CN217981231U - 一种分体式水质检测传感器及家用电器设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种分体式水质检测传感器，包括壳体、固定架、光信号发射模块、光谱接收模块和主控制模块，所述壳体的顶部外侧相对设置两个固定架，各个固定架均设有连通壳体内部的电路板安装槽，固定架的侧壁上开设一组位置相对的透光孔，各个透光孔上装有石英片，光信号发射模块和光谱接收模块分别安装在固定架的电路板安装槽中，两个固定架之间的区域形成待检测水区域。本实用新型的水质检测传感器，没有拔模角，能够垂直发射与接收紫外光线，极大地降低了发射角偏差，减少了反射射线损耗，解决了传统透光面污渍残留影响透光率等问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及水质检测领域，尤其涉及一种分体式水质检测传感器。
背景技术
目前现有的水质传感器主要有两种，一种是传感器本身设置进水口与出水口，待测液从进水口进入到待检测腔室进行检测后从出水口排出，另一种浸入式传感器检测时，可以将整个传感器浸入待检测液，传感器设置成一体式结构，由于检测部位的外壳有拔模角(为了让工件更好的脱离或拔出，人为地设定的工件与模具分模面相交的侧面切向与模具分模面法向之间的夹角)，造成透光面发射角大，反射及折射干扰光线多，进而影响水质检测数据的精确度。
现有的水质传感器必须将水通入待测腔体才能进行水质检测，目前可浸没待测液体的水质传感器多为红外光检测传感器，由于传感器是一体式结构存在拔模角，透光面发射角大，反射及折射干扰光线多，并且透光面粗糙，表面极易沾染污渍，双重影响水质检测数据的准确性。
实用新型内容
技术目的：针对上述技术问题，本实用新型提出一种分体式水质检测传感器，其为分体式结构，没有拔模角，能够垂直发射与接收紫外光线，极大地降低了发射角偏差，减少了反射射线损耗，解决了传统透光面由于污渍残留影响透光率的问题。
技术方案：为实现上述技术目的，本实用新型采用了如下技术方案：
一种分体式水质检测传感器，其特征在于：包括壳体、固定架、光信号发射模块、光谱接收模块和主控制模块，其中，
所述壳体的顶部外侧相对设置两个固定架，各个固定架均设有连通壳体内部的电路板安装槽，固定架的侧壁上开设一组位置相对的透光孔，各个透光孔上装有石英片，光信号发射模块和光谱接收模块分别安装在固定架的电路板安装槽中，两个固定架之间的区域形成待检测水区域；
所述主控制模块安装于壳体的内部，主控制模块电信号连接光信号发射模块和光谱接收模块，主控制模块用于控制光信号发射模块产生光信号，接收光谱接收模块发送的光波段衰减信号。
优选地，所述壳体设有两个贯穿壳体顶部的开口槽，壳体的内部设有支架，支架的两端分别连接一个电路安装板，电路安装板穿过对应的开口槽伸入到固定架的电路板安装槽中，光信号发射模块和光谱接收模块分别安装在对应的电路安装板上。
优选地，所述光信号发射模块用于产生包括多个光波段的宽光信号，光谱接收模块用于检测所述宽光信号穿过水体之后的各个光波段衰减信号。
优选地，所述宽光信号的波长范围为200nm～1200nm，宽光信号的发散角度小于180°。
优选地，所述光信号发射模块用于产生单个光波段的单光信号，光谱接收模块用于检测所述单光信号穿过水体之后的单光波段衰减信号。
优选地，所述光信号发射模块包括紫外灯和紫外灯电路板，光谱接收模块包括紫外灯接收器和紫外灯接收器电路板。
优选地，所述石英片和透光孔的连接处设置密封圈一，固定架和壳体的连接处设置密封圈二。
优选地，所述分体式水质检测传感器还包括信号传输模块，用于将光谱接收模块所获得的光波段衰减信号回传给外部设备的控制器。
一种家用电器设备，其特征在于，包括一个或多个所述分体式水质检测传感器。
有益效果：由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型的分体式水质检测传感器，没有拔模角，能够垂直发射与接收紫外光线，极大地降低了发射角偏差；且将传统的透光面改成了石英片，减少了反射射线损耗，解决了传统透光面由于污渍残留影响透光率的问题。
