自动清洁刷的制作方法

文档序号:14398714

本实用新型属于海底仪器清洁领域,具体涉及了自动清洁刷。



背景技术:

目前国内实用的还有观测仪器设备大部分源于进口,国产化能力还有待提高。根据我国未来海洋战略规划以及习主席提出的一带一路理念,海洋科技发展势必引来新的挑战和机遇,自主产品也将引领潮流的发展方向,海底观测仪器装备自动清洁刷对于国产海洋仪器设备辅助产品是一个很大的进步,也有利于各类海底观测仪器设备长期、有效的进行水下监测,保障数据的长期、准确,节省海底仪器设备的现场维护时间和布设时间,减少仪器设备布放的损坏和人员的风险。



技术实现要素:

本实用新型所提到的海底观测仪器装备自动清洁刷可定时、定向、定点的对海洋仪器设备的传感器端表面污渍、水生物筑巢、沉积物等进行自动清理。

本实用新型解决其技术问题所采用的方案是自动清洁刷包括,自动清洁刷主体、海底观测仪器,还包括:传感器模块,与控制模块电连接;连接器,与海底观测仪器螺接;控制模块,与电源模块电连接;电机驱动电路,与控制模块电连接;状态LED灯,与控制模块电连接;电源模块,与自动清洁刷主体螺接;清洁刷,与自动清洁刷主体套接;自动清洁刷主体包括:外壳,与连接器焊接;电机固定板,与外壳卡接;电机,与电机固定板螺接;电位器固定板,与外壳焊接;电位器,与电位器固定板螺接,与电机电连接;轴用卡簧,与外壳卡接;轴,与轴承套接;轴承,与外壳卡接;轴套,与轴套接;梅花联轴器,与外壳卡接,与轴套接。本实用新型适用性广,专业性强,可以针对玻璃面板、陶瓷面板,平面、球面、弧面等国内外各类常用声、光、电海洋仪器进行清洁。可定时、定向、定点的对海洋仪器设备的传感器端表面污渍、水生物筑巢、沉积物等进行自动清理。有利于提高相关设备的使用寿命、使用效果。

作为优选,所述的传感器模块包括:按键,与控制模块电连接;轴动作传感器,与控制模块电连接;摄像头,与控制模块电连接。摄像头可以拍摄到清洁前和清洁后的效果照片,存储,形成大数据,便于以后可以更加节能高效的改性设备。轴动作传感器,为了防止清洁刷被卡死,在卡死的时候可以使电动机倒转。

作为优选,所述的控制模块包括:数据采集模块,与传感器模块电连接;数据处理模块,与数据采集模块电连接;存储模块,与数据处理模块电连接;时钟单元,与数据采集模块、数据处理模块、存储模块和输出模块电连接;输出模块,与数据处理模块、状态LED灯和电机电连接。

作为优选,所述的电源模块包括:电池包,与自动清洁刷主体电连接;发电机,与充电均衡器电连接;扇叶,与发电机轴接;充电均衡器,与电池包电连接。该设备本身便是一个低功耗的设备,可以预设时间进行工作,在不工作的时候处于休眠状态,但是同时为了其更长的续航能力,在起电源模块安装有发电机,此发电机依靠海底液体的流动带动发电,给电池包进行充电。

作为优选,所述的清洁刷包括:L型清洁刷,与轴套套接;I型清洁刷,与轴套套接;Y型清洁刷,与轴套套接;水泵冲洗式,与控制模块电连接。不同结构的清洁刷,可以清洁不同类型的设备,提升清洁效果;L型清洁刷,适用于传感器位于仪器末端的棒状光学仪器玻璃表面清理,如obs3+;I型清洁刷,适用于传感器位于中间空心结构的仪器,刷头插入中空除进行清洁;如COD;Y型清洁刷,适用于弧面或者球面仪器表面清洁,如ADCP;水泵冲洗式,对于不规则仪器表面采用高压水泵冲洗的方式。

