CN209195670U - 一种用于柱塞泵颗粒杂质预警设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于柱塞泵颗粒杂质预警设备，涉及水处理技术领域，以解决现有技术中存在的过滤器的失效时间难以预知，极易造成柱塞泵中进入杂质，设备损坏的技术问题。该装置包括流管和检测机构，所述流管的两端分别设置有与过滤器连通的进口和与柱塞泵连通的出口，流体通过所述进口进入所述流管内，且通过所述出口穿出所述流管；所述检测机构包括光敏传感器和与所述光敏传感器配合设置的激光发生器，所述激光发生器产生的光束能够射入所述流管内且所述光束能够从所述流管内穿出被所述光敏传感器接收。本实用新型用于柱塞泵颗粒杂质的预警，结构简单，效果好。

Description

一种用于柱塞泵颗粒杂质预警设备

技术领域

本实用新型涉及水处理技术领域，尤其是涉及一种用于柱塞泵颗粒杂质预警设备。

背景技术

海淡系统、垃圾渗滤液处理和工业废水零排放等水处理系统需要泵提供高压环境，用于反渗透膜过滤，得到更加清洁的水。

其中,系统高压由高压柱塞泵提供，高压柱塞泵是一种容积式水泵，依靠柱塞的往复运动来输送介质和提供高压。在柱塞泵中存在一系列的摩擦副，用于提供密封和支撑，摩擦副表面的平面度和粗糙度要求极高，如介质中出现杂质，在柱塞泵高速运转时，将会导致摩擦面受损，设备出现暴死、密封失效等故障。一般在水处理系统中，柱塞泵前会安装有一系列高精度过滤器，但过滤器本身失效时间难以预知，一旦过滤器失效极易导致柱塞泵故障，柱塞泵设备维修费用高、维修周期长，用户损失较大。

本申请人发现现有技术至少存在以下问题：

现有的水处理系统中，柱塞泵前会安装过滤器以将进入柱塞泵中的水预先过滤，然而，过滤器的失效时间难以预知，极易造成柱塞泵中进入杂质，设备损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于柱塞泵颗粒杂质预警设备，以解决现有技术中存在的过滤器的失效时间难以预知，极易造成柱塞泵中进入杂质，设备损坏的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果(结构简单、成本低、使用方便)详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的一种用于柱塞泵颗粒杂质预警设备，其特征在于，包括流管和检测机构，所述流管的两端分别设置有与过滤器连通的进口和与柱塞泵连通的出口，流体通过所述进口进入所述流管内，且通过所述出口穿出所述流管；所述检测机构包括光敏传感器和与所述光敏传感器配合设置的激光发生器，所述激光发生器产生的光束能够射入所述流管内且所述光束能够从所述流管内穿出被所述光敏传感器接收。

优选地，所述流管上与所述光敏传感器和所述激光发生器相对应的管壁设置为透明直板，所述光敏传感器的测量面法线和所述流管的照射面法线均垂直于所述透明直板且均与所述流体移动方向垂直。

优选地，还包括前置整流机构，所述前置整流机构和所述流管的进口连通，流体通过所述前置整流机构整流后流入所述流管内。

优选地，所述前置整流机构包括前置拓宽管和前置整流器，所述过滤器、所述前置拓宽管、所述前置整流器和所述流管依次连通，所述前置拓宽管内设置有第一整流流道，流体穿过所述第一整流流道以改变形状达到光阻法测量的要求。

优选地，还包括后置整流机构，所述流管内的流体通过所述出口进入所述后置整流机构内，所述前置整流机构和所述后置整流机构配合以使流体在所述流管内平稳流动。

优选地，所述后置整流机构包括后置拓宽管和后置整流器，所述流管、所述后置整流器、所述后置拓宽管和柱塞泵依次连通。

优选地，所述前置整流机构、所述后置整流机构，所述光敏传感器和所述激光发生器围合成了所述流管的放置空间，所述光敏传感器和所述激光发生器的两端上均设置有连接板，所述光敏传感器和所述激光发生器均通过所述连接板与所述前置整流机构、所述后置整流机构固定。

