一种水质传感器电极的吊篮式防垢除垢装置的制作方法

1.本实用新型水处理设备领域，具体涉及一种水质传感器电极的吊篮式防垢除垢装置。


背景技术：

2.在测量污水、浆液等介质时，水质传感器的敏感元件(即杆型或针型的电极)需要长时间位于液面以下，长期使用过程中，水质传感器的电极表面容易产生结垢或污染物附着，这些结垢物质或附着物在电极上累积后会对电极的测量结果的准确性造成非常显著的影响，甚至损害电极的使用寿命。因此在一些长时间在线检测的应用场景下，需要对水质传感器的电极表面进行定期除垢和清洁。
3.目前针对在线式水质传感器的清洁方法主要包括以下几种：1、通过水喷头喷射，间歇性清洗。2、将压缩空气间断性喷射到电极上，通过空气在水中急剧膨胀产生的高速水流和气泡，清洗电极。3、用摇摆动作的刷子，间歇性清洗电极。4、把药液和空气同时喷射到电极上，空气在电极部位形成空气层，提高清洗效果。
4.上述清洁方法均具有一定程度的清洁效果，但是这些方法也存在一些弊端。其中方法1的除垢效果不彻底，且水喷射会稀释待测水样，造成数据偏差。方法2的除垢效果一般，且需要人工进行处理，会增加人工成本。方法3中使用的刷子寿命短，且对电极有损伤。方法4中的药液成本高，不环保，有二次污染，对维护人员有潜在危害。
5.超声波清洗是一种高效的清洁方法，这种方法利用超声波产生的机械能对基材进行清洁，能够有效去除各种污渍或水垢。但是现有技术中没有针对水质传感器电极的专用超声波清洗设备，传统的超声清洗设备清洗时需要将水质传感器的电极取出，放置到超声波清洗设备中进行清洁，这和水质传感器需要长时间在线运行的要求不适应。


