一种自清洗浊度传感器制造技术

本实用新型专利技术属于水质监测领域，尤其涉及一种自清洗浊度传感器。包括壳体、控制电路、电机组件、光源探头组件以及自清洗刷头，所述控制电路、电机组件以及光源探头组件均位于壳体内部，所述控制电路位于电机组件的上方，所述电机组件位于光源探头组件的上方，电机组件和光源探头组件分别与控制电路连接，自清洗刷头安装在壳体外部并通过电机组件驱动。本实用新型专利技术的有益效果是解决了传感器体积微型化的需求、传感器探头表面结垢以及传感器所在周围水体沉淀等问题。

Self cleaning turbidity sensor

The utility model belongs to the field of water quality monitoring, in particular to a self-cleaning turbidity sensor. The control circuit includes a housing, a motor assembly, light source, probe assembly and self cleaning brush head, wherein the control circuit, motor assembly and light source detector components are positioned in the shell, the upper part of the control circuit in the motor assembly, the upper part of the motor assembly in light source detector assembly, a motor assembly and a probe assembly are respectively connected with the light source with the control circuit, self cleaning brush head is mounted on the outside of the casing and driven by motor assembly. The utility model has the advantages that the utility model solves the problems of the miniaturization of the sensor volume, the scaling on the surface of the sensor probe and the precipitation of the water body around the sensor.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于水质监测领域，尤其涉及一种自清洗浊度传感器。
技术介绍
面对日益严峻的水资源匮乏、水污染和人民对生活用水质量的提高，因而加大水质的监测力度尤为重要。水的混浊度是表征水质量好坏的一个重要参数，而浊度传感器是测量水质混浊度的一种仪器。随着水质监测参数的多样化(例如监测水质的温度、溶解氧、电导率、PH、浊度等参数)和监测仪器的微型化发展，监测水质单参数的仪器也将逐渐被监测多参数的仪器所取代，故为了顺应水质监测仪器的多样化，浊度传感器也必须朝微型化方向发展。另外，浊度传感器与其他传感器配合使用组成监测水质的多参数仪时，当仪器在待测水域中长时间放置时，不仅浊度传感器探头表面会发生结垢或者被微生物附着等现象，而且其他的传感器探头表面也会出现结垢或者被微生物附着等现象，这样就会降低整个仪器的测量精度。当传感器所在周围的待测水体发生沉淀的现象时，仪器的测量结果就不能表征水质的真实情况。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种自清洗浊度传感器，用以解决传感器体积微型化的需求、传感器探头表面结垢以及传感器所在周围水体沉淀等问题。本技术为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：提供一种自清洗浊度传感器，其特殊之处在于：包括壳体、控制电路、电机组件、光源探头以及自清洗刷头，所述控制电路、电机组件以及光源探头均位于壳体内部，所述控制电路位于电机组件的上方，所述电机组件位于光源探头的上方，电机组件和光源探头分别与控制电路连接，自清洗刷头安装在壳体外部并通过电机转轴驱动。所述控制电路包括恒流驱动模块、光学测量模块、信号调理模块、单片机、通讯模块、温度传感器，所述信号调理模块包括电流转电压电路和选频电路。所述电机组件包括步进电机和电机安装座，所述步进电机与所述单片机连接，所述电机安装座上有两个预留孔。所述光源探头包括光源探头安装座、发光二极管、光电检测二极管、玻璃窗口、反射棱镜以及导光装置；所述发光二极管的发光端和所述光电检测二极管检测端分别安装在光源探头安装座的两个预留孔中，它们的管脚端均通过所述电机安装座的预留孔与控制电路连接；两个所述反射棱镜插放在光源探头安装座的中，使之分别垂直放置在发光二极管上部和光电检测二极管上部；导光装置插放在两个反射棱镜之间，导光装置的两个导光孔用于满足散射前后的夹角为90°并减小其它方向的光的影响；所述玻璃窗口紧贴光源探头安装座的表面，所述恒流驱动模块和所述单片机产生的脉冲配合驱动发光二极管。所述自清洗刷头包括小刷头和大刷头，所述小刷头用于清洗浊度传感器的玻璃窗口，所述大刷头用于清洗浊度传感器周边其它传感器的探头，还顺带搅拌浊度传感器周边的局部待测水体。如果浊度传感器单独使用时，则大刷头可以卸掉。本技术的有益效果在于：(1)本技术通过两个直角梯形反射棱镜分别对光源发射出的光线和散射后的光线进行两次全反射，可以减小元器件的结构尺寸，而光的损耗也非常小，可以忽略不计。