电容包括多个监测电极。

3.如权利要求1所述的泥水监测传感器，其特征在于，所述处理器连接有报警装置。

4.如权利要求1或3所述的泥水监测传感器，其特征在于，所述处理器连接有控制装置。

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