作为优选,所述的电机驱动电路包括:光电耦合器U1,光电偶尔器U2,光电偶尔器U3,型号为L298P的电机驱动芯片IC1;电阻R21的第一端接控制模块,电阻R21的第二端接电阻R3的第二端;电阻R3的第一端接地;三极管Q1的发射极接地,三极管Q1的基极接R3的第二端,三极管Q1的集电极接U1的发光源的负极;电阻R28的第一端接5V电压源,电阻R28的第二端接U1的发光源的正极;电阻R30的第一端接5V电压源,电阻R30的第二端接U1的受光器的集电极; U1的受光器的发射极接电阻R23的第一端和电阻R5的第一端;电阻R23的第二端接IC1的EnableA引脚;电阻R5的第二端接地;IC1的EnableB引脚通过跳线J1与IC1的EnableA引脚连接;电容C9的第一端接5V电压源,电容C9的第二端接地;电容C10的第一端接电容C9的第一端,电容C10的第二端接电容C9的第二端;IC1的VSS引脚接电容C9的第一端;电容C12的第二端接12V电压源,电容C12的第一端接地;电容C13的第一端接电容C12的第一端,电容C13的第二端接电容C12的第二端;IC1的Vs引脚接电容C12的第二端;电阻R22的第一端接控制模块,电阻R22的第二端接电阻R4的第二端;电阻R4的第一端接地;三极管Q2的发射极接地,三极管Q2的基极接R4的第二端,三极管Q2的集电极接U2的发光源的负极;电阻R29的第一端接5V电压源,电阻R29的第二端接U2的发光源的正极;电阻R31的第一端接5V电压源,电阻R31的第二端接U2的受光器的集电极;U2的受光器的发射极接电阻R24的第一端和电阻R11的第一端;电阻R24的第二端接IC1的input1引脚;电阻R11的第二端接地;IC1的input4引脚通过跳线J2与IC1的input1引脚连接;电阻R25的第一端接控制模块,电阻R25的第二端接电阻R10的第二端;电阻R10的第一端接地;三极管Q3的发射极接地,三极管Q3的基极接R10的第二端,三极管Q3的集电极接U3的发光源的负极;电阻R32的第一端接5V电压源,电阻R32的第二端接U3的发光源的正极;电阻R33的第一端接5V电压源,电阻R33的第二端接U3的受光器的集电极;U3的受光器的发射极接电阻R26的第一端和电阻R12的第一端;电阻R26的第二端接IC1的input2引脚;电阻R12的第二端接地;IC1的input3引脚通过跳线J3与IC1的input2引脚连接;IC1的4个GND引脚接地;IC1的SenseA和SenseB接电阻R36的第一端;电阻R36的第二端接地;IC1的NC引脚接电容C11的第二端;电容C11的第一端接电容C13的第二端,电容C11的第二端接地;IC1的out1引脚和IC1的out4引脚通过跳线J4连接;IC的out2引脚和IC1的out3引脚通过跳线J5连接;二极管D2的负极接C13的第二端,二极管D2的正极接IC1的out1引脚;二极管D3的第一端接IC1的out1引脚,二极管D3的第二端接地;二极管D2的第一端接C13的第二端,二极管D2的第二端接IC1的out2引脚;二极管D4的第一端接IC1的out2引脚,二极管D4的第二端接地;电机M的第一端接IC1的out1引脚,电机M的第二端接IC1的out2引脚。

实用新型有益效果:(1)、本实用新型适用性广,专业性强,可以针对玻璃面板、陶瓷面板,平面、球面、弧面等国内外各类常用声、光、电海洋仪器进行清洁。可定时、定向、定点的对海洋仪器设备的传感器端表面污渍、水生物筑巢、沉积物等进行自动清理。有利于提高相关设备的使用寿命、使用效果。(2)、该设备本身便是一个低功耗的设备,可以预设时间进行工作,在不工作的时候处于休眠状态,但是同时为了其更长的续航能力,在起电源模块安装有发电机,此发电机依靠海底液体的流动带动发电,给电池包进行充电。(3)、摄像头可以拍摄到清洁前和清洁后的效果照片,存储,形成大数据,便于以后可以更加节能高效的改性设备。轴动作传感器,为了防止清洁刷被卡死,在卡死的时候可以使电动机倒转。(4)、不同结构的清洁刷,可以清洁不同类型的设备,提升清洁效果。

