CN204027994U - 一种带消泡器的在线式浊度传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带消泡器的在线式浊度传感器，包括竖向设置的消泡器、传感器和安装板，消泡器包括顶部敞口的外壳和被外壳包围的内腔，在内腔内设有前挡液板、隔液板和挡液板，挡液板底部开设有开口，外壳的竖向侧壁上固定设置有连通内腔的出液接头和回液接头、底部固定设置有连通内腔的进液接头和排液接头；传感器包括采样管、底部竖向固定安装在安装板上的壳体底座和可在壳体底座上启闭的壳体盖，壳体底座和壳体盖之间设有采样管，在壳体底座上对应采样管设有发射灯、第一探测器和第二探测器；采样管的两端分别通过采样进液管和采样出液管连接出液接头和回液接头。有益效果是取样量小、消泡效果明显、便于维护和结构紧凑等。

Description

一种带消泡器的在线式浊度传感器

技术领域

本实用新型涉及一种检测传感器，具体是一种带消泡器的在线式浊度传感器。

背景技术

在在线流通式水质浊度测量领域，普遍采用90°散射测量原理。样液流经传感器腔体或腔体内的通道，位于腔体内的发射器发出的光经过样液的散射后，位于腔体内与发射光90°方向上的光接收器检测到的光强与样液浊度有对应关系。传感器腔体或腔体内的通道需要定期通过内置清洁装置或拆卸方式进行清洗，所以体积较大，由此导致较长的光程，通常采用大功率发射灯来保证测量范围内有效的光强度。为消除样液中气泡的影响，在传感器前端可配置消泡装置，使在样液进入传感器之前进行气泡去除。发射器或接收器开口和传感器腔体或腔体内的通道的连接处需密封。发射灯会老化，需在使用一定时间后更换。针对现有在线式浊度传感器作如下简介：

1、出处：在线浊度测量传感器(实用新型专利申请号01210768.9)，该文献公开了一种在线浊度测量传感器，包括壳体、脱泡室、测量室，其特征是：脱泡室接有一水管，倾斜隔离板的上端有排气管，脱泡室有水管接测量室，测量室的侧壁有光电接收窗，内有光电接收探头，光电接收窗外侧有一清洗刷，清洗刷由一曲柄连杆接电机，测量室上方有光源，光源由透镜及发光二极管、光强控制电路板构成，测量室下方有排水口，此实用新型的优点是能使在线浊度测量传感器结构简单、实用方便。

2、出处：落流式浊度测定仪传感器(实用新型专利申请号90207002.9)，该文献公开了一种用于测量液体浊度的浊度测定仪的传感器，包括有一个课题和在其内的测试槽，测试槽的一个侧面有双层玻璃结构的玻璃窗，其外面安置红外光源，与其成90°的侧面玻璃窗口外安置红外光接受器，利用光对液体中颗粒的散射原理测定浊度。水流进口在上方，出口在下方，构成落流式结构。此实用新型克服了原白炽光源老化测试槽易积垢等问题，测量性能稳定，精度高，而且容易清洗，适用于各种水质的浊度测定。

3、出处：一种供水在线浊度传感器(实用新型专利申请号200920165880.2)，该文献公开了一种供水在线浊度传感器，它包括水体容器、水体容器进水口、水体容器出水口，水体容器上安装有光电管。特点是：体积小、安装简单、快捷，成本低、免维护。

4、出处：浊度流通池(实用新型专利申请号201010202560.7)，该文献公开了一种浊度流通池，其主体侧壁上穿孔形成两个能透过光的光源透射孔，分别为由发射装置发射的光通过其中一个光源透射孔直接射入流通池内腔，接收装置通过另一个光源透射孔接收所述流通池腔内的光。本实用新型还提供一种浊度流通池，还包括发射/接收装置，所述发射/接收装置的一部分嵌入到具有一定厚度的流通池主体侧壁上与流通池主体形成一体结构。这种流通池与光源结构形成统一整体，大大缩短了流通池内样液到光源的直线距离，提高了测量的精确性。