优选地，所述前置整流机构与所述流管的连接处、所述后置整流机构与所述流管的连接处均设置有密封圈。

优选地，还包括控制单元，所述控制单元控制与所述检测机构电连接，所述控制单元能够根据所述光敏传感器传输的数据，确定所述流管内颗粒的密度，以发出预警信号。

优选地，所述前置整流机构通过卡箍柔性连接器与过滤器的进口连接，所述后置整流机构通过卡箍柔性连接器与所述柱塞泵的进口连接。

本实用新型提供的一种用于柱塞泵颗粒杂质预警设备，流管的两端分别连通过滤器和柱塞泵，过滤器内的流体通过流管进入柱塞泵中，光敏传感器产生的光束能够射入流管内且光束能够从流道内穿出被光敏传感器接收，当流体在流管内流动，流体内含有的颗粒杂质将部分光束阻挡，以使光敏传感器接受到的光束产生变化，操作者能够根据光敏传感器传输的信号变化判断流体内颗粒杂质的含量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是用于柱塞泵颗粒杂质预警设备的爆炸图；

图2是用于柱塞泵颗粒杂质预警设备的剖面图；

图3是用于柱塞泵颗粒杂质预警设备的正视图；

图4是用于柱塞泵颗粒杂质预警设备的俯视图；

图5是用于柱塞泵颗粒杂质预警设备的部分剖面连接图；

图6是用于柱塞泵颗粒杂质预警设备与柱塞泵的连接图。

图中1、流管；11、透明直板；2、检测机构；21、光敏传感器；22、激光发生器；3、前置整流机构；31、前置拓宽管；32、前置整流器；4、后置整流机构；41、后置拓宽管；42、后置整流器；5、密封圈；6、连接凹槽。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

本实用新型提供了一种用于柱塞泵颗粒杂质预警设备，流体通过本设备能够有效测量其内颗粒的密度。

如图1所示，包括流管1和检测机构2，其中：

流管1的两端分别设置有与过滤器连通的进口和与柱塞泵连通的出口，流体通过进口进入流管1内，通过出口穿出流管1。

检测机构2包括光敏传感器21和与光敏传感器21配合设置的激光发生器22。

激光发生器22能够产生光束射入流管1内，且光束能够从流道内穿出被光敏传感器21接收。

激光发生器22和光敏传感器21设置有连接线，连接线包括信号线和电源线，均为防水线缆。

激光发生器22和光敏传感器21通过信号线与控制单元连接，控制单元用于数据分析、处理和控制，能够控制光敏传感器21和激光发生器22的打开和关闭，同时，能够根据光敏传感器21传输的信号，进行数据分析以得到流体的颗粒密度，从而将信息发送给终端设备，以控制终端设备的工作状态，例如，终端设备为柱塞泵，则向柱塞泵发送停机信号，若为报警器，则向报警器发送预警信号以起到警示的作用等。

其中，颗粒杂质主要指沙粒等大颗粒杂质。

进一步的，流管1的内部空间呈矩形体状。

一种用于柱塞泵颗粒杂质预警设备的主要依据光阻法原理高玉成,贡立青.基于光阻法原理的智能微粒检测仪[J].仪器仪表学报,2002,23(4):366-368.，粒子经过平面流道时，遮挡而形成的光电信号变化量，与该粒子的有效遮挡面积呈正比。

即，流体中的颗粒越多，激光发生器22产生的光束被流体内的颗粒杂质阻挡无法沿原有线路继续运行的越多，能够被光敏传感器21接收到的光束越少，因此，可以通过检测穿出流管1的光束多少来监测流体中的杂质含量。

作为可选地实施方式，流管1上与光敏传感器21和激光发生器22相对应的管壁设置为透明直板11，以使激光发生器22产生的光束能够通过与其向对应的透明直板11穿入流管1内，并从与光敏传感器21向对应的透明直板11穿出流管1，被光敏传感器21接收。