附图说明

图1:自动清洁刷主体结构图

图2:电机驱动电路

图中:1、外壳,5、轴,6、电机固定板,7、电位器固定板,8、轴套,9、电机,10、梅花联轴器,11、电位器,12、轴用卡簧,13、轴承。

具体实施方式

实施例

本实用新型解决其技术问题所采用的方案是自动清洁刷包括,自动清洁刷主体、海底观测仪器,还包括:传感器模块,与控制模块电连接;连接器,与海底观测仪器螺接;控制模块,与电源模块电连接;电机9驱动电路,与控制模块电连接;状态LED灯,与控制模块电连接;电源模块,与自动清洁刷主体螺接;清洁刷,与自动清洁刷主体套接;自动清洁刷主体包括:外壳1,与连接器焊接;电机固定板6,与外壳1卡接;电机9,与电机固定板6螺接;电位器固定板7,与外壳1焊接;电位器11,与电位器固定板7螺接,与电机9电连接;轴用卡簧12,与外壳1卡接;轴5,与轴承13套接;轴承13,与外壳1卡接;轴套8,与轴套8接;梅花联轴器10,与外壳1卡接,与轴套8接。本实用新型适用性广,专业性强,可以针对玻璃面板、陶瓷面板,平面、球面、弧面等国内外各类常用声、光、电海洋仪器进行清洁。可定时、定向、定点的对海洋仪器设备的传感器端表面污渍、水生物筑巢、沉积物等进行自动清理。有利于提高相关设备的使用寿命、使用效果。

所述的传感器模块包括:按键,与控制模块电连接;轴5动作传感器,与控制模块电连接;摄像头,与控制模块电连接。摄像头可以拍摄到清洁前和清洁后的效果照片,存储,形成大数据,便于以后可以更加节能高效的改性设备。轴5动作传感器,为了防止清洁刷被卡死,在卡死的时候可以使电动机倒转。

所述的控制模块包括:数据采集模块,与传感器模块电连接;数据处理模块,与数据采集模块电连接;存储模块,与数据处理模块电连接;时钟单元,与数据采集模块、数据处理模块、存储模块和输出模块电连接;输出模块,与数据处理模块、状态LED灯和电机9电连接。

所述的电源模块包括:电池包,与自动清洁刷主体电连接;发电机9,与充电均衡器电连接;扇叶,与发电机9轴5接;充电均衡器,与电池包电连接。该设备本身便是一个低功耗的设备,可以预设时间进行工作,在不工作的时候处于休眠状态,但是同时为了其更长的续航能力,在起电源模块安装有发电机9,此发电机9依靠海底液体的流动带动发电,给电池包进行充电。

所述的清洁刷包括:L型清洁刷,与轴套8套接;I型清洁刷,与轴套8套接;Y型清洁刷,与轴套8套接;水泵冲洗式,与控制模块电连接。不同结构的清洁刷,可以清洁不同类型的设备,提升清洁效果;L型清洁刷,适用于传感器位于仪器末端的棒状光学仪器玻璃表面清理,如obs3+;I型清洁刷,适用于传感器位于中间空心结构的仪器,刷头插入中空除进行清洁;如COD;Y型清洁刷,适用于弧面或者球面仪器表面清洁,如ADCP;水泵冲洗式,对于不规则仪器表面采用高压水泵冲洗的方式。