技术实现要素：

6.为了解决现有技术中水质传感器电极的清洁效果不好，以及传统超声波清洗设备无法实现对水质传感器电极进行在线清洗的弊端，本实用新型提供一种水质传感器电极的吊篮式防垢除垢装置。
7.为了达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案来实现的：
8.一种水质传感器电极的吊篮式防垢除垢装置，该防垢除垢装置包括：吊篮，多个超声波换能器，升降机构以及安装支架。
9.其中，吊篮呈无盖圆筒形，吊篮的底部呈网状结构，且吊篮的底部中心处设置用于供水质传感器的电极贯穿的第一通孔。
10.超声波换能器设置在吊篮内，各个超声波换能器沿吊篮内的第一通孔周围呈环形阵列状排布。
11.升降机构用于驱动吊篮沿水质传感器的电极的延伸方向往复运动。
12.安装支架用于连接吊篮、升降机构和水质传感器。
13.进一步地，吊篮的高度小于水质传感器的电极的长度。
14.进一步地，安装支架包括固定环、引导杆和吊篮安装座，吊篮连接在吊篮安装座上，固定环连接在水质传感器的壳体上，固定环中设置第二通孔；引导杆的一端与吊篮安装座固定连接，另一端贯穿第二通孔；引导杆的延伸方向与水质传感的电极的延伸方向平行。
15.进一步地，固定环的内侧设置用于和水质传感器的壳体螺纹连接的内螺纹。
16.进一步地，吊篮和吊篮安装座之间具有间隙，且该间隙内设置弹性连接件以实现吊篮与吊篮安装座之间弹性连接。
17.进一步地，升降机构为电缸。
18.进一步地，电缸的缸体与固定环固定连接；电缸的活塞杆的端部与吊篮安装座固定连接，电缸的伸缩方向与引导杆的延伸方向平行。
19.进一步地，超声波换能器的数量不少于两个。
20.进一步地，超声波换能器的外部具有全包覆的密封防护壳。
21.进一步地，超声波换能器和吊篮构成的组合体的内侧与所述水质传感器的电极之间的间隙为10mm。
22.本实用新型提供的一种水质传感器电极的吊篮式防垢除垢装置，具有如下的有益效果：
23.该型水质传感器电极的吊篮式防垢除垢装置可以采用超声波清洗的方式对水质传感器的电极进行清洁，具有更好的清洁效果，同时由于本实用新型是采用分段清洁的方式完成电极的清洁过程，因此该电极的持续检测过程影响较小。本实用新型的防垢除垢装置可以水质传感器在线运行的状态下完成电极的清洁过程。
24.本实用新型的吊篮底部的第一通孔也可以对电极起到刮擦的接触式清洁效果，甚至可以第一通孔内设置环形毛刷，以提高该结构对水质传感器电极的清洁效果。
25.本实用新型中的防垢除垢装置由超声波换能器和升降机构完成清洁过程，不使用药液，也无需人工进行刷洗，因此对环境更加友好，也不会对工作人员的身体健康造成危害。
附图说明
26.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
27.图1为本实用新型实施例1中一种水质传感器电极的吊篮式防垢除垢装置的结构示意图；
28.图2为实施例1的水质传感器电极的吊篮式防垢除垢装置中吊篮沿纵向的半剖结构示意图；
29.图3为实施例1的水质传感器电极的吊篮式防垢除垢装置中吊篮的俯视图；
30.图4为本实用新型实施例2的一种水质传感器电极的吊篮式防垢除垢装置的结构示意图；
31.图中标记为：
32.1、吊篮；2、超声波换能器；3、升降机构；4、安装支架；5、弹性连接件；11、第一通孔；41、固定环；42、引导杆；43、吊篮安装座；411、第二通孔。
具体实施方式
33.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
34.实施例1
35.本实施例提供一种水质传感器电极的吊篮式防垢除垢装置，如图1所示，该防垢除垢装置包括：吊篮1，多个超声波换能器2，升降机构3以及安装支架4。
36.其中，如图2和图3所示，吊篮1呈无盖圆筒形，吊篮1的底部呈网状结构，且吊篮1的底部中心处设置用于供水质传感器的电极贯穿的第一通孔11。
37.超声波换能器2设置在吊篮1内，各个超声波换能器2沿吊篮1内的第一通孔11周围呈环形阵列状排布。本实施例中，超声波换能器2的数量为两个；分别在吊篮1中对称分布。
38.升降机构3用于驱动吊篮1沿水质传感器的电极的延伸方向往复运动。
39.安装支架4用于连接吊篮1、升降机构3和水质传感器。
40.本实施例中，安装支架4包括固定环41、引导杆42和吊篮安装座43，吊篮1连接在吊篮安装座43上，固定环41连接在水质传感器的壳体上，固定环41中设置第二通孔411；引导杆42的一端与吊篮安装座43固定连接，另一端贯穿第二通孔411；引导杆42的延伸方向与水质传感的电极的延伸方向平行。
