一种应用于水环境的水质监测传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种应用于水环境的水质监测传感器，包括浮筒，可悬浮于被测水体；上节管，连接于浮筒位于被测水体水面以上的部分；敏感头，在动力机构作用下沿上节管的内壁做升降运动，具有伸入被测水体的第一位置和伸出被测水体的第二位置；清洁结构，安装在被测水体的水面以上；当敏感头在第一位置和第二位置之间运动时经过清洁机构以实现对敏感元件面的清扫。通过动力机构驱动敏感头做升降运动，可以根据测量需求将敏感头在不需要测量时提离被测水体，同时敏感头在提离被测水体的过程中，清洁结构去除敏感头的敏感元件面上的被污染的水体，保持敏感头上敏感元件面的清洁，延长传感器的实际可用寿命。

A water quality monitoring sensor applied to water environment

The invention discloses a water quality monitoring sensor applied to the water environment, including a pontoon, which can be suspended in the water body under test; a upper section of pipe, which is connected to the part of the pontoon above the water surface of the water body under test; a sensitive head, which moves up and down along the inner wall of the upper section of pipe under the action of a power mechanism, has a first position extending into the water body under test and a second position extending out of the water body under test; a clean structure, It is installed above the water surface of the measured water body; when the sensitive head moves between the first position and the second position, it passes through the cleaning mechanism to realize the cleaning of the sensitive element surface. By driving the sensitive head to move up and down with the power mechanism, the sensitive head can be lifted out of the measured water body when it is not needed to measure. Meanwhile, during the process of lifting the sensitive head out of the measured water body, the structure shall be cleaned to remove the polluted water body on the sensitive element surface of the sensitive head, maintain the cleanness of the sensitive element surface on the sensitive head, and extend the actual service life of the sensor.

【技术实现步骤摘要】
一种应用于水环境的水质监测传感器
本专利技术涉及水环境监测
，具体涉及一种应用于水环境的水质监测传感器。
技术介绍
随着物联网技术的发展，水质监测传感器正广泛的被用于环境监测、水产养殖、污水治理等领域，用于对水体水质参数进行有效准确地测量监控。在实际应用中，水质监测传感器的敏感元件需要浸没在待监测水体中以测量水体的水质参数，但是水质监测传感器的敏感元件长期浸没在水体，尤其是静止水体以及污染严重的水体，水中的各种污染物、水生小生物及藻类等生物会吸附在敏感元件的表面，导致敏感元件所测量的数据不能真实反映水体的水质参数，影响水质参数测量结果的准确性。而人工定期对水质监测传感器进行清洗的方式，费时费力，成本较高。现有技术中，公告号为CN106442912B的中国专利公开了一种可升降式水质监测浮标，包括检测单元和供电单元，检测单元包括可悬浮于养殖水域上的浮体，在浮体内设有腔体，在腔体内安装有导向筒，导向筒的顶部与腔体连通，导向筒的底部与外界连通，在导向筒内安装有水质传感器，在腔体内安装有升降电机，升降电机通过升降轴与连接机构联动，连接机构的一端与升降轴固定连接，连接机构的另一端与水质传感器连接，且水质传感器可在升降电机和连接机构的带动下沿导向筒的内壁上下移动。这种升降式水质监测浮标，在水质传感器不使用的情况下，通过升降电机驱动水质传感器浮出水面，使水质传感器处于一个干燥且较为干净的环境中，水质传感器上的附着微生物不会生长过快，减小水中污染物对水质传感器的损耗，从而延长水质传感器的使用寿命，并能减少定期清洁和维护的次数。但是，这种水质传感器虽然能减少定期清洁和维护的次数，但是水质传感器上附着的污染物并没有被有效清除，依然会影响水质参数测量结果的准确性，从而影响了水质传感器的大面积及大众化推广使用，对水污染治理产生了负面的影响，故需要设计一种能对水质传感器进行清洗、以最大限度的保持水质传感器的清洁，实际可用寿命长的水质监测传感器。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的水质传感器受污染影响导致的实际可用寿命短、需要人工进行清洁、难以大众化推广的问题，从而提供一种应用于水环境的水质监测传感器。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：一种应用于水环境的水质监测传感器，包括：浮筒，可悬浮于被测水体；上节管，连接于所述浮筒位于被测水体水面以上的部分，所述上节管靠近所述浮筒的一端具有可与被测水体相通的开口；敏感头，在动力机构作用下沿所述上节管的内壁做升降运动，具有伸入被测水体的第一位置和伸出被测水体的第二位置；清洁结构，安装在被测水体水面以上的所述浮筒或所述上节管上；当所述敏感头在所述第一位置和所述第二位置之间运动时经过所述清洁机构、实现对所述敏感头上敏感元件面的清扫。进一步地，所述上节管相对所述开口的一端密封连接有上端盖。进一步地，所述水质监测传感器还包括：下节管，连接于所述浮筒位于被测水体水面以下的一端，与所述上节管同轴线设置且可与所述上节管和被测水体相通；当所述敏感头位于所述第一位置时，所述下节管罩在所述敏感头的外周。进一步地，所述下节管的内部设有配重块。进一步地，所述下节管的管壁设有防污格栅。进一步地，所述上节管靠近所述浮筒的一端通过上结合盘安装于所述浮筒，所述下节管靠近所述浮筒的一端通过下结合盘安装于所述浮筒；所述清洁结构为被所述上结合盘和所述下结合盘夹持固定的毛刷环，所述毛刷环上具有延伸方向垂直于所述敏感头运动方向的刷毛。进一步地，所述动力机构包括安装于所述上节管的内腔的驱动电机和传动结构；所述传动结构连接在所述驱动电机和所述敏感头之间，包括：丝杆，由所述驱动电机驱动转动、且轴线方向与所述上节管的轴线方向相同；螺母座，活动式装配于所述丝杆；导轨，固定组装于所述上节管，且其轨道方向与所述丝杆的轴向方向相同；滑块，与所述螺母座固定装配，在所述螺母座的带动下沿所述导轨的轨道方向运动；升降导杆，一端连接于所述滑块、另一端连接于所述敏感头，随所述滑块的运动带动所述敏感头做升降运动。进一步地，所述上节管内固定安装有用于将所述驱动电机与所述传动结构隔开的防水壳体，所述防水壳体上安装有控制电路板，所述控制电路板和所述升降导杆通过连接弹簧实现电连接。进一步地，所述上端盖上安装有指示灯。进一步地，所述控制电路板与所述指示灯电连接，所述上端盖设有与所述控制电路板电连接的无线收发模块。本专利技术技术方案，具有如下优点：1.本专利技术提供的应用于水环境的水质监测传感器，通过动力机构驱动敏感头做升降运动，可以根据测量需求将敏感头在不需要测量时提离被测水体，同时敏感头在提离被测水体的过程中，清洁结构对敏感头的敏感元件面进行清洁，保证敏感头的敏感元件面上去除被污染的水体，从而最大限度的保持敏感头敏感元件面的清洁，延长了传感器的实际可用寿命；这种传感器适合长期在线监测，无需人工定期对敏感头进行干预，降低了劳动力成本，在物联网水质监测
具有广泛的应用前景。2.本专利技术提供的应用于水环境的水质监测传感器，由于水质监测传感器的敏感头需要保持湿润，在上节管相对开口的一端密封连接上端盖，可以保持上节管内部空腔的湿度，保证敏感头在离开被测水体后处于较为湿润的环境中，确保敏感头不会因过分干燥而需要反复测量以提高测量结果精确度的情况，从而提高了传感器的可用寿命。3.本专利技术提供的应用于水环境的水质监测传感器，通过设置下节管和配重块可使整个传感器的中心下移到被测水体水面以下的部分，配重块可以保证传感器足够的稳定性，下节管可以防止大型污染物损坏敏感头。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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为本专利技术实施例中提供的水质监测传感器的整体结构示意图；图2为本专利技术实施例中提供的水质监测传感器的上节管、浮筒和下节管的爆炸示意图；图3为本专利技术实施例中提供的水质监测传感器的上节管、动力机构和敏感头的爆炸示意图；图4为本专利技术实施例中提供的水质监测传感器的剖面图。附图标记说明：1、上节管；11、上节管管体；12、上端盖；13、指示灯；2、浮筒；21、安装腔室；3、下节管；31、下节管管体；311、防污格栅；32、下端盖；33、配重块；4、敏感头；41、敏感元件面；5、动力机构；51、驱动电机；52、丝杆；53、导轨；54、滑块；55、升降导杆；56、上固定板；57、下固定板；58、连接弹簧；59、防水接头；6、清洁结构；61、毛刷环；62、间隔片；7、上结合盘；8、下结合盘；9、防水壳体；91、防水按键；10、控制电路板。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于水环境的水质监测传感器，其特征在于，包括：浮筒(2)，可悬浮于被测水体；上节管(1)，连接于所述浮筒(2)位于被测水体水面以上的部分，所述上节管(1)靠近所述浮筒(2)的一端具有可与被测水体相通的开口；敏感头(4)，在动力机构(5)作用下沿所述上节管(1)的内壁做升降运动，具有伸入被测水体的第一位置和伸出被测水体的第二位置；清洁结构(6)，安装在被测水体水面以上的所述浮筒(2)或所述上节管(1)上；当所述敏感头(4)在所述第一位置和所述第二位置之间运动时经过所述清洁机构、实现对所述敏感头(4)上敏感元件面(41)的清扫。

