本发明涉及水质传感器领域，特别涉及一种带磁力驱动清洁刷的浊度传感器。
背景技术：
对于浊度测量，传感器长期浸泡于水体当中，镜片很快就会被微生物或其他污染物覆盖。为确保测量准确，传感器镜片必须定期进行洁净。为降低维护量必须为传感器设计一个刷子让它能自己进行清洁。通常做法是传感器内部增加一个电机，电机通过贯穿壳体内外的传动轴带动壳体外部的刷子转动进行清洁。这种方式传动轴需要安装机械密封以防止进水损坏内部电路。因为机械密封的加入必然增加传感器的体积，而且机械密封的安装精度要求较高否则容易泄露，橡胶件亦容易老化失效要定期更换。
技术实现要素：
为解决水下传感器镜片的清洁问题，本发明提出一种带磁力驱动清洁刷的浊度传感器。
为实现上述目的，本发明提出一种带磁力驱动清洁刷的浊度传感器，所述浊度传感器外部设置有清洁刷，所述清洁刷的一端固定于一从动磁轮上，另一端设置有刷毛，所述从动磁轮通过一从动磁轮转轴可旋转地固定于所述浊度传感器的非磁性外壳的外壁上，且所述清洁刷和所述从动磁轮绕所述从动磁轮转轴转动时，所述清洁刷刷过所述浊度传感器的镜片；
一驱动磁轮设置于与所述从动磁轮相对的非磁性外壳的内壁上，两轮端面相对，且所述驱动磁轮与所述从动磁轮上分别装有围绕从动磁轮转轴外侧圆周均匀分布的永磁体，所述永磁体的磁轴方向与所述从动磁轮转轴平行，且各永磁体之间的N极、S极间隔排列；所述驱动磁轮经一电机驱动，所述电机与一单片机信号连接。
所述驱动磁轮与从动磁轮的永磁体相对面之间的空间称为气隙，浊度传感器非磁性外壳壁在此通过。使用时，所述驱动磁轮与从动磁轮之间的磁场透过浊度传感器外壳壁而发生相互作用，最终两磁轮的永磁体因为同极排斥异极相吸而趋于保持一固定的角度，使它们之间能传递扭矩。当所述单片机向所述电机发出转动指令时，所述电机的输出轴带动所述驱动磁轮转动，从而使所述驱动磁轮周围的磁场变化，所述从动磁轮在磁场变化的磁力作用下跟随转动，从而带动所述清洁刷转动，达到清洁镜片的目的。
优选地，所述驱动磁轮为台阶状，所述驱动磁轮下端面与所述从动磁轮相对，台阶面上设置有导磁铁圈。
优选地，所述永磁体与所述驱动磁轮的台阶高度相同，所述导磁铁圈固定于所述永磁体和驱动磁轮的台阶上。
优选地，所述从动磁轮通过一防脱螺丝可旋转地固定于所述从动磁轮转轴中部。
优选地，所述电机为竖式电机，其输出轴垂直向下地固定于所述浊度传感器的电机室内，其输出轴上卡接有所述驱动磁轮。
进一步地，所述驱动磁轮上端面开设有卡槽，所述电机的输出轴卡接于所述卡槽内。
优选地，所述驱动磁轮采用塑料、不锈钢、铜、铝中的一种或多种材料制成，所述从动磁轮采用塑料、不锈钢、铝合金中的一种或多种材料制成，所述外壳采用塑料、不锈钢、铜、铝中的一种或多种材料制成。
优选地，所述从动磁轮转轴与所述外壳外壁一体成型，且自所述外壳的外壁向外延伸。
优选地，所述清洁刷与从动磁轮采用键连接或粘合剂粘合。
优选地，所述单片机通过一带有电机驱动模块的集成电路板与所述电机信号连接。
本发明的有益效果是：保证了浊度传感器外壳的完整性，使其防水性能得到提高，因而能胜任深水或其他存在压力的场合应用。
附图说明
图1为本发明优选实施例的剖面结构示意图。
标号说明：
2-清洁刷，3-从动磁轮，4-从动磁轮转轴，5-防脱螺丝，6-驱动磁轮，7-导磁铁圈，8-电机，9-电机室，10-外壳，11-钢珠，12-永磁体。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明的带磁力驱动清洁刷的浊度传感器外部设置有清洁刷2，所述清洁刷2的一端固定于一从动磁轮3上，另一端设置有刷毛，所述从动磁轮3通过一从动磁轮转轴4可旋转地固定于所述浊度传感器的非磁性外壳10的外壁上，且所述清洁刷2和所述从动磁轮3绕所述从动磁轮转轴4转动时，所述清洁刷2刷过所述浊度传感器的镜片，达到清洁所述镜片的效果。一驱动磁轮6设置于与所述从动磁轮3相对的非磁性外壳10的内壁上，驱动磁轮6与从动磁轮3的两轮端面相对，且所述驱动磁轮6与所述从动磁轮3上分别装有围绕从动磁轮转轴4圆周分布的永磁体12，所述永磁体12的磁轴方向与所述从动磁轮转轴4平行，且各永磁体12之间的N极、S极间隔排列；所述驱动磁轮6经一电机8驱动。电机8与一单片机信号连接，并在单片机的控制下定时正转与反转。