所述的电机9驱动电路包括:光电耦合器U1,光电偶尔器U2,光电偶尔器U3,型号为L298P的电机9驱动芯片IC1;电阻R21的第一端接控制模块,电阻R21的第二端接电阻R3的第二端;电阻R3的第一端接地;三极管Q1的发射极接地,三极管Q1的基极接R3的第二端,三极管Q1的集电极接U1的发光源的负极;电阻R28的第一端接5V电压源,电阻R28的第二端接U1的发光源的正极;电阻R30的第一端接5V电压源,电阻R30的第二端接U1的受光器的集电极; U1的受光器的发射极接电阻R23的第一端和电阻R5的第一端;电阻R23的第二端接IC1的EnableA引脚;电阻R5的第二端接地;IC1的EnableB引脚通过跳线J1与IC1的EnableA引脚连接;电容C9的第一端接5V电压源,电容C9的第二端接地;电容C10的第一端接电容C9的第一端,电容C10的第二端接电容C9的第二端;IC1的VSS引脚接电容C9的第一端;电容C12的第二端接12V电压源,电容C12的第一端接地;电容C13的第一端接电容C12的第一端,电容C13的第二端接电容C12的第二端;IC1的Vs引脚接电容C12的第二端;电阻R22的第一端接控制模块,电阻R22的第二端接电阻R4的第二端;电阻R4的第一端接地;三极管Q2的发射极接地,三极管Q2的基极接R4的第二端,三极管Q2的集电极接U2的发光源的负极;电阻R29的第一端接5V电压源,电阻R29的第二端接U2的发光源的正极;电阻R31的第一端接5V电压源,电阻R31的第二端接U2的受光器的集电极;U2的受光器的发射极接电阻R24的第一端和电阻R11的第一端;电阻R24的第二端接IC1的input1引脚;电阻R11的第二端接地;IC1的input4引脚通过跳线J2与IC1的input1引脚连接;电阻R25的第一端接控制模块,电阻R25的第二端接电阻R10的第二端;电阻R10的第一端接地;三极管Q3的发射极接地,三极管Q3的基极接R10的第二端,三极管Q3的集电极接U3的发光源的负极;电阻R32的第一端接5V电压源,电阻R32的第二端接U3的发光源的正极;电阻R33的第一端接5V电压源,电阻R33的第二端接U3的受光器的集电极;U3的受光器的发射极接电阻R26的第一端和电阻R12的第一端;电阻R26的第二端接IC1的input2引脚;电阻R12的第二端接地;IC1的input3引脚通过跳线J3与IC1的input2引脚连接;IC1的4个GND引脚接地;IC1的SenseA和SenseB接电阻R36的第一端;电阻R36的第二端接地;IC1的NC引脚接电容C11的第二端;电容C11的第一端接电容C13的第二端,电容C11的第二端接地;IC1的out1引脚和IC1的out4引脚通过跳线J4连接;IC的out2引脚和IC1的out3引脚通过跳线J5连接;二极管D2的负极接C13的第二端,二极管D2的正极接IC1的out1引脚;二极管D3的第一端接IC1的out1引脚,二极管D3的第二端接地;二极管D2的第一端接C13的第二端,二极管D2的第二端接IC1的out2引脚;二极管D4的第一端接IC1的out2引脚,二极管D4的第二端接地;电机9M的第一端接IC1的out1引脚,电机9M的第二端接IC1的out2引脚。

本实用新型可以可通过机械装置与海底观测设备固定连接;然后在自动清洁刷主体上安装合适的刷头,刷头安装好以后,自动清洁刷可采用多种方式控制,包括:主动控制方式,刷头自带控制器自动对刷头转动控制事件进行处理;被动控制方式,通过连接外部控制器活手动控制刷头转动。该自动清洁刷分四节安装,每节连接处使用O型圈密封,轴5端动密封采用机械密封。刷头工作角度可根据需求进行设置,角度设置范围10—360度;刷头工作速度可调整,通过轴5转动传感器可自动识别刷头是否被物体卡住,确认卡主后可以通过控制模块控制电机9驱动电路控制电机9反转;自动清洁刷拥有自动休眠功能,可有效提高续航时间。

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