CN208043805U - 一种自适应水位深度的水质监测探头保护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种自适应水位深度的水质监测探头保护结构，其包括探头本体、弹性连接件和可浮动外壳；可浮动外壳为向下开口的桶状，探头本体的检测端从可浮动外壳顶部贯穿至可浮动外壳内腔中；探头本体的中部外周滑动密封连接可浮动外壳的顶板；弹性连接件套设于探头本体外周部，且弹性连接件一端连接探头本体，另一端连接可浮动外壳的顶板。本实用新型在应用时能够将探头与待测水质分离，实现少维护甚至免维护，且能够在不同水位深度状态下，保证探头与待测水质之间的相对距离，确保测量数据的准确度。

Description

一种自适应水位深度的水质监测探头保护结构

技术领域

本实用新型涉及水质监测技术领域，特别是一种自适应水位深度的水质监测探头保护结构。

背景技术

目前国内现有的水质在线监测仪器，其探头一般直接放入待监测液体中，实现对水质相关信号的获取，这种直接接触待监测液体的方式无法避免探头表面被污染的问题，污染后将影响监测数据的真实性。而现有的探头一般通过人工进行清理维护，但对于位置处于河道内等的探头，维护十分不便。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种自适应水位深度的水质监测探头保护结构，其能够将探头与待测水质分离，实现少维护甚至免维护，且能够在不同水位深度状态下，保证探头与待测水质之间的相对距离，确保测量数据的准确度。

本实用新型采取的技术方案为：一种自适应水位深度的水质监测探头保护结构，包括：探头本体、弹性连接件和可浮动外壳；

可浮动外壳为向下开口的桶状，探头本体的检测端从可浮动外壳顶部贯穿至可浮动外壳内腔中；探头本体的中部外周滑动密封连接可浮动外壳的顶板；

弹性连接件套设于探头本体外周部，且弹性连接件一端连接探头本体，另一端连接可浮动外壳的顶板。

本实用新型适用于利用光的前散射等光学原理进行水质监测的探头保护。在应用时，在探头竖直的状态下将可浮动外壳开口向下置入待测液体中，此时可浮动外壳内的空气将被待测液体封在外壳内腔中，可浮动外壳将受到水的浮力、内腔空气向上的推力、自身重力以及弹性连接件与探头结合的拉力，并在多种力的作用下相对于探头浮动至平衡位置，同时由于外壳内腔中的空气始终存在，将使得探头检测端与进入外壳内腔中的液体液面之间保持一定的距离，从而达到避免探头与液体接触，保护探头的作用。

优选的，弹性连接件位于可浮动外壳内腔中，其一端固连可浮动外壳顶板，另一端固连探头本体的检测端。

优选的，弹性连接件拉伸至最大长度时，探头监测段仍位于可浮动外壳的内腔中，且探头检测端与可浮动外壳内腔中的待测液体液面之间留有间距。

作为另一种实施方式，弹性连接件位于可浮动外壳上方，其一端固连可浮动外壳顶板上部，另一端固连探头本体中部。这种实施方式下进行水质监测时，可浮动外壳收到弹簧与探头结合向下的拉力、自身重力和水与内腔空气结合的浮力，浮动至受力平衡位置，同样可实现将探头与待测液体液面隔离。

优选的，所述弹性连接件为弹簧。

优选的，可浮动外壳采用ABS材料或PC材料制成。或者可采用其它非金属且密度接近于水的材料制成。

本实用新型中，可浮动外壳的桶体高度、弹簧的最大拉伸长度可根据待测液体的测量水位要求进行调节，以实现在一定的测量水位范围内，始终保持探头与待测液体液面之间的一定距离为准。

有益效果：本实用新型通过设置可浮动外壳，在监测过程中形成密封的腔室，使得密封腔室中的空气被封住，进而形成可隔绝探头与待测液体的保护空气，实现了监测探头与待测水质的隔离，避免了水质对探头的污染，长期使用无需清理，保障了探头的测量准确度，可避免人工维护带来的二次伤害，延长监测设备使用寿命。同时，可动密封层与弹簧的结构配合，使得探头与待测水质之间的相对位置得到保证，则探头能够完成探测的任务，并能够保持测量精度。

附图说明

图1至图3所示为本实用新型探头保护结构的一种具体实施例的工作状态示意图：其中图1为一般水位监测时的相对位置示意图；图2为较深水位监测时的相对位置示意图；图3为较浅水位监测时的相对位置示意图；

图4所示为本实用新型探头保护结构的另一种具体实施例结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例进一步描述。

