CN215031809U - 一种水质传感器电极的支架式防垢除垢装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型水处理设备领域，具体涉及一种水质传感器电极的支架式防垢除垢装置。该防垢除垢装置用于清洁水质传感器的电极，该防垢除垢装置包括：旋转支架，两个超声波换能器以及驱动电机。其中，旋转支架呈“Π”字形，旋转支架包括横杆以及相互平行的第一纵杆和第二纵杆。两个超声波换能器分别对称安装在第一纵杆和第二纵杆的内侧。驱动电机用于驱动旋转支架沿垂直横杆的中点且与第一纵杆平行的转动轴做往复式旋转运动。其中第二纵杆的上超声波换能器还可以替换为条形毛刷。的本实用新型可以解决现有技术中水质传感器电极的清洁效果不好，以及传统超声波清洗设备无法实现对水质传感器电极进行在线清洗的弊端。

Description

一种水质传感器电极的支架式防垢除垢装置

技术领域

本实用新型水处理设备领域，具体涉及一种水质传感器电极的支架式防垢除垢装置。

背景技术

在测量污水、浆液等介质时，水质传感器的敏感元件(即杆型或针型的电极)需要长时间位于液面以下，长期使用过程中，水质传感器的电极表面容易产生结垢或污染物附着，这些结垢物质或附着物在电极上累积后会对电极的测量结果的准确性造成非常显著的影响，甚至损害电极的使用寿命。因此在一些长时间在线检测的应用场景下，需要对水质传感器的电极表面进行定期除垢和清洁。

目前针对在线式水质传感器的清洁方法主要包括以下几种：1、通过水喷头喷射，间歇性清洗。2、将压缩空气间断性喷射到电极上，通过空气在水中急剧膨胀产生的高速水流和气泡，清洗电极。3、用摇摆动作的刷子，间歇性清洗电极。4、把药液和空气同时喷射到电极上，空气在电极部位形成空气层，提高清洗效果。

上述清洁方法均具有一定程度的清洁效果，但是这些方法也存在一些弊端。其中方法1的除垢效果不彻底，且水喷射会稀释待测水样，造成数据偏差。方法2的除垢效果一般，且需要人工进行处理，会增加人工成本。方法3中使用的刷子寿命短，且对电极有损伤。方法4中的药液成本高，不环保，有二次污染，对维护人员有潜在危害。

超声波清洗是一种高效的清洁方法，这种方法利用超声波产生的机械能对基材进行清洁，能够有效去除各种污渍或水垢。但是现有技术中没有针对水质传感器电极的专用超声波清洗设备，传统的超声清洗设备清洗时需要将水质传感器的电极取出，放置到超声波清洗设备中进行清洁，这和水质传感器需要长时间在线运行的要求不适应。

实用新型内容

为了解决现有技术中水质传感器电极的清洁效果不好，以及传统超声波清洗设备无法实现对水质传感器电极进行在线清洗的弊端，本实用新型提供一种水质传感器电极的支架式防垢除垢装置。

为了达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种水质传感器电极的支架式防垢除垢装置，该防垢除垢装置用于清洁水质传感器的电极，该防垢除垢装置包括：旋转支架，两个超声波换能器以及驱动电机。

其中，旋转支架呈“Π”字形，旋转支架包括横杆以及相互平行的第一纵杆和第二纵杆。

两个超声波换能器分别对称安装在第一纵杆和第二纵杆的内侧。

驱动电机用于驱动旋转支架沿垂直横杆的中点且与第一纵杆平行的转动轴做往复式旋转运动。

本实用新型还可以进一步改进为：第一纵杆的内侧安装有一个超声波换能器，第二纵杆的内侧安装有条形毛刷，条形毛刷的刷毛指向第一纵杆。

进一步地，防垢除垢装置在安装使用状态下，条形毛刷的刷毛与水质传感器的电极接触。

进一步地，条形毛刷与第二纵杆之间可拆卸连接。

进一步地，条形毛刷的长度或超声波换能器长度均不小于待清洁的水质传感器的电极的长度。

进一步地，防垢除垢装置在安装使用状态下，超声波换能器与水质传感器的电极的间距为10mm。

进一步地，防垢除垢装置还包括安装架，安装架包括底座和连接杆，底座用于固定驱动电机，连接杆用于固定连接底座和水质传感器的壳体。

进一步地，超声波换能器的外部设置全包覆的密封防护壳。

进一步地，超声波换能器和第一纵杆之间通过一根垂直于第一纵杆的支撑杆固定连接，其中，第一纵杆、支撑杆和超声波换能器的组合体呈H形结构。

进一步地，驱动电机采用伺服电机。

本实用新型提供的一种水质传感器电极的支架式防垢除垢装置，具有如下的有益效果：

该型水质传感器电极的支架式防垢除垢装置可以采用超声波清洗的方式对水质传感器的电极进行清洁，具有更好的清洁效果，同时由于本实用新型是采用两侧清洁和旋转清洁的方式完成电极的清洁过程，超声波换能器产生的气泡并不会完整包覆电极，因此电极在清洁过程中依然可以进行水质检测。也就是说，本实用新型的防垢除垢装置可以水质传感器在线运行的状态下完成电极的清洁过程。