5、出处：一种用于水质在线检测的浊度传感器及其检测方法(实用新型专利申请号201210293973.X)，该文献公开了一种用于水质在线检测的浊度传感器及其检测方法，该浊度传感器包括壳体和光源；所述光源设于壳体内，光源的前端依次设有石英玻璃片，以及同轴的光通道和水通道；所述水通道的外壁上周向设有光电转换器；光电转换器通过电缆线与设在壳体内的单片机相连，单片机的输出端通过电缆与外接设备相连，单片机将光电转换器输出电压转换为浊度值并进行显示和处理。光电转换器成环状布置于水通道外侧，从而最大限度增加了接收有效散射光的量，使得系统无需增加运算放大器即可进行信号采样；在检测方法中对光源的工作时间进行调整，增加了光源使用寿命；检测方法中采用滑动窗口算法，增加了检测稳定性。

以上资料中公开的技术中，存在以下问题：

1、流路体积大，采样量大，流路短，消泡效果不明显，平衡温差效果不明显。

2、检测通道和样液不隔离或只部分隔离，导致检测通道的密封、防腐蚀要求提高，以及密封面上污物和气雾对检测结果产生不良影响。体积较大导致光程长，需要采用大功率发射灯，由此导致发热量大引起温差及散热问题，同时对发射灯电源电路要求较高。更换发射灯和清洁维护操作复杂。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种取样量小、样液流路长、消泡效果明显和温差降低，且液路独立成系统，便于整体及部件清洗的带消泡器的在线式浊度传感器，其检测通道(光源通道及测量通道)和样液完全隔离，无内部渗漏或腐蚀影响，结构紧凑，光程短，解决了散热和防气雾的问题，测量精度高、稳定，更换和清洁发射灯等安装维护操作简便。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种带消泡器的在线式浊度传感器，包括竖向设置的消泡器、传感器和安装板，所述消泡器包括顶部敞口的外壳和被所述外壳包围的内腔，在所述外壳底部一侧的边缘固定设置有连通所述内腔的排液接头，在所述外壳底部靠近所述排液接头、远离所述外壳底部边缘的位置固定设置有连通所述内腔的进液接头，在所述内腔底部、所述排液接头和进液接头之间竖向一体成型有一块前挡液板，在所述内腔底部从所述前挡液板(28)的一侧向另一侧依次竖向一体成型有多块高度一致的挡液板，所述前挡液板和挡液板横向的两侧分别与对应的所述外壳的竖向内壁一体成型，在所述内腔底部垂直于各块所述挡液板竖向一体成型有一块隔液板，所述隔液板横向的两侧分别与对应的所述外壳的竖向内壁和前挡液板一体成型，各块所述挡液板底部的一侧开设有开口，相邻的所述开口在所述挡液板上不同侧，所述外壳的竖向外壁的底部对应所述排液接头所在位置固定设置有连通所述内腔的回液接头，对应所述外壳底部远离所述排液接头的一侧固定设置有连通所述内腔的出液接头；

所述传感器包括采样管、底部固定安装在所述安装板上的壳体底座和可在所述壳体底座上启闭的壳体盖，在所述壳体盖的中部和所述壳体底座上对应所述壳体盖的中部的位置开设有与所述采样管形状结构相匹配的竖向的通槽，所述采样管置于所述通槽内，在所述采样管的顶部安装有上瓶盖、底部安装有下瓶盖，所述壳体底座上远离所述通槽的一侧中部开设有垂直于所述采样管的第一通孔，在所述壳体底座上、所述第一通孔远离所述采样管的一端固定设置有朝向所述采样管的发射灯，所述壳体底座上穿过所述安装板开设有垂直于所述采样管的第二通孔，在所述壳体底座上、所述第二通孔远离所述采样管的一端固定设置有第一光电探测器，所述壳体底座上穿过所述安装板开设有垂直于所述第一通孔的第三通孔，在所述壳体底座上、所述第三通孔远离所述第一通孔的一端固定设置有第二光电探测器，所述第一通孔、第二通孔和第三通孔在同一平面上，所述一通孔和第二通孔的中轴线与所述通槽的中轴线相交，所述第一通孔和第二通孔靠近所述采样管的一端固定设置有透镜；