进一步的，流管1设置为矩形透明方管，流管1的四个面均为有机透明玻璃制成。

进一步的，流管1为一体成型制成。

光敏传感器21的测量面法线和流管1的照射面法线均垂直于透明直板11且均与流体移动方向垂直，以使光敏传感器21接收到的数据更精准。

作为可选地实施方式，用于柱塞泵颗粒杂质预警设备还包括前置整流机构3，前置整流机构3设置于流管1和过滤器之间，用于将过滤器内的流体输送至流管1内。进一步的，前置整流机构3和流管1的进口连通，流体通过前置整流机构3整流后流入所述流管1内。

进一步的，前置整流机构3包括前置拓宽管31和前置整流器32。

前置拓宽管31的两端分别设置有连接流管1的第一管道口和连接过滤器的第二管道口，过滤器、前置拓宽管31、前置整流器32和流管1依次连通，前置拓宽管31内设置有第一整流流道，流体穿过第一整流流道以改变形状达到光阻法测量的要求。

工业生产中，传输流体的管路均为圆管。一种用于柱塞泵颗粒杂质预警设备的主要依据光阻法原理，平面流道是光阻法测量精准的必要条件。

柱状流体直接输入平面流道内，将会造成流体翻腾、加速，影响测量数据，前置拓宽管31的主要作用为将柱状流体缓慢转化为扁平状流体，使流经流管1内的流体能够被检测机构2测量。

前置整流器32设置于前置拓宽管31和流管1之间，用于将流体平和、防止液体翻腾起泡，影响数据等。

进一步的，前置整流器32设置于前置拓宽管31内。

进一步的，第一整流流道的横截面从第一整流流道的第一管道口端至第二管道口端逐渐扁平化。

第一管道口的形状匹配所述流管1的进口形状设置，第二管道口的形状匹配过滤器的进口形状设置，第一整流流道从第二管道口端进入其内的流体逐渐拓宽变形以使流体达到光阻法测量的要求后从第一管道口端穿出。

作为可选地实施方式，用于柱塞泵颗粒杂质预警设备还包括与前置整流机构3配合使用的后置整流机构4，流管1内的流体通过出口进入后置整流机构4内，经后置整流机构4处理后使流体在流管1内平稳流动。

作为可选地实施方式，后置整流机构4包括后置拓宽管41和后置整流器42，后置拓宽管41与前置拓宽管31对称设置于流管1的两侧，流管1、后置整流器42、后置拓宽管41和柱塞泵依次连通，后置拓宽管41将扁平状流体重新转化为柱状流体。

后置拓宽管41的两端分别设置有连接流管1的第三管道口和连接柱塞泵的第四管道口，第三管道口的形状匹配流管1的出口形状设置，第四管道口的形状匹配柱塞泵的连接口形状设置，一般而言，柱塞泵的连接口的形状呈圆柱状，以使流体在柱塞泵和第四管道口的连接口运行平稳，不造成柱塞泵和第四管道口连接处的流体冲击，保护管路，同时，亦使用于柱塞泵颗粒杂质预警设备能够跟现有的柱塞泵和过滤器直接配合，无需改装。

进一步的，第一管道口和第三管道口均与流管1的出口匹配连接。更进一步的，流管1的出口、第一管道口和第三管道口的大小相等。

进一步的，第四管道口和第二管道口分别凸出于前置拓宽管31和后置拓宽管32，第四管道口和第二管道口的管口分别匹配连接过滤器和柱塞泵。

作为可选地实施方式，前置整流机构3、后置整流机构4，光敏传感器21和激光发生器22围合成了流管1的放置空间。

光敏传感器21和激光发生器22的两端上均设置有连接板，光敏传感器21和激光发生器22均通过连接板与前置整流机构3、后置整流机构4固定。

进一步的，连接板上设置有第一连接孔，前置整流机构3、后置整流机构4的两端上均设置有第二连接孔，螺栓穿过第一连接孔和第二连接孔后通过螺母紧固，以使光敏传感器21和激光发生器22固定于前置整流机构3和后置整流机构4之间。