本实用新型中的防垢除垢装置采用超声波清洁的方式完成清洁过程，不使用药液，也无需人工进行刷洗，因此对环境更加友好，也不会对工作人员的身体健康造成危害。

本实用新型的防垢除垢装置还具有低功耗，运行费用低，安装简单，无需日常维护，可在线连续工作，性能可靠的优点。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型实施例1中一种水质传感器电极的支架式防垢除垢装置的结构示意图；

图2为实施例1中水质传感器和水质传感器电极的支架式防垢除垢装置的安装完成后的结构示意图；

图3为本实用新型实施例2中一种水质传感器电极的支架式防垢除垢装置的结构示意图；

图4为实施例2中水质传感器和水质传感器电极的支架式防垢除垢装置的安装完成后的结构示意图；

图中标记为：

1、旋转支架；2、超声波换能器；3、驱动电机；4、条形毛刷；5、安装架；6、水质传感器；11、第二纵杆；12、第一纵杆；13、横杆；51、底座；52、连接杆；60、电极。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

本实施例提供一种水质传感器电极的吊支架式防垢除垢装置，如图1所示，该防垢除垢装置包括：旋转支架1，两个超声波换能器2以及驱动电机3。

其中，旋转支架1呈“Π”字形，旋转支架1包括横杆13以及相互平行的第一纵杆12和第二纵杆11。

两个超声波换能器2分别对称安装在第一纵杆12和第二纵杆11的内侧。

驱动电机3用于驱动旋转支架1沿垂直横杆13的中点且与第一纵杆12平行的转动轴做往复式旋转运动。

本实施例中，条形毛刷4的长度或超声波换能器2长度均不小于待清洁的水质传感器6的电极60的长度。

该型防垢除垢装置的使用时，操作人员将该防垢除垢装置安装在水质传感器6上，使得水质传感器6的电极60恰好为两个超声波换能器2之间。然后由操作人员定期开启该防垢除垢装置即可对水质传感器6的电极60进行清洁。该防垢除垢装置的工作原理如下：除垢防垢装置开启清洁动作时，超声波换能器2收到其驱动模块中振荡器的激发，进而产生中低频的振动，振动频率在25-80KHz；超声波换能器2中低频振动会传递至水质传感器6的电极60周围的水体中，超声波换能器2和水质传感器6的电极60的间隙中发生空化效应，由于空化效应产生的大量空气隙在反复生产和消失时，会对电极60表面造成冲击，进而达到破碎电极60表面结垢和乳化有机附着物的效果，实现附着物和结垢物质的剥离。

本实施例中的两个超声波换能器2在运行过程只在电极60的两侧产生冲击作用，因此为了使得该防垢除垢装置具有更好的全方位的除垢性能，本实施在设计了一种“Π”形的旋转支架1，并通过驱动电机3带动旋转支架1和超声波换能器2在电极60周围往复旋转，达到全方位清洁效果。

考虑到超声波换能器2产生的空化效应对电机的检测性能具有一定的影响，本实施例采用这种两侧清洁和旋转清洁的模式还具有第二重效果，即在电极60持续运行过程中，本实施例的防垢除垢装置运行时，水质传感器6的电极60并不会被空化效应产生的气泡完全包裹，因此电极60在清洁过程也仍然可以进行水质监测。

如图2所示，本实施例提供的防垢除垢装置还包括安装架5，安装架5包括底座51和连接杆52，底座51用于固定驱动电机3，连接杆52用于固定连接底座51和水质传感器6的壳体。使用安装至之后，防垢除垢装置可以与水质传感器6固定连接，从而保证二者在运行过程中的结构稳定性。

本实施例中，防垢除垢装置在安装使用状态下，超声波换能器2与水质传感器6的电极60的间隙宽度为10mm。经过研究发现，该间隙的大小对于装置的清洁效果也具有非常重要的影响，当间隙过大则超声波换能器2的振动传递至电极60附近时，能量的很大一部分已经损失，靠近电极60部分的空化强度不足；而间隙过小的话，则间隙中的介质在发生空化效应时，气流和水流不足以产生较强的冲击效果，这导致对电极60的清洁效果不佳。10mm的间隙宽度是本实施例中采用的最佳间距。