所述上瓶盖的顶部和下瓶盖的底部分别固定设置有连通所述采样管的采样管出液接头和采样管进液接头，所述采样管出液接头通过采样出液管连接所述回液接头，所述采样管进液接头通过采样进液管连接所述出液接头。

本实用新型的有益效果是：取样量小，样液从所述进液接头依次经过各块所述挡液板的开口、出液接头、采样进液管和采样管进液接头进入所述采样管，样液流路长，消泡效果明显，样液流经较长的流路，温差降低，且液路独立成系统，便于整体及部件清洗；另外，由于样液在所述传感器内仅流经所述采样管，不与所述传感器的内壁接触，使得所述传感器的检测通道和样液完全隔离，无内部渗漏或腐蚀影响；同时，所述传感器结构紧凑，光程短，测量精度高、稳定。

进一步，考虑到提升所述消泡器的结构紧凑性，实现所述消泡器防尘以及便于所述消泡器内的样液逸出气体，所述外壳由透明材料制成，并呈长方体状，其顶部固定设置有覆盖所述外壳顶部的盖板，所述盖板上对应所述排液接头的上方开设有缺口。

进一步，考虑到便于所述消泡器溢液以及便于流速较大的进液溢出，所述排液接头的内口径大于所述进液接头的内口径，所述前挡液板的高度小于所述挡液板的高度，所述隔液板的高度小于所述前挡液板的高度。

进一步，考虑到便于本实用新型中各种接头的在线及拆卸清洗，所述回液接头、出液接头、采样管进液接头和采样管出液接头均为快插接头。

进一步，考虑到保证本实用新型的测量精度可靠并稳定，所述采样管采用光学玻璃制成。

进一步，考虑到提升所述传感器的结构紧凑性以及拆卸维护的便捷性，所述壳体底座为直角梯形块，所述壳体盖为等边梯形块，其底面的形状尺寸与所述壳体底座的斜面的形状尺寸相匹配，所述壳体盖的底面与所述壳体底座的斜面贴合在一起，所述壳体盖底面靠近所述壳体底座底部的一侧与所述壳体底座通过销轴铰接，另一侧与所述壳体底座通过插销固定连接，通过所述插销拔插实现所述壳体盖在所述壳体底座上的启闭。

进一步，考虑到避免本实用新型在工作时所述传感器被外界关干扰而降低测量精度，所述上瓶盖和下瓶盖伸入所述通槽的部分的外壁上周向嵌套有密封圈，所述壳体盖和壳体底座之间、所述采样管的两侧固定设置有密封条。

进一步，考虑到解决所述采样管防气雾的问题，所述壳体底座的上部靠近所述采样管的位置开设有干燥剂室，所述干燥剂室内置干燥剂，所述干燥剂室的侧壁上开设有通向所述采样管的第四通孔，所述干燥剂室还设有干燥剂室盖，便于更换所述干燥剂。

进一步，考虑到本实用新型的光程短，所述发射灯为1.5～3瓦的中等功率发射灯，发热量低，解决了散热的问题。

进一步，考虑到便于所述发射灯、第一光电探测器、第二光电探测器和透镜的拆装清洗维护，对应所述发射灯设有发射灯座，所述发射灯座通过螺钉固定在所述壳体底座上，所述发射灯通过顶丝与所述发射灯座固定在一起；对应所述第一光电探测器和第二光电探测器均设有探测器座，所述探测器座通过螺钉与所述壳体底座固定在一起，所述第一光电探测器和第二光电探测器卡装在所述探测器座上；所述透镜通过透镜顶丝与所述壳体底座固定在一起。

附图说明

图1为本实用新型所述传感器为局部剖视的整体结构示意图；

图2为本实用新型所述消泡器的左视剖视图；

图3为本实用新型所述消泡器未安装所述盖板的俯视图；

图4为本实用新型所述传感器的俯视剖视图；

图5为本实用新型所述壳体底座的俯视图；

图6为本实用新型所述采样管的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、消泡器，2、采样出液管，3、销轴，4、采样管出液接头，5、上瓶盖，6、采样管，7、干燥剂室盖，8、干燥剂室，9、安装板，10、顶丝，11、发射灯，12、发射灯座，13、壳体底座，14、透镜顶丝，15、透镜，16、下瓶盖，17、采样管进液接头，18、采样进液管，19、壳体盖，20、出液接头，21、回液接头，22、排液接头，23、进液接头，24、隔液板，25、挡液板，26、开口，27、盖板，28、前挡液板，29、第一光电探测器，30、探测器座，31、螺钉，32、密封条，33、通槽，34、插销，35、第二光电探测器，36、密封圈。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释实用新型，并非用于限定实用新型的范围。