驱动磁轮6与从动磁轮3上的永磁体12相对面之间的空间称为气隙，浊度传感器非磁性外壳10在该气隙中通过，即外壳10将驱动磁轮6与从动磁轮3上的永磁体12隔开。当驱动磁轮在电机8的带动下转动时，驱动磁轮6的永磁体12的磁场发生变化，并透过浊度传感器外壳10对从动磁轮3的磁场产生影响，最终两磁轮的永磁体12因为同极排斥异极相吸而趋于保持一固定的角度，使它们之间透过外壳在非接触的状态下传递扭矩。从而使从动磁轮3转动，并带动清洁刷2转动；通过电机8的正转和反转，达到清洁镜片的目的。
如图所示，所述驱动磁轮6为台阶状，驱动磁轮6的下端面与从动磁轮3相对，在其台阶面上设置有导磁铁圈7。驱动磁轮6与从动磁轮3的磁体磁场通过该导磁铁圈7形成封闭的磁路。导磁铁圈7并不是必需的部件，但是增加导磁铁圈7可降低磁路磁阻而增加驱动磁轮6与从动磁轮3相对面上的磁通密度，另外还可减少漏磁。在本实施例的图中，永磁体12与驱动磁轮6的台阶高度相同，故导磁铁圈7可固定于永磁体12和驱动磁轮6的台阶上，以节约空间。
从动磁轮3可通过多种方式固定于从动磁轮转轴4上，在本发明的实施例中，所述从动磁轮转轴4的中部中空，一刮刷防脱螺丝5将所述从动磁轮3可旋转地固定于所述从动磁轮转轴4的中部。在图示的实施例中，电机8为竖式电机，其输出轴垂直向下地固定于预设的浊度传感器的电机室9内，其输出轴上固定有所述驱动磁轮6。驱动磁轮6上端面开设有卡槽，电机8的输出轴可直接卡接于所述卡槽内。当然，根据具体情况，本领域人员可根据经验调整电机8与驱动磁轮6的连接结构，或采用其它常用的固定方式代替，在此不再赘述。
图中，钢珠11位于驱动磁轮6的底部卡槽中，其作用是支撑主动磁轮6，使主动磁,6与外壳10的内壁保持合适间隙，防止摩擦。从动磁轮转轴4可以与外壳10的外壁一体成型，并自外壳10的外壁向外延伸。
本发明中的从动磁轮3可采用塑料、不锈钢、铝合金等非磁性材料中的一种或多种材料制成，驱动磁轮6可采用塑料、不锈钢、铜、铝等非磁性材料中的一种或多种材料制成，外壳10可采用塑料、不锈钢、铜、铝等非磁性材料中的一种或多种材料制成。
为确保驱动磁轮6与从动磁轮3之间能传递足够的力矩，以驱动清洁刷2完成镜片的清洁，同时不希望磁铁体积过大，可使用高磁能积的永磁体，例如钕铁硼制造永磁体12。
清洁刷2可以采用刷毛或者橡胶刮片制成，并与从动磁轮3采用键连接或粘合剂粘合的方式连接。
所述单片机通过一带有电机驱动模块的集成电路板与电机8信号连接，清洁过程可通过单片机编程实现。通过编程，可以设定两次镜片清洁之间的时间间隔，以及每次清洁持续时间。单片机的控制指令输入所述电机驱动模块，不同的指令可控制电机8的极性及电压，以此来改变电机8转向及速度。
本发明还提出另一种磁力场的设计结构可达到类似效果：驱动磁轮6和从动磁轮3的磁体磁轴方向与电机8轴垂直设置。具体实现方法为：制作内磁轮（相当于前述的驱动磁轮6）和外磁轮（相当于前述的从动磁轮3）两个磁轮，其中内磁轮为圆柱形，其外柱面上装有充磁方向与转轴垂直的永磁体12，磁体之间N极、S极间隔排列；外磁轮为套筒型，内柱面装有充磁方向与转轴垂直的永磁体12，磁体之间N极、S极间隔排列；装配时将内磁轮同轴嵌入外磁轮，内磁轮与外磁轮的永磁体相对面之间的空间称为气隙，浊度传感器非磁性外壳壁在此通过，内外磁轮之间磁场透过浊度传感器外壳壁而发生相互作用，最终两磁轮永磁体因为同极排斥异极相吸而趋于保持一固定的角度，使它们之间能传递扭矩。当内磁轮在电机的带动下转动时，外磁轮在磁场作用下随之转动，从而带动清洁刷2转动，达到清洁镜片的目的。内磁轮及外磁轮与永磁体的接触部分可使用磁性材料制作，以降低磁阻及漏磁。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。