[發明專利]一種非接觸式水質傳感器的防污結構及方法

有效

• 申請號: 201711037033.3
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN107589074B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 崔凱;張曉博
• 申請（專利權）人: 陜西正大環保科技有限公司
• 主分類號: G01N21/15
• 分類號: G01N21/15
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

1.一種非接觸式水質傳感器的防污結構，其特征在于：包括L型遮光板(35)、底板(34)和設置在底板(34)上的殼體，所述殼體與底板(34)之間形成傳感器容納腔(3)和氣缸容納腔(27)，所述氣缸容納腔(27)位于傳感器容納腔(3)的下側，氣缸容納腔(27)通過隔板(26)與傳感器容納腔(3)隔開，非接觸式水質傳感器(25)安裝在隔板(26)上且位于傳感器容納腔(3)內，氣缸安裝在底板(34)上且位于氣缸容納腔(27)內，所述殼體與L型遮光板(35)之間形成檢測腔體(15)，所述非接觸式水質傳感器(25)的鏡頭朝向檢測腔體(15)內；所述殼體包括下殼體(2)和與下殼體(2)連接的上殼體(1)，所述上殼體(1)與下殼體(2)之間設置有殼體密封圈(4)，所述上殼體(1)上開設有與傳感器容納腔(3)連通的備用調壓孔(13)，所述下殼體(2)上開設有與傳感器容納腔(3)連通的主調壓孔(14)，所述檢測腔體(15)內設置有用于遮擋非接觸式水質傳感器(25)的鏡頭的擋板，所述擋板通過端板與所述氣缸連接，所述擋板與非接觸式水質傳感器(25)的鏡頭之間設置有氣簾出氣孔，上殼體(1)上設置有排氣孔(12)和與所述氣簾出氣孔連通的氣體緩沖腔(20)，進水管(5)穿過上殼體(1)伸入至檢測腔體(15)內，底板(34)上設置有與進水管(5)配合的排水結構，所述檢測腔體(15)內還設置有抽氣嘴(6)，所述抽氣嘴(6)與排氣孔(12)連通；

抽氣嘴(6)為中空結構，抽氣嘴(6)包括圓柱段(6-2)、設置在圓柱段(6-2)底部的圓錐段(6-3)和設置在圓柱段(6-2)頂部的密封段(6-1)，圓錐段(6-3)遠離圓柱段(6-2)的一端設置有第一抽氣孔(6-6)，圓柱段(6-2)的側部開設有第二抽氣孔(6-5)，密封段(6-1)遠離圓柱段(6-2)的一端設置有與第一抽氣孔(6-6)和第二抽氣孔(6-5)連通的出氣孔(6-4)，密封段(6-1)與上殼體(1)連接。

2.按照權利要求1所述的一種非接觸式水質傳感器的防污結構,其特征在于：所述上殼體(1)上開設有與檢測腔體(15)連通且用于供清潔壓縮氣體通入的氣簾進氣孔(8)，所述氣簾進氣孔(8)的氣簾進氣管路上設置有氣簾進氣管路截止閥(33)，所述氣體緩沖腔(20)與氣簾進氣孔(8)連通，所述氣體緩沖腔(20)上設置有防止清潔壓縮氣體流失的密封圈(21)。

3.按照權利要求1所述的一種非接觸式水質傳感器的防污結構，其特征在于：所述鏡頭、所述擋板和所述氣缸的數量均為兩個，兩個所述鏡頭分別為相垂直布設的第一鏡頭(19)和第二鏡頭(23)，兩個所述擋板分別為相垂直布設的第一鏡頭擋板(9)和第二鏡頭擋板(11)，所述第一鏡頭擋板(9)通過第一端板(7)與第一氣缸(17)連接，所述第二鏡頭擋板(11)通過第二端板(10)與第二氣缸(18)連接。

4.按照權利要求1所述的一種非接觸式水質傳感器的防污結構，其特征在于：所述排氣孔(12)的排氣管路上由排氣孔(12)向外依次設置有真空發生器(31)和排氣管路截止閥(32)，所述真空發生器(31)為單級真空發生器。

