一种实现自清洁的数字式溶解氧传感器装置的制作方法

1.本实用新型涉及水体检测设备技术领域，具体为一种实现自清洁的数字式溶解氧传感器装置。


背景技术：

2.溶解氧传感器是一种用于测量水中的氧气含量的传感设备，主要用于污水处理.水文检测等领域，在使用过程中，但由于溶解氧膜头浸没于水中的时间较长，其表面容易带有很多杂物，导致测量精度降低，且现有溶解氧传感器的膜头在清理刷刷洗过程中容易出现损坏，且不可更换膜头，水中溶解氧浓度的连续测量在水处理领域起着重要的作用。现有的溶解氧传感器，有的无自动清洗功能，其受水样微生物附着影响测值，会导致测值偏低，甚至降为零值，导致测量精度低；有的装有辅助自清洗功能，外加水压清洗治具，则会破坏原来水样测值，也不方便使用，需要现场有空气压力设备辅助，其结构复杂，使用寿命短，安全系数低，且难以维护保养。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种实现自清洁的数字式溶解氧传感器装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种实现自清洁的数字式溶解氧传感器装置，包括电极壳体主体，所述电极壳体主体的横截面为圆形，其一端连接有马达内固体，所述马达内固体的远离电极壳体主体端设有马达，其输出轴端穿过马达内固体且连接有清洗轴，所述清洗轴沿着电极壳体主体的轴线方向设置并穿过电极壳体主体，所述清洗轴的远离马达内固体端连接有垂直于其上的刮刷，所述刮刷连接有清洗刮片，所述电极壳体主体的远离马达内固体端连接有防护罩，其套设于清洗刮片上，所述电极壳体主体的外侧套设有上壳，所述电极壳体主体内沿其轴线方向安装有溶解氧测量膜头，其一端伸入上壳内，其另一端伸入防护罩内，所述上壳的内部设有与溶解氧测量膜头相连接的多功能线路板。
5.进一步优选，所述电极壳体主体内设有清洗轴安装孔和膜头安装孔，所述清洗轴安装孔采用台阶孔结构设计，所述膜头安装孔内靠近马达内固体端设有第一内螺纹。
6.进一步优选，所述电极壳体主体的远离马达内固体端设有第一外螺纹，所述防护罩的靠近电极壳体主体端设有第二内螺纹，所述上壳的靠近防护罩端设有第三内螺纹。
7.进一步优选，所述清洗轴与马达连接端的轴心上设有第一连接孔，所述清洗轴的圆周面上靠近第一连接孔端设有垂直于清洗轴第一固定孔，所述清洗轴的远离马达内固体端设有第一定位槽。
8.进一步优选，所述刮刷上设有配合清洗轴的第二连接孔，所述刮刷上开设有垂直于第二连接孔且与其连通的第二固定孔，所述刮刷上设有配合清洗刮片的两个夹臂，两个所述夹臂的相对侧面均设有圆弧形的第二定位槽。
9.进一步优选，所述清洗刮片包含相互连接的刮片头和刮片座，所述刮片座的两侧均设有配合夹臂的插槽，所述插槽内设有圆弧形的凸起。
10.进一步优选，所述防护罩采用两端贯穿的圆筒形结构设计，其圆周面上开设有多个均匀排列的圆形透水孔。
11.进一步优选，所述上壳的远离防护罩端设有连接器。
12.有益效果：本实用新型的实现自清洁的数字式溶解氧传感器装置，通过多功能线路板控制溶解氧测量膜头实现测量，通过马达驱动刮刷转动，带动清洗刮片实现对溶解氧测量膜头的刷洗，保证溶解氧测量膜头的表面没有杂物，实现溶解氧测量膜头的精准测量，提高检测精度；实现溶解氧测量膜头的自清洁，提高了该传感器装置的使用寿命，降低维护频率和维护成本；清洗方式采用霍尔开发磁性定位和软件算法双重保障实现；多功能线路板实现了溶解氧测量系统的小型化和高度集成化，实现数字化输出，数据传输稳定，可以长距离输出，功耗低，安全系数高；结构巧妙，易于组装，实现该传感器装置的小型化，自动化，易于维护、保养。