其中，超声波换能器2的外部设置全包覆的密封防护壳。超声波换能器22和水质传感器6的电极60一样需要长期位于水位以下，需要具有较高的防水和耐腐蚀性能，因此本实施例在超声波换能器22的外部设置的密封防护壳。根据需要，密封防护壳可以采用不锈钢、铝合金、钛合金等材质。

本实施例中，超声波换能器2和第一纵杆12之间通过一根垂直于第一纵杆12的支撑杆固定连接，其中，第一纵杆12、支撑杆和超声波换能器2的组合体呈H形结构。采用这种结构后可以在一定程度上减少超声波换能器2产生的机械能在第二纵杆11上发生的耗散。

进一步地，驱动电机3采用伺服电机，伺服电机可以通过控制脉冲时间的长短控制转动角度，因此非常适合本实施例中旋转角度和方向需要进行精准控制的场景。

实施例2

本实施例提供一种水质传感器电极的支架式防垢除垢装置，本实施例中的防垢除垢装置与实施例1具有如下区别：

如图3和图4所示，本实施例中第一纵杆12的内侧安装有一个超声波换能器2，第二纵杆11的内侧安装有条形毛刷4，条形毛刷4的刷毛指向第一纵杆12。防垢除垢装置在安装使用状态下，条形毛刷4的刷毛与水质传感器6的电极60接触。

本实施例中将两个对称的超声波换能器2中的一个换成条形毛刷4，在使用过程中。当旋转支架1转动时，超声波换能器2可以对水质传感器6的电极60上的结垢和附着物进行破碎或乳化，而毛刷则可以对电极60上破碎或乳化后的污染物进行清扫，进一步提高该防垢除垢装置的清洁性能。

考虑到条形毛刷4在使用过程容易磨损，本实施例中在条形毛刷4与第二纵杆11之间采用可拆卸连接的连接方式。便于对条形毛刷4进行更换。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改。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)

1.一种水质传感器电极的支架式防垢除垢装置，其用于清洁水质传感器的电极，其特征在于，所述防垢除垢装置包括：

旋转支架，其呈“Π”字形，所述旋转支架包括横杆以及相互平行的第一纵杆和第二纵杆；

两个超声波换能器，其分别对称安装在第一纵杆和第二纵杆的内侧；以及

驱动电机，其用于驱动旋转支架沿垂直所述横杆的中点且与所述第一纵杆平行的转动轴做往复式旋转运动。

2.如权利要求1所述的水质传感器电极的支架式防垢除垢装置，其特征在于：所述第一纵杆的内侧安装有一个超声波换能器，所述第二纵杆的内侧安装有条形毛刷，所述条形毛刷的刷毛指向所述第一纵杆。

3.如权利要求2所述的水质传感器电极的支架式防垢除垢装置，其特征在于：所述防垢除垢装置在安装使用状态下，所述条形毛刷的刷毛与所述水质传感器的电极接触。

4.如权利要求2所述的水质传感器电极的支架式防垢除垢装置，其特征在于：所述条形毛刷与所述第二纵杆之间可拆卸连接。

5.如权利要求2所述的水质传感器电极的支架式防垢除垢装置，其特征在于：所述条形毛刷的长度或超声波换能器长度均不小于待清洁的水质传感器的电极的长度。

6.如权利要求1或2所述的水质传感器电极的支架式防垢除垢装置，其特征在于：所述防垢除垢装置在安装使用状态下，所述超声波换能器与所述水质传感器的电极的间距为10mm。

7.如权利要求1或2所述的水质传感器电极的支架式防垢除垢装置，其特征在于：所述防垢除垢装置还包括安装架，所述安装架包括底座和连接杆，所述底座用于固定所述驱动电机，所述连接杆用于固定连接所述底座和所述水质传感器的壳体。

8.如权利要求1或2所述的水质传感器电极的支架式防垢除垢装置，其特征在于：所述超声波换能器的外部设置全包覆的密封防护壳。

9.如权利要求1或2所述的水质传感器电极的支架式防垢除垢装置，其特征在于：所述超声波换能器和第一纵杆之间通过一根垂直于第一纵杆的支撑杆固定连接，所述第一纵杆、支撑杆和超声波换能器的组合体呈H形结构。

10.如权利要求1或2所述的水质传感器电极的支架式防垢除垢装置，其特征在于：所述驱动电机采用伺服电机。

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