【技术特征摘要】
1.一种应用于水环境的水质监测传感器，其特征在于，包括：浮筒(2)，可悬浮于被测水体；上节管(1)，连接于所述浮筒(2)位于被测水体水面以上的部分，所述上节管(1)靠近所述浮筒(2)的一端具有可与被测水体相通的开口；敏感头(4)，在动力机构(5)作用下沿所述上节管(1)的内壁做升降运动，具有伸入被测水体的第一位置和伸出被测水体的第二位置；清洁结构(6)，安装在被测水体水面以上的所述浮筒(2)或所述上节管(1)上；当所述敏感头(4)在所述第一位置和所述第二位置之间运动时经过所述清洁机构、实现对所述敏感头(4)上敏感元件面(41)的清扫。2.根据权利要求1所述的应用于水环境的水质监测传感器，其特征在于，所述上节管(1)相对所述开口的一端密封连接有上端盖(12)。3.根据权利要求1所述的应用于水环境的水质监测传感器，其特征在于，所述水质监测传感器还包括：下节管(3)，连接于所述浮筒(2)位于被测水体水面以下的一端，与所述上节管(1)同轴线设置且可与所述上节管(1)和被测水体相通；当所述敏感头(4)位于所述第一位置时，所述下节管(3)罩在所述敏感头(4)的外周。4.根据权利要求3所述的应用于水环境的水质监测传感器，其特征在于，所述下节管(3)的内部设有配重块(33)。5.根据权利要求3所述的应用于水环境的水质监测传感器，其特征在于，所述下节管(3)的管壁设有防污格栅(311)。6.根据权利要求3所述的应用于水环境的水质监测传感器，其特征在于，所述上节管(1)靠近所述浮筒(2)的一端通过上结合盘(7)安装于所述浮筒(2)，所述下节管(3)靠近所述浮筒(2)的一端通过下结合盘(8)安装...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵振丰，吴丰平，
申请(专利权)人：中科新睿联科技信息苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32