本实用新型水质检测传感器兼有现有浸入式传感器和现有紫外光水质传感器的优点，浸入待测液保证传感器所测数据与待测液的实时一致性，并且成本低廉、实测状况干扰因素少，所测数值精准、精度高，并且传感器的使用寿命有较大幅度的提高。
附图说明
图1实施例一提出的水质检测传感器的结构爆炸图；
图2为实施例一提出的分体式水质检测传感器的内部支架立体图；
图3为图2的主视图；
图4为实施例一提出的水质检测传感器的固定架的电路板安装槽；
其中，1-罩壳，2-固定架，3-密封圈一，401-石英片一，402-石英片二，5-密封圈二，6-紫外灯电路板，7-壳体，8-螺钉一，9-紫外灯，10-紫外灯接收器，11-支架，12-螺钉二，13-紫外灯接收器电路板，14-电路板安装槽。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例作详细的说明。
实施例一
如图1至图4所示，本实施例提出一种分体式水质检测传感器，包括壳体7、固定架2、光信号发射模块、光谱接收模块和主控制模块，其中，壳体7的顶部外侧相对设置两个固定架2，各个固定架2均设有连通壳体7内部的电路板安装槽14，固定架2的侧壁上开设一组位置相对的透光孔，各个透光孔上装有石英片，光信号发射模块和光谱接收模块分别安装在固定架2的电路板安装槽14中，两个固定架2之间的区域形成待检测水区域。
如图2所示，壳体7设有两个贯穿壳体7顶部的开口槽，壳体7的内部设有支架11，支架11的两端分别连接一个电路安装板，电路安装板穿过对应的开口槽伸入到固定架2 的电路板安装槽14中，光信号发射模块和光谱接收模块分别安装在对应的电路安装板上。
如图1所示，固定架2内部有电路板安装槽14，固定架2两侧各有一个卡扣，固定架2侧边有密封槽，安装时，石英片将密封圈一3紧紧压在密封槽内，罩壳1卡在固定架2上，通过固定架2上的卡扣与罩壳1上的两边对称的通孔将石英片一401、402，石英片二以及密封圈一3压在密封槽内，安装好罩壳1、固定架2、密封圈一3与石英片后，形成一个固定架组件，固定架组件穿过密封圈二5，然后将紫外灯电路板6以及紫外灯接收器10置于固定架内的电路板导向及安装槽内，通过螺钉一8将固定架组件与壳体组件固定在一起，其中压缩的密封圈一3以及密封圈二5起到密封作用。
本实用新型水质传感器改为分体式，没有拔模角，使用石英片竖直安装用来透光，红外线透光率达到96％，紫外线透光率达到80％以上，并且石英片及紫外灯电路板和紫外灯接收器电路板安装位置平行，大幅度降低了灯光发射角偏差，使光线与石英片表面垂直射入射出，极大地减少了折射与反射光线；石英片的表面粗糙度可以达到0.5nm，减少了反射射线损耗，并且由于表面粗糙度数值的降低，解决了由于表面粗糙度引起的污渍残留影响光线透光率的问题。
具体地，主控制模块安装于壳体7的内部，主控制模块电信号连接光信号发射模块和光谱接收模块，主控制模块用于控制光信号发射模块产生光信号，接收光谱接收模块发送的光波段衰减信号。
其中，光信号发射模块产生包括多个光波段的宽光信号，光谱接收模块用于检测所述宽光信号穿过水体之后的各个光波段衰减信号，优选宽光信号的波长范围为 200nm～1200nm，宽光信号的发散角度小于180°。宽光信号通过同时或者在极短时间内顺序可发射多个不同波段光信号的信号源获得，用于计算水体质量的污渍综合浓度。
或者光信号发射模块产生单个光波段的单光信号，光谱接收模块用于检测所述单光信号穿过水体之后的单光波段衰减信号。
本实施例以紫外光波段为例，光信号发射模块包括紫外灯9和紫外灯电路板6，光谱接收模块包括紫外灯接收器10和紫外灯接收器电路板13。分体式水质检测传感器的工作原理如下：
当水质传感器浸入待测液，处于检测状态时，紫外灯9水平发出紫外线光，垂直于穿过石英片一401，经过待测液后穿过石英片二402，紫外线光射入紫外灯接收器10，数据分析模块对紫外灯9发射的紫外线光强与紫外灯接收器10接收时紫外线光强的数值进行分析，计算出待测液的水质优劣状况。