附图说明
13.图1为本实用新型实施例所公开的实现自清洁的数字式溶解氧传感器装置的分解结构示意图；
14.图2为本实用新型实施例所公开的实现自清洁的数字式溶解氧传感器装置的轴测结构示意图；
15.图3为本实用新型实施例所公开的上壳、电极壳体主体和防护罩的剖视结构示意图；
16.图4为本实用新型实施例所公开的清洗轴的结构示意图；
17.图5为本实用新型实施例所公开的清洗刮片的结构示意图；
18.图6为本实用新型实施例所公开的刮刷的结构示意图；
19.图7为本实用新型实施例所公开的实现自清洁的数字式溶解氧传感器装置的运作流程示意图。
20.附图标记：1-电极壳体主体，11-清洗轴安装孔，12-膜头安装孔，121
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第一内螺纹，13-外螺纹，2-马达内固体，3-清洗轴，31-第一连接孔，32-第一固定孔，33-第一定位槽，4-刮刷，41-第二连接孔，42-第二固定孔，43
‑ꢀ
夹臂，431-第二定位槽，5-清洗刮片，51-刮片头，52-刮片座，521-插槽， 522-凸起，6-防护罩，61-第二内螺纹，62-透水孔，7-上壳，71-第三内螺纹， 8-溶解氧测量膜头，9-连接器。
具体实施方式
21.以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
22.如图1-7所示，一种实现自清洁的数字式溶解氧传感器装置，包括电极壳体主体1，电极壳体主体1的横截面为圆形，其一端连接有马达内固体2，马达内固体2的远离电极壳体主体1端设有马达，其输出轴端穿过马达内固体2且连接有清洗轴3，清洗轴3沿着电极壳体主体1的轴线方向设置并穿过电极壳体主体1，清洗轴3的远离马达内固体2端连接有垂直于
其上的刮刷4，刮刷4连接有清洗刮片5，电极壳体主体1的远离马达内固体2端连接有防护罩6，其套设于清洗刮片5上，电极壳体主体1的外侧套设有上壳7，电极壳体主体1内沿其轴线方向安装有溶解氧测量膜头8，其一端伸入上壳7内，其另一端伸入防护罩6内，所述上壳7的内部设有与溶解氧测量膜头8相连接的多功能线路板。
23.本技术中，该传感器装置用于水质的溶解氧值的检测，其通过多功能线路板控制溶解氧测量膜头8实现测量，同时，通过马达驱动刮刷4转动，带动清洗刮片5实现对溶解氧测量膜头8的刷洗，保证溶解氧测量膜头8的表面没有杂物，实现溶解氧测量膜头8的精准测量，实现溶解氧测量膜头8的自清洁。其中，电极壳体主体1用于溶解氧测量膜头8的安装固定，并实现清洗轴3的支撑和定位；马达内固体2用于马达的安装固定，其安装于电极壳体主体1上，通过马达驱动清洗轴3转动，带动刮刷4转动，进而实现驱动清洗刮片5转动，实现对溶解氧测量膜头8的自动清洗，同时采用霍尔开发磁性定位和软件算法双重保障实现；防护罩6安装于电极壳体主体1的一端，用于对清洗轴3的远离马达端、刮刷4、清洗刮片5及溶解氧测量膜头8 的保护；上壳7用于马达及多功能线路板的安装保护，多功能线路板实现了溶解氧测量系统的小型化和高度集成化，包含了信号处理、马达驱动、数据存储、中央处理器、电源隔离等功能，实现数字化输出，数据传输稳定，可以长距离输出，其通过9-27v直流宽电源，低功耗，安全系数高；溶解氧测量膜头8为荧光法溶解氧电极，其电极前端设有信号测量、信号处理、历史数据存储及校正数据存储。
24.本技术中，清洗刮片5采用黑色铁氟龙材质制成，其质软、耐腐蚀，不会损坏溶解氧测量膜头8，该传感器装置结构巧妙，易于组装，其马达采用骨架油封设计，其轴承为钛合金材质，马达体积小，防水、防腐蚀效果好，实现该传感器装置的小型化，自动化。