如图1、图2、图4和图5所示，一种带消泡器的在线式浊度传感器，包括竖向设置的消泡器1、传感器和安装板9，消泡器1包括顶部敞口的外壳和被外壳包围的内腔，在外壳底部一侧的边缘固定设置有连通内腔的排液接头22，在外壳底部靠近排液接头22、远离外壳底部边缘的位置固定设置有连通内腔的进液接头23，在内腔底部、排液接头22和进液接头23之间竖向一体成型有一块前挡液板28，在内腔底部从前挡液板28的一侧向另一侧依次均匀竖向一体成型有六块高度一致的挡液板25，前挡液板28和挡液板25横向的两侧分别与对应的外壳的竖向内壁一体成型，在内腔底部垂直于各块挡液板25竖向一体成型有一块隔液板24，隔液板24横向的两侧分别与对应的外壳的竖向内壁和前挡液板28一体成型，各块挡液板25底部的一侧开设有开口26，相邻的开口26在挡液板25上不同侧，外壳的竖向外壁的底部对应排液接头22所在位置固定设置有连通内腔的回液接头21，对应外壳底部远离排液接头22的一侧固定设置有连通内腔的出液接头20；

传感器包括采样管6、底部固定安装在安装板9上的壳体底座13和可在壳体底座13上启闭的壳体盖19，在壳体盖19的中部和壳体底座13上对应壳体盖19的中部的位置开设有与采样管6形状结构相匹配的竖向的通槽33，采样管6置于通槽33内，在采样管6的顶部安装有上瓶盖5、底部安装有下瓶盖16，在壳体底座13和壳体盖19上对应通槽33的两端开设有与上瓶盖5和下瓶盖16的形状尺寸相匹配的环形槽；壳体底座13上远离通槽33的一侧中部开设有垂直于采样管6的第一通孔，在壳体底座13上、第一通孔远离采样管6的一端固定设置有朝向采样管6的发射灯11，壳体底座13上穿过安装板9开设有垂直于采样管6的第二通孔，在壳体底座13上、第二通孔远离采样管6的一端固定设置有第一光电探测器29，壳体底座13上穿过安装板9开设有垂直于第一通孔的第三通孔，在壳体底座13上、第三通孔远离第一通孔的一端固定设置有第二光电探测器35，第一通孔、第二通孔和第三通孔在同一平面上，一通孔和第二通孔的中轴线与通槽33的中轴线相交，第一通孔和第二通孔靠近采样管6的一端固定设置有透镜15；

上瓶盖5的顶部和下瓶盖16的底部分别固定设置有连通采样管6的采样管出液接头4和采样管进液接头17，采样管出液接头4通过采样出液管2连接回液接头21，采样管进液接头17通过采样进液管18连接出液接头20。

如图2、图3、图4、图5和图6本实施例中，外壳由透明材料制成，并呈长方体状，其顶部固定设置有覆盖外壳顶部的盖板27，盖板27上对应排液接头的上方开设有缺口。排液接头22的内口径大于进液接头23的内口径，前挡液板28的高度小于挡液板25的高度，隔液板的24高度小于前挡液板28的高度。回液接头21、出液接头20、采样管进液接头17和采样管出液接头4均为快插接头。采样管6采用光学玻璃制成。壳体底座13为直角梯形块，壳体盖19为等边梯形块，其底面的形状尺寸与壳体底座13的斜面的形状尺寸相匹配，壳体盖19的底面与壳体底座13的斜面贴合在一起，壳体盖19底面靠近壳体底座13底部的一侧与壳体底座13通过销轴3铰接，另一侧与壳体底座13通过插销34固定连接，通过插销34拔插实现壳体盖19在壳体底座13上的启闭。上瓶盖5和下瓶盖16伸入通槽33的部分的外壁上周向嵌套有密封圈36，壳体盖19和壳体底座13之间、采样管6的两侧固定设置有密封条32。壳体底座13的上部靠近采样管6的位置开设有干燥剂室8，干燥剂室8内置干燥剂，干燥剂室的侧壁上开设有通向采样管6的第四通孔，干燥剂室8还设有干燥剂室盖7，便于更换干燥剂。发射灯11为3瓦的中等功率发射灯，散热量低，解决了散热的问题。对应发射灯11设有发射灯座12，发射灯座12通过螺钉31固定在壳体底座13上，发射灯11通过顶丝10与发射灯座12固定在一起；对应第一光电探测器29和第二光电探测器35均设有探测器座30，探测器座30通过螺钉31与壳体底座13固定在一起，第一光电探测器29和第二光电探测器35卡装在探测器座30上；透镜15通过透镜顶丝14与壳体底座13固定在一起。