实施例1

参考图1至图3，本实施例自适应水位深度的水质监测探头保护结构，包括：探头本体1、弹性连接件2和可浮动外壳3；

可浮动外壳3为向下开口的桶状，探头本体1的检测端11从可浮动外壳3顶部贯穿至可浮动外壳3内腔中；探头本体1的中部外周滑动密封连接可浮动外壳3的顶板；

弹性连接件2套设于探头本体1外周部，且弹性连接件2一端连接探头本体1，另一端连接可浮动外壳3的顶板。

图1至图3的实施例中，弹性连接件2位于可浮动外壳3内腔中，其一端固连可浮动外壳3顶板，另一端固连探头本体1的检测端。

弹性连接件拉伸至最大长度时，探头监测段仍位于可浮动外壳的内腔中，且探头检测端与可浮动外壳内腔中的待测液体液面之间留有间距。

上述弹性连接件可采用弹簧。可浮动外壳采用ABS材料或PC材料制成，或者也可采用其它非金属且密度接近于水的材料制成。

可浮动外壳的顶板上开有供探头本体贯穿的通孔，探头本体中部与可浮动外壳顶板上的通孔边缘之间，通过滑动密封圈实现滑动密封连接。

本实用新型中，可浮动外壳的桶体高度、弹簧的最大拉伸长度可根据待测液体的测量水位要求进行调节，以实现在一定的测量水位范围内，始终保持探头与待测液体液面之间存在一定距离为准。

本实施例在应用时，在探头竖直的状态下将可浮动外壳开口向下置入待测液体中，此时可浮动外壳内的空气将被待测液体封在外壳内腔中，可浮动外壳将受到水的浮力、内腔空气向上的推力(水对内腔空气的浮力传递至可浮动外壳)、自身重力以及弹性连接件与探头结合的拉力，并在多种力的作用下相对于探头浮动至平衡位置，同时由于外壳内腔中的空气始终存在，将使得探头检测端与进入外壳内腔中的液体液面之间保持一定的距离，从而达到避免探头与液体接触，保护探头的作用。

本实施例的工作原理参考图1至图3，在一般水位监测时，可浮动外壳达到受力平衡时，所受到的水与空气结合的向上的浮力等于自身重力与弹簧和探头结合拉力的总和，即F_浮＝G+F_拉，此时探头下端面与待测水体的距离为h；在较深水位监测时，F_浮增大，为保持平衡，F_拉增大，弹簧变长，可浮动外壳相对探头向上运动至平衡位置，保证测试距离h；在较浅水位监测时，F_浮减小，为保持平衡，F_拉减小，弹簧短，可浮动外壳相对探头往下运动至平衡位置，保证测试距离h。

实施例2

参考图4，本实施例与实施例1的区别在于，弹性连接件位于可浮动外壳上方，其一端固连可浮动外壳顶板上部，另一端固连探头本体中部。

这种实施方式下进行水质监测时，可浮动外壳收到弹簧与探头结合向下的拉力、自身重力和水与内腔空气结合的浮力，浮动至受力平衡位置，同样可实现将探头与待测液体液面隔离。但这种实施方式下探头与可浮动外壳之间的相对距离还会受到弹簧压缩状态下的最小长度的限制，允许测量的水位范围较小。

综上，本实用新型的探头结构，可在不同水位深度的状态下，通过弹簧的特性，自动平衡弹簧力和压强变化产生的压差，自动调整可动密封层与探头的相对位置，使得探头与待测水质的液面保持一定的相对距离，从而保护探头，同时确保测量不受影响。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种自适应水位深度的水质监测探头保护结构，其特征是，包括：探头本体、弹性连接件和可浮动外壳；

可浮动外壳为向下开口的桶状，探头本体的检测端从可浮动外壳顶部贯穿至可浮动外壳内腔中；探头本体的中部外周滑动密封连接可浮动外壳的顶板；

弹性连接件套设于探头本体外周部，且弹性连接件一端连接探头本体，另一端连接可浮动外壳的顶板。

2.根据权利要求1所述的自适应水位深度的水质监测探头保护结构，其特征是，弹性连接件位于可浮动外壳内腔中，其一端固连可浮动外壳顶板，另一端固连探头本体的检测端。

3.根据权利要求2所述的自适应水位深度的水质监测探头保护结构，其特征是，弹性连接件拉伸至最大长度时，探头检测端仍位于可浮动外壳的内腔中，且探头检测端与可浮动外壳内腔中的待测液体液面之间留有间距。

4.根据权利要求1所述的自适应水位深度的水质监测探头保护结构，其特征是，弹性连接件位于可浮动外壳上方，其一端固连可浮动外壳顶板上部，另一端固连探头本体中部。

5.根据权利要求1所述的自适应水位深度的水质监测探头保护结构，其特征是，所述弹性连接件为弹簧。

6.根据权利要求1所述的自适应水位深度的水质监测探头保护结构，其特征是，可浮动外壳采用ABS材料或PC材料制成。