作为可选地实施方式，前置整流机构3与流管1的连接处、后置整流机构4与流管1的连接处均设置有密封圈5。

密封圈5为橡胶制成，能够有效防止流体在前置整流机构3和流管1、后置整流机构4和流管1的连接处泄漏。

作为可选地实施方式，还包括控制单元。

控制单元控制与检测机构2电连接，所控制单元能够根据光敏传感器21传输的数据，确定流管1内颗粒的密度，以发出预警信号。

进一步的，控制单元为PLC、电脑或手持数码设备等，能够通过无线或有线传输的方式连接检测机构2。

进一步的，PLC可选用STM32系列。

作为可选地实施方式，前置整流机构和后置整流机构上均设置有连接凹槽6，前置整流机构3通过卡箍柔性连接器与过滤器的进口连接，后置整流机构4通过卡箍柔性连接器与柱塞泵的进口连接。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于柱塞泵颗粒杂质预警设备，其特征在于，包括流管(1)和检测机构(2)，其中：

所述流管(1)的两端分别设置有与过滤器连通的进口和与柱塞泵连通的出口，流体通过所述进口进入所述流管(1)内，且通过所述出口穿出所述流管(1)；

所述检测机构(2)包括光敏传感器(21)和与所述光敏传感器(21)配合设置的激光发生器(22)，所述激光发生器(22)产生的光束能够射入所述流管(1)内且所述光束能够从所述流管(1)内穿出被所述光敏传感器(21)接收。

2.根据权利要求1所述的用于柱塞泵颗粒杂质预警设备，其特征在于，所述流管(1)上与所述光敏传感器(21)和所述激光发生器(22)相对应的管壁设置为透明直板(11)，所述光敏传感器(21)的测量面法线和所述流管(1)的照射面法线均垂直于所述透明直板(11)且均与所述流体移动方向垂直。

3.根据权利要求1所述的用于柱塞泵颗粒杂质预警设备，其特征在于，还包括前置整流机构(3)，所述前置整流机构(3)和所述流管(1)的进口连通，流体通过所述前置整流机构(3)整流后流入所述流管(1)内。

4.根据权利要求3所述的用于柱塞泵颗粒杂质预警设备，其特征在于，所述前置整流机构(3)包括前置拓宽管(31)和前置整流器(32)，所述过滤器、所述前置拓宽管(31)、所述前置整流器(32)和所述流管(1)依次连通，所述前置拓宽管(31)内设置有第一整流流道，流体穿过所述第一整流流道以改变形状达到光阻法测量的要求。

5.根据权利要求3所述的用于柱塞泵颗粒杂质预警设备，其特征在于，还包括后置整流机构(4)，所述流管(1)内的流体通过所述出口进入所述后置整流机构(4)内，所述前置整流机构(3)和所述后置整流机构(4)配合以使流体在所述流管(1)内平稳流动。

6.根据权利要求5所述的用于柱塞泵颗粒杂质预警设备，其特征在于，所述后置整流机构(4)包括后置拓宽管(41)和后置整流器(42)，所述流管(1)、所述后置整流器(42)、所述后置拓宽管(41)和柱塞泵依次连通。

7.根据权利要求5所述的用于柱塞泵颗粒杂质预警设备，其特征在于，所述前置整流机构(3)、所述后置整流机构(4)，所述光敏传感器(21)和所述激光发生器(22)围合成了所述流管(1)的放置空间，所述光敏传感器(21)和所述激光发生器(22)的两端上均设置有连接板，所述光敏传感器(21)和所述激光发生器(22)均通过所述连接板与所述前置整流机构(3)、所述后置整流机构(4)固定。

8.根据权利要求5所述的用于柱塞泵颗粒杂质预警设备，其特征在于，所述前置整流机构(3)与所述流管(1)的连接处、所述后置整流机构(4)与所述流管(1)的连接处均设置有密封圈(5)。

9.根据权利要求1所述的用于柱塞泵颗粒杂质预警设备，其特征在于，还包括控制单元，所述控制单元控制与所述检测机构(2)电连接，所述控制单元能够根据所述光敏传感器(21)传输的数据，确定所述流管(1)内颗粒的密度，以发出预警信号。

10.根据权利要求5所述的用于柱塞泵颗粒杂质预警设备，其特征在于，所述前置整流机构(3)通过卡箍柔性连接器与过滤器的进口连接，所述后置整流机构(4)通过卡箍柔性连接器与所述柱塞泵的进口连接。