41.该型防垢除垢装置在使用过程中采用如下的安装方式，操作人员将水质传感器沿安装支架4的固定环41向下插入，使得水质传感器的电极恰好与吊篮1靠近但不接触，同时保持水质传感器的电极与吊篮1中的第一通孔11位置相对，然后固定环41与水质传感器的壳体固定连接，并将水质传感器传感器连同防垢除垢装置同时放入到需要检测的水体中。
42.本实用新型提供的水质传感器电极的吊篮1式防垢除垢装置定期运行，对水质传感器的电极表面进行清洁。该防垢除垢装置的工作原理如下：
43.除垢防垢装置开启清洁动作时，超声波换能器2收到其驱动模块的激发，进而产生中低频的振动，振动频率在25-80khz；超声波换能器2的中低频振动会传递至水质传感器的电极周围的水体中，超声波换能器2和水质传感器的电极的间隙中发生空化效应，由于空化效应产生的大量空气隙在反复生产和消失时，会对电极表面造成冲击，进而达到破碎电极表面结垢和乳化有效附着物的效果，实现附着物和结垢物质的剥离，吊篮1底部的网状结构可以让剥离后的水垢流走，避免水垢在吊篮1中沉积。
44.在本实施例中，吊篮1的高度小于水质传感器的电极的长度。因此吊篮1中的超声波换能器2在对电极进行清洁时，并不是同时开始而是分段进行的，吊篮1和超声波换能器2在升降机构3的驱动下从电极的一端向另一端移动，并配置超声波换能器2的振动，完成对电极的清洁。
45.本实施例中之所以将吊篮1的超声波换能器2的高度设计成短于电极长度的形式，是因为电极在进行水质检测时需要保持连续性，而超声波换能器2产生的空化效应可能会对水质的检测结果造成影响。本实施例采用这种清洁方式之后，电极在清洁时并不会完全被空化效应产生的空气隙包裹，只是在电极的某一段处存在空气隙，因此电极的检测精度收到的影响较小，清洁过程中，电极的检测过程也不会中止。
46.本实施例中的吊篮1底部的第一通孔11实际上包括两个作用：第一通孔11一方面
可以作为电极贯穿的通道，便于吊篮1及其中的超声波换能器2在电极上往复运动，另一方面，第一通孔11还可以设计成孔径与电极外径相匹配的形式，进而在吊篮1上下运动时利用该通孔对电极表面进行刮擦，进一步提高对电极的清洁效果，为了达到更好的刮擦效果，第一通孔11内甚至可以设置环形的毛刷。
47.本实施例中，固定环41的内侧设置用于和水质传感器的壳体螺纹连接的内螺纹。
48.升降机构3为电缸。电缸的缸体与固定环41固定连接；电缸的活塞杆的端部与吊篮安装座43固定连接，电缸的伸缩方向与引导杆42的延伸方向平行。升级机构的作用主要
49.进一步地，超声波换能器2的数量不少于两个。
50.本实施例中的升降机构3为电缸。电缸的缸体与固定环41固定连接；电缸的活塞杆的端部与吊篮安装座43固定连接，电缸的伸缩方向与引导杆42的延伸方向平行。
51.电缸可以满足本实施例对吊篮1的升降驱动。而安装支架4中的引导杆42则可以很好的对升降过程的方向进行限定防止吊篮1在升降过程中发生位置偏移，影响装置的正常清洁功能。当电缸带动吊篮1向上运动时，引导杆42上端会贯穿第二通孔411并向上移动。
52.事实上，该防垢除垢装置还可以采用其他可以实现升降效果的机构作为本实施例中的升降机构3。例如采用电机、齿轮、齿条构成的机构也可以实现相同的升降功能。
53.在本实施例中，超声波换能器2的外部具有全包覆的密封防护壳。超声波换能器2和水质传感器的电极一样需要长期位于水位以下，需要具有较高的防水和耐腐蚀性能，因此本实施例在超声波换能器2的外部设置的密封防护壳。根据需要，密封防护壳可以采用不锈钢、铝合金、钛合金等材质。
54.实施例2
55.本实施例提供一种水质传感器电极的吊篮式防垢除垢装置，本实施例中的防垢除垢装置与实施例2具有如下区别：
56.本实施例中，超声波换能器2和吊篮1构成的组合体的内侧与水质传感器的电极之间的间隙为10mm。经过研究发现，该间隙的大小对于装置的清洁效果也具有非常重要的影响，当间隙过大则超声波换能器2的振动传递至电极附近时，能量的很大一部分已经损失，靠近电极部分的空化强度不足；而间隙过小的话，则间隙中的介质在发生空化效应时，气流和水流不足以产生较强的冲击效果，这导致对电极的清洁效果不佳。10mm的间隙宽度是本实施例中采用的最佳间距。
57.此外，在本实施例中，如图4所示，吊篮1和吊篮安装座43之间具有间隙，且该间隙内设置弹性连接件5以实现吊篮1与吊篮安装座43之间弹性连接。吊篮1和吊篮安装座43之间采用刚性连接时，安装支架4可能会对超声波换能器2的机械能造成消耗，而采用弹性连接件5将吊篮1和吊篮安装座43之间的连接关系转化为弹性连接，则可以有效消除该部分的弊端。
58.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。