25.本技术中，电极壳体主体1内设有清洗轴安装孔11和膜头安装孔12，清洗轴安装孔11采用台阶孔结构设计，其结构与清洗轴3的结构相配合，保证清洗轴3不会发生歪斜、晃动，保证清洗轴3的安装位置准确；膜头安装孔 12内靠近马达内固体2端设有第一内螺纹121，其用于溶解氧测量膜头8的安装、固定。
26.本技术中，电极壳体主体1的远离马达内固体2端设有第一外螺纹13，防护罩6的靠近电极壳体主体1端设有第二内螺纹61，上壳7的靠近防护罩 6端设有第三内螺纹71。
27.本技术中，电极壳体主体1通过第一外螺纹13分别与防护罩6的第二内螺纹61、上壳7的第三内螺纹71螺纹连接，实现电极壳体主体1与防护罩6、上壳7的同时连接，且螺纹连接，简单、方便，易于组装。
28.本技术中，清洗轴3与马达连接端的轴心上设有第一连接孔31，用于与马达的输出轴的连接；清洗轴3的圆周面上靠近第一连接孔31端设有垂直于清洗轴3第一固定孔32，实现清洗轴3的锁紧，保证清洗轴3能够随马达的转动而转动；清洗轴3的远离马达内固体2端设有第一定位槽33，其用于刮刷4的安装、定位，保证刮刷4能够随清洗轴3转动而转动。
29.本技术中，刮刷4上设有配合清洗轴3的第二连接孔41，其用于清洗轴 3的插入；刮刷4上开设有垂直于第二连接孔41且与其连通的第二固定孔42，用于清洗轴3和刮刷4的连接锁紧；刮刷4上设有配合清洗刮片5的两个夹臂43，两个夹臂43的相对侧面均设有圆弧形的第二定位槽431；清洗刮片5 包含相互连接的刮片头51和刮片座52，刮片座52的两侧均设有配合夹臂43 的插槽521，插槽521内设有圆弧形的凸起522，两个夹臂43穿过清洗刮片5 的。刮片座52上的插槽521，实现清洗刮片5在刮刷4上的安装，凸起522 插入到第二定位槽
431内，实现清洗刮片5在刮刷4上的安装定位，保证清洗刮片5的安装准确，不易发生相对位移，保证清洗刮片5的安装牢固性，同时刮刷4的夹臂43上的拐角全做圆角处理，可方便清洗刮片5的装配。
30.本技术中，防护罩6采用两端贯穿的圆筒形结构设计，其圆周面上开设有多个均匀排列的圆形透水孔62，本技术中的防护罩6上沿其圆周方向设有 12排圆孔，每排圆孔沿着防护罩6的轴向方向排列，每排圆孔有8个，提高防护罩6的透水性，保证防护罩6的透水性，阻挡相对较大的杂物附着于溶解氧测量膜头8上，进一步提高溶解氧测量膜头8的检测精度。
31.本技术中，上壳7的远离防护罩6端设有连接器9，其用于多功能线路板与电源的连接。
32.本技术中，该传感器装置的工作原理(如图7所示)为：荧光法溶解氧电极，通过测量运算单元、放大电路将电流信号转换为电压信号，再通过信号处理即通过a/d电路转化为单片机可处理的数字信号，通过预建的测量曲线及算法得到待测水样的溶解氧值；
33.马达驱动的流程是：程序设定自动清洗间隔时间1-999分钟；马达驱动刮刷4启动时，自动锁定上一秒测值，刮刷4驱动清洗刮片5正反向清洗溶解氧膜头两次后归位；清洗后3秒开使测值，溶解氧测量膜头8处于正常测试状态。
34.最后应说明的是：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，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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性的保护范围之内的实用新型内容。