5.按照權利要求1所述的一種非接觸式水質傳感器的防污結構，其特征在于：所述備用調壓孔(13)的備用調壓管路上設置有備用調壓閥(30)，所述主調壓孔(14)的主調壓管路上設置有閥組，所述閥組包括調壓管路截止閥(29)和主調壓閥(28)。

6.按照權利要求1所述的一種非接觸式水質傳感器的防污結構，其特征在于：所述排水結構包括設置在底板(34)上的排水管(36)和開設在底板(34)上的排水孔(16)，所述排水管(36)的上端與檢測腔體(15)連通，所述排水管(36)的下端與排水孔(16)連通，所述排水管(36)的橫截面呈“回”字型。

7.一種利用如權利要求1所述防污結構對非接觸式水質傳感器進行防污的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、傳感器容納腔內正壓力的保持：在主調壓孔(14)的主調壓管路上安裝閥組，所述閥組包括調壓管路截止閥(29)和主調壓閥(28)，在備用調壓孔(13)的備用調壓管路上安裝備用調壓閥(30)；

采用主調壓閥(28)調節傳感器容納腔(3)內正壓力，關閉備用調壓閥(30)，主調壓閥(28)的氣壓設定在0.01MPa～0.02MPa范圍內，打開調壓管路截止閥(29)并持續向主調壓孔(14)內通入清潔壓縮氣體，保持傳感器容納腔(3)內的正壓力；當主調壓閥(28)損壞時，將備用調壓閥(30)的氣壓設定在0.01MPa～0.02MPa范圍內，打開調壓管路截止閥(29)持續向主調壓孔(14)內通入清潔壓縮氣體，保持傳感器容納腔(3)內的正壓力；

步驟二、氣簾的形成：在上殼體(1)上開設與檢測腔體(15)連通且用于供清潔壓縮氣體通入的氣簾進氣孔(8)，在氣簾進氣孔(8)的進氣管路上設置氣簾進氣管路截止閥(33)，所述氣體緩沖腔(20)與氣簾進氣孔(8)連通，在氣體緩沖腔(20)上設置防止清潔壓縮氣體流失的密封圈(21)；

打開氣簾進氣管路截止閥(33)向氣簾進氣孔(8)內通入清潔壓縮氣體，清潔壓縮氣體經氣體緩沖腔(20)后從所述氣簾出氣孔排出；

步驟三、抽氣嘴的初始化：在排氣孔(12)的排氣管路上安裝真空發生器(31)和排氣管路截止閥(32)，打開排氣管路截止閥(32)，通過排氣孔(12)的排氣管向真空發生器(31)輸送清潔壓縮氣體，使抽氣嘴(6)的出氣孔(6-4)與第一抽氣孔(6-6)之間的形成壓差；

步驟四、非接觸式水質傳感器的鏡頭防污：真空發生器(31)工作2s～5s后，向進水管(5)內通入待測水，通入待測水2s～5s之后，所述氣缸推動所述端板，進而帶動與所述端板連接的所述擋板向檢測腔體(15)外展開，使非接觸式水質傳感器(25)的鏡頭裸露在檢測腔體(15)內，非接觸式水質傳感器(25)開始非接觸式檢測待測水的水質，待測水在檢測腔體(15)內形成的水蒸氣從第一抽氣孔(6-6)和第二抽氣孔(6-5)中進入抽氣嘴(6)內，抽氣嘴(6)內水蒸氣經出氣孔(6-4)和排氣孔(12)從真空發生器(31)排出，將檢測腔體(15)內水蒸氣持續不斷地排出，保持非接觸式水質傳感器(25)的鏡頭清潔；

步驟五、結束檢測：所述氣缸拉動所述端板，進而帶動與所述端板連接的所述擋板向檢測腔體(15)內收回，待所述擋板完全收回后停止向進水管(5)內通入待測水，待測水停止通入后延時10s～20s，再關閉排氣管路截止閥(32)，檢測結束。