工作原理：

样液从进液接头23进入消泡器1的内腔，依次流经各块挡液板25的开口26、越过隔液板24、出液接头20、采样进液管18和采样管进液接头17后进入采样管6，而后样液经过采样管出液接头4、采样出液管2和回液接头21回到消泡器1的内腔，最后从排液接头22排出消泡器1，形成完整的样液流路。

进入到采样管6内的样液后，发射灯11发出的光经过第一通孔射向采样管6，其中一部分光在第一通孔内的透镜15汇聚后，经采样管6内的样液散射，部分散射光经过第二通孔内的透镜15汇聚后射向第一光电探测器29，在第一光电探测器29上形成信号；一部分未被样液散射的光即未通过第一通孔的透镜15汇聚的光经过第三通孔射向第二光电探测器35，在第二光电探测器35上形成信号，根据第一光电探测器29和第二光电探测器35上形成的信号，经补偿算法后计算出样液的浊度值；同时，干燥剂室7内的干燥剂通过第四通孔通槽33内，对采样管6进行干燥，保持采样管壁的干燥，防止采样管壁产生气雾影响测量精度。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带消泡器的在线式浊度传感器，包括竖向设置的消泡器(1)、传感器和安装板(9)，其特征在于：所述消泡器(1)包括顶部敞口的外壳和被所述外壳包围的内腔，在所述外壳底部一侧的边缘固定设置有连通所述内腔的排液接头(22)，在所述外壳底部靠近所述排液接头(22)、远离所述外壳底部边缘的位置固定设置有连通所述内腔的进液接头(23)，在所述内腔底部、所述排液接头(22)和进液接头(23)之间竖向一体成型有一块前挡液板(28)，在所述内腔底部从所述前挡液板(28)的一侧向另一侧依次竖向一体成型有多块高度一致的挡液板(25)，所述前挡液板(28)和挡液板(25)横向的两侧分别与对应的所述外壳的竖向内壁一体成型，在所述内腔底部垂直于各块所述挡液板(25)竖向一体成型有一块隔液板(24)，所述隔液板(24)横向的两侧分别与对应的所述外壳的竖向内壁和前挡液板(28)一体成型，各块所述挡液板(25)底部的一侧开设有开口(26)，相邻的所述开口(26)在所述挡液板(25)上不同侧，所述外壳的竖向外壁的底部对应所述排液接头(22)所在位置固定设置有连通所述内腔的回液接头(21)，对应所述外壳底部远离所述排液接头(22)的一侧固定设置有连通所述内腔的出液接头(20)；

所述传感器包括采样管(6)、底部固定安装在所述安装板(9)上的壳体底座(13)和可在所述壳体底座(13)上启闭的壳体盖(19)，在所述壳体盖(19)的中部和所述壳体底座(13)上对应所述壳体盖(19)的中部的位置开设有与所述采样管(6)形状结构相匹配的竖向的通槽(33)，所述采样管(6)置于所述通槽(33)内，在所述采样管(6)的顶部安装有上瓶盖(5)、底部安装有下瓶盖(16)，所述壳体底座(13)上远离所述通槽(33)的一侧中部开设有垂直于所述采样管(6)的第一通孔，在所述壳体底座(13)上、所述第一通孔远离所述采样管(6)的一端固定设置有朝向所述采样管(6)的发射灯(11)，所述壳体底座(13)上穿过所述安装板(9)开设有垂直于所述采样管(6)的第二通孔，在所述壳体底座(13)上、所述第二通孔远离所述采样管(6)的一端固定设置有第一光电探测器(29)，所述壳体底座(13)上穿过所述安装板(9)开设有垂直于所述第一通孔的第三通孔，在所述壳体底座(13)上、所述第三通孔远离所述第一通孔的一端固定设置有第二光电探测器(35)，所述第一通孔、第二通孔和第三通孔在同一平面上，所述一通孔和第二通孔的中轴线与所述通槽(33)的中轴线相交，所述第一通孔和第二通孔靠近所述采样管(6)的一端固定设置有透镜(15)；