(2)本技术可以降低光学部件的装配精度，操作方便。(3)本技术不仅可以清洗浊度传感器自身的玻璃窗口表面，而且可以清洗浊度传感器周边的其它传感器的探头，还顺带搅拌浊度传感器周边的局部待测水体。如果浊度传感器单独使用时，则大刷头可以卸掉。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术光源探头安装结构示意图；图3为本技术的光源探头的光路示意图；图4为本技术的原理框图；图中：1-引线，2-后端座，3、12、16-密封圈，4-控制电路，5-传感器壳体，6-步进电机，7-电机安装座，8-大刷头，9-光源探头，10-小刷头，11、13、14-螺钉，15-L型密封圈；401-恒流驱动模块，402-光学测量模块，403-电流转电压模块，404-选频电路，405-单片机，406-通讯模块，407-温度传感器，408-电机，409-刷子，410-供电电源，901-光源探头安装座，902-LED发光二极管，903-光电检测二极管，904-导光装置，905、906-反射棱镜，907-玻璃窗口。具体实施方式如图1所示，带自清洗的浊度传感器包括引线1、后端座2、控制电路4、传感器壳体5、电机组件、光源探头9以及自清洗刷头。控制电路4，电机组件以及光源探头9均安装在浊度传感器壳体5内部,它们在壳体腔内位置从上往下依次为控制电路4、电机组件、光源探头9。电机组件包括步进电机6和电机安装座7；光源组件包括光源探头安装座901、LED发光二极管902、光电检测二极管903、导光装置904、反射棱镜905、反射棱镜906以及玻璃窗口907；自清洗刷头包括大刷头8和小刷头10。引线1包括电源线和通讯线，引线1通过后端座2与控制电路4相连接，控制电路4通过软导线与步进电机6相连，步进电机6的转轴通过光源探头安装座901的中心孔901_3与自清洗刷头相连。如图2所示，LED发光二极管902的发光端插放在光源探头安装座901的孔901_1中，光电检测二极管903的发光端插放在光源探头安装座901的孔901_2中；反射棱镜905和反射棱镜906插放在光源探头安装座901的孔901_6中，反射棱镜905下底边垂直放在LED发光二极管902的上部，反射棱镜906的下底边垂直放在光电检测二极管903的上部；导光装置904垂直插放在源探头安装座901的孔901_6中，这样既能导光还能还可以防止反射棱镜905和906移动，其中导光装置的两个导光孔904_1和904_2用于满足散射前后的夹角α为90°，这样就减小了其它方向的光的影响；玻璃窗口907的中心孔穿过光源探头安装座901的顶端凸起901_5紧贴在光源探头安装座901的顶端表面；LED发光二极管902和光电检测二极管903的管脚端通过软导线，穿过电机组件与控制电路4的电路板相连接。如图3所示，本技术的光学路径为：LED发光二极管902发射出的光线902_1垂直进入反射棱镜905，遇到其斜边时发生第一次全反射，反射光902_2遇到反射棱镜905的直角边发生第二次全反射，反射光线902_3穿过导光装置904的孔904_1和玻璃窗口907进入到待检测的水体中，进入到待检测水体中的光线遇到悬浮颗粒后发生散射现象；与入射光线902_3成90°角的散射光903_1穿过玻璃窗口907和导光装置904的孔904_2进入反射棱镜906，遇到其直角边后发生全反射，反射光线903_2遇到反射棱镜906的斜边再一次发生全反射，反射光线903_3由光电检测二极管903检测到，进而得到待检测水体的浊度信号。如图4所示的浊度传感器的控制电路包括：发光二极管的恒流驱动模块、光学测量模块、信号调理模块、单片机，供电电源模块、温度传感器以及通讯模块。光学测量模块包括发光二极管LED和光电检测二极管；信号调理模块包括电流转电压电路和选频电路。控制电路的工作原理为：单片机产生的脉冲和恒流驱动电路配合驱动发光二极管LED；光线透过玻璃窗口进入水体，遇到水体中的悬浮颗粒发生散射，光电检测二极管将接收到的90°散射光转换成电流；电流经过电流转电压电路和选频电路进入单片机，根据散射光强度与水混浊度之间的关系，单片机将温度补偿后的浊度值通过通讯模块406传递给PC机或者主控机。螺钉13和螺钉14用于固定控制电路4的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自清洗浊度传感器，其特征在于：包括壳体、控制电路、电机组件、光源探头以及自清洗刷头，所述控制电路、电机组件以及光源探头均位于壳体内部，所述控制电路位于电机组件的上方，所述电机组件位于光源探头的上方，电机组件和光源探头分别与控制电路连接，自清洗刷头安装在壳体外部并通过电机组件驱动。

【技术特征摘要】
1.一种自清洗浊度传感器，其特征在于：包括壳体、控制电路、电机组件、光源探头以及自清洗刷头，所述控制电路、电机组件以及光源探头均位于壳体内部，所述控制电路位于电机组件的上方，所述电机组件位于光源探头的上方，电机组件和光源探头分别与控制电路连接，自清洗刷头安装在壳体外部并通过电机组件驱动。2.根据权利要求1所述的一种自清洗浊度传感器，其特征在于：所述电机组件包括步进电机和电机安装座，所述电机安装座上有两个预留孔。3.根据权利要求2所述的一种自清洗浊度传感器，其特征在于：所述光源探头包括光源探头安装座、发光二极管、光电检测二极管、玻璃窗口、反射棱镜以及导光装置；所述发光二极管的发光端...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑞旺，张志虎，宋瑞雪，段昱之，
申请(专利权)人：西安思坦环境科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61