本实用新型的分体式水质检测传感器与现有的浸入式水质检测器相比，常规传感器不透紫外线光，无法使用紫外光谱进行一系列的数据分析，且红外线光透光率低于80％，因为一体式外壳存在拔模角，导致透光面与入射光线夹角偏差变大，反射及折射干扰光线多，并且透光面粗糙，粗糙度在16-32nm左右，粗糙表面造成漫反射增多，降低检测光线强度，并且粗糙表面极易沾染污渍，导致测量值不准、精度较差，并且透光面随着污渍的积攒，水质检测传感器的寿命大大降低。
而且现有紫外线光水质传感器必须包含进水口、出水口与待测液腔室才能进行水质检测，因此需增加一些结构件，导致传感器成本提高，且待测液体在待测液腔室内检测时可能与传感器外的实时液体数值存在一定的差异，检测数据可能相对存在滞后性。
在本实用新型的又一实施例中，提供一种家用电器设备，其包括一个或多个所述分体式水质检测传感器。所述家用电器设备还设有进水路、出水路、循环水路和设备控制器，分体式水质检测传感器安装在家用电器设备的进水路、出水路或者循环水路中，循环水路用于冲刷待洗涤的器具。分体式水质检测传感器还包括信号传输模块，信号传输模块连接设备控制器，用于将光谱接收模块所获得的光波段衰减信号回传给设备控制器。
本实用新型的分体式水质检测传感器可应用于包括但不限于净饮机、洗碗机、洗衣机等任意需要进行水质检测的家用电器中。
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原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种分体式水质检测传感器，其特征在于：包括壳体(7)、固定架(2)、光信号发射模块、光谱接收模块和主控制模块，其中，
所述壳体(7)的顶部外侧相对设置两个固定架(2)，各个固定架(2)均设有连通壳体(7)内部的电路板安装槽(14)，固定架(2)的侧壁上开设一组位置相对的透光孔，各个透光孔上装有石英片，光信号发射模块和光谱接收模块分别安装在固定架(2)的电路板安装槽(14)中，两个固定架(2)之间的区域形成待检测水区域；
所述主控制模块安装于壳体(7)的内部，主控制模块电信号连接光信号发射模块和光谱接收模块。
2.根据权利要求1所述的分体式水质检测传感器，其特征在于：所述壳体(7)设有两个贯穿壳体(7)顶部的开口槽，壳体(7)的内部设有支架(11)，支架(11)的两端分别连接一个电路安装板，电路安装板穿过对应的开口槽伸入到固定架(2)的电路板安装槽(14)中，光信号发射模块和光谱接收模块分别安装在对应的电路安装板上。
3.根据权利要求1所述的分体式水质检测传感器，其特征在于：所述光信号发射模块用于产生包括多个光波段的宽光信号，光谱接收模块用于检测所述宽光信号穿过水体之后的各个光波段衰减信号。
4.根据权利要求3所述的分体式水质检测传感器，其特征在于：所述宽光信号的波长范围为200nm～1200nm，宽光信号的发散角度小于180°。
5.根据权利要求1所述的分体式水质检测传感器，其特征在于：所述光信号发射模块用于产生单个光波段的单光信号，光谱接收模块用于检测所述单光信号穿过水体之后的单光波段衰减信号。
6.根据权利要求5所述的分体式水质检测传感器，其特征在于：所述光信号发射模块包括紫外灯(9)和紫外灯电路板(6)，光谱接收模块包括紫外灯接收器(10)和紫外灯接收器电路板(13)。
7.根据权利要求1所述的分体式水质检测传感器，其特征在于：所述石英片和透光孔的连接处设置密封圈一(3)，固定架和壳体的连接处设置密封圈二(5)。
8.根据权利要求1所述的分体式水质检测传感器，其特征在于：所述分体式水质检测传感器还包括信号传输模块，用于将光谱接收模块所获得的光波段衰减信号回传给外部设备的控制器。
9.一种家用电器设备，其特征在于，包括一个或多个如权利要求1-8任一所述的分体式水质检测传感器。
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| CN202221733829.9U CN217981231U (zh) | 2022-07-05 | 2022-07-05 | 一种分体式水质检测传感器及家用电器设备 |
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