所述上瓶盖的顶部(5)和下瓶盖的底部(16)分别固定设置有连通所述采样管(6)的采样管出液接头(4)和采样管进液接头(17)，所述采样管出液接头(4)通过采样出液管(2)连接所述回液接头(21)，所述采样管进液接头(17)通过采样进液管(18)连接所述出液接头(20)。

2.根据权利要求1所述的一种带消泡器的在线式浊度传感器，其特征在于：所述外壳由透明材料制成，并呈长方体状，其顶部固定设置有覆盖所述外壳顶部的盖板(27)，所述盖板(27)上对应所述排液接头(22)的上方开设有缺口。

3.根据权利要求1所述的一种带消泡器的在线式浊度传感器，其特征在于：所述排液接头(22)的内口径大于所述进液接头(23)的内口径，所述前挡液板(28)的高度小于所述挡液板(25)的高度，所述隔液板(24)的高度小于所述前挡液板(28)的高度。

4.根据权利要求1所述的一种带消泡器的在线式浊度传感器，其特征在于：所述回液接头(21)、出液接头(20)、采样管进液接头(17)和采样管出液接头(4)均为快插接头。

5.根据权利要求1所述的一种带消泡器的在线式浊度传感器，其特征在于：所述采样管(6)采用光学玻璃制成。

6.根据权利要求1所述的一种带消泡器的在线式浊度传感器，其特征在于：所述壳体底座(13)为直角梯形块，所述壳体盖(19)为等边梯形块，其底面的形状尺寸与所述壳体底座(13)的斜面的形状尺寸相匹配，所述壳体盖(19)的底面与所述壳体底座(13)的斜面贴合在一起，所述壳体盖(19)底面靠近所述壳体底座(13)底部的一侧与所述壳体底座(13)通过销轴(3)铰接，另一侧与所述壳体底座(13)通过插销(34)固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种带消泡器的在线式浊度传感器，其特征在于：所述上瓶盖(5)和下瓶盖(16)伸入所述通槽(33)的部分的外壁上周向嵌套有密封圈(36)，所述壳体盖(19)和壳体底座(13)之间、所述采样管(6)的两侧固定设置有密封条(32)。

8.根据权利要求1至7任一项所述的一种带消泡器的在线式浊度传感器，其特征在于：所述壳体底座(13)的上部靠近所述采样管(6)的位置开设有干燥剂室(8)，所述干燥剂室(8)内置干燥剂，所述干燥剂室(8)的侧壁上开设有通向所述采样管(6)的第四通孔，所述干燥剂室(8)还设有干燥剂室盖(7)。

9.根据权利要求1至7任一项所述的一种带消泡器的在线式浊度传感器，其特征在于：所述发射灯(11)为1.5～3瓦的中等功率发射灯。

10.根据权利要求1至7任一项所述的一种带消泡器的在线式浊度传感器，其特征在于：对应所述发射灯(11)设有发射灯座(12)，所述发射灯座(12)通过螺钉(31)固定在所述壳体底座(13)上，所述发射灯(11)通过顶丝(10)与所述发射灯座(12)固定在一起；对应所述第一光电探测器(29)和第二光电探测器(35)均设有探测器座(30)，所述探测器座(30)通过螺钉(31)与所述壳体底座(13)固定在一起，所述第一光电探测器(29)和第二光电探测器(35)卡装在所述探测器座(30)上；所述透镜(15)通过透镜顶丝(14)与所述壳体底座(13)固定在一起。