一种非接触式水中油传感器用气帘保护结构的制作方法

本发明属于传感器技术领域，具体涉及一种非接触式水中油传感器用气帘保护结构。

背景技术：

随着水资源保护工作的不断深入，人们对水资源的保护意识不断提高，然而随着经济发展水污染却越来越严重，所以进行水质监测则受到广泛关注，其中水体因矿物类物质造成的污染不容忽视。如果对水中矿物油类物质含量能进行准确快速地检测，实时反映当前水质状态，对水资源的保护和污水处理具有重要意义。

目前，针对水质中矿物油类的监测，主要是通过浸入式水中油传感器进行检测，这种浸入式水中油传感器属于接触式传感器，长期进行检测中，无法保证浸入式水中油传感器光学镜头的清洁，随着时间累积，因为浸入式水中油传感器光学镜头的不清洁，浸入式水中油传感器的测试结果会受到严重影响，浸入式水中油传感器的检测结果无法得到有效保证，不再具有参考价值。随着技术进步，目前市场上出现了非接触水中油传感器，虽然非接触水中油传感器的光学镜头与待测水质不存在直接接触，但是由于非接触水中油传感器应用环境中温度差的作用，使非接触水中油传感器的光学镜头附着冷凝水，往往会造成非接触水中油传感器检测不准确，再加上当前检测时刻待测水质下落过程中，如果出现抖动，则会将待测水质的水滴溅射到光学镜头表面，这样会影响下一时刻待测水质的检测结果，从而造成待测水质各个时刻检测的不准确，虽然对待测水质进行了实时检测，但是最终无法提供有效地准确地检测结果。因此，需要一种结构简单、设计合理且成本低的气帘保护结构，通过产生气帘对非接触水中油传感器 中的光学镜头进行保护，防止光学镜头表面附着冷凝水和待测水质中水滴，提高非接触水中油传感器的监测精度，保证非接触水中油传感器长期工作时监测数据的稳定性和可靠性。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种非接触式水中油传感器用气帘保护结构，其结构简单、设计合理且成本低，将通过产生气帘对非接触水中油传感器中的光学镜头进行保护，防止光学镜头表面附着冷凝水和待测水质中水滴，提高非接触水中油传感器的监测精度，保证非接触水中油传感器长期工作时监测数据的稳定性和可靠性，实用性强。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种非接触式水中油传感器用气帘保护结构，包括壳体，其特征在于：所述壳体的前侧面上设置有供通入压缩气体的进气孔，所述壳体内设置有对光学镜片进行保护且与进气孔连通的气帘保护结构，所述壳体的底部设置有排气排水孔，所述气帘保护结构包括设置在壳体内且与进气孔连通的上腔体、设置在上腔体下方且呈水平布设的膜片、设置在膜片下方的下腔体和与下腔体连通的气帘输出口，所述气帘输出口输出的气帘顺着光学镜头表面向下流动，所述膜片上设置有多个通气孔，所述壳体内设置有防止压缩气体流失的密封圈。

上述的一种非接触式水中油传感器用气帘保护结构，其特征在于：所述壳体的上侧面设置有进水孔，所述进水孔的横截面为圆形，所述上腔体的横截面为圆环形，所述下腔体的横截面为圆环形，所述膜片为圆环形膜片，所述进水孔、上腔体、膜片、下腔体和排气排水孔的中心线重合。

上述的一种非接触式水中油传感器用气帘保护结构，其特征在于：所述膜片的内径与壳体紧密接触，所述膜片的外径与上腔体的内侧壁紧密接触。

上述的一种非接触式水中油传感器用气帘保护结构，其特征在于：所述气帘输出口为圆角矩形气帘输出口，且所述气帘输出口的长度大于光学镜头 的直径，所述气帘输出口的宽度为1mm～2mm。

上述的一种非接触式水中油传感器用气帘保护结构，其特征在于：所述气帘输出口的数量为两个，两个所述气帘输出口均与下腔体连通，两个所述气帘输出口呈垂直布设。

上述的一种非接触式水中油传感器用气帘保护结构，其特征在于：所述通气孔为圆形通气孔，且所述通气孔的直径为0.2mm～1mm，且相邻两个所述通气孔的孔距为0.4mm～2mm。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明结构简单，设计合理且成本低，使用操作方便，适应于非接触水中油传感器中光学镜头的保护。

2、所采用的气帘保护结构简单、设计合理且投入成本较低、安装布设方便。

3、所采用的气帘保护结构包括上腔体、膜片、下腔体和气帘输出口，从进气孔通入压缩气体进入上腔体，通过上腔体进行一级缓冲稳流稳压，通过一级缓冲稳流稳压后的压缩气体通过膜片上设置的通气孔进入下腔体，通过膜片和下腔体实现了对压缩气体的二级缓冲稳流稳压，通过二级缓冲稳流稳压后的压缩气体稳定且均衡之后进入气帘输出口，从气帘输出口流出的气帘顺着光学镜头表面向下流动，从而在光学镜头表面形成保护膜，对光学镜头进行保护，防止光学镜头表面附着冷凝水和待测水质中水滴，提高非接触水中油传感器的监测精度，保证非接触水中油传感器长期工作时监测数据的稳定性和可靠性。

4、所采用的密封圈对通入的压缩气体进行密封，防止压缩气体流失，不能形成气帘，不能实现对光学镜头的保护。

5、所采用的膜片设置多个通气孔，既便于上腔体内的压缩气体顺利通过，同时控制上腔体内的压缩气体的流速，保证上腔体内的压缩气体能稳流稳压。

综上所述，本发明结构简单、设计合理且成本低，将通过产生气帘对 非接触水中油传感器中的光学镜头进行保护，防止光学镜头表面附着冷凝水和待测水质中水滴，提高非接触水中油传感器的监测精度，保证非接触水中油传感器长期工作时监测数据的稳定性和可靠性，实用性强。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为本发明气帘输出口和光学镜头的安装位置示意图。

附图标记说明:

1—进气孔； 3—壳体； 4—密封圈；

5—进水孔； 6—上腔体； 7—膜片；

8—下腔体； 9—气帘输出口； 10—光学镜头；

11—排气排水。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，本发明包括壳体3，所述壳体3的前侧面上设置有供通入压缩气体的进气孔1，所述壳体3内设置有对光学镜片10进行保护且与进气孔1连通的气帘保护结构，所述壳体3的底部设置有排气排水孔11，所述气帘保护结构包括设置在壳体3内且与进气孔1连通的上腔体6、设置在上腔体6下方且呈水平布设的膜片7、设置在膜片7下方的下腔体8和与下腔体8连通的气帘输出口9，所述气帘输出口9输出的气帘顺着光学镜头10表面向下流动，所述膜片7上设置有多个通气孔，所述壳体3内设置有防止压缩气体流失的密封圈4。

实际使用过程中，所述壳体3包括上壳体和位于所述上壳体下方的下壳体，所述密封圈4位于所述上壳体和所述下壳体的连接处。

本实施例中，所述气帘保护结构包括自上而下依次设置的上腔体6、膜 片7、下腔体8和气帘输出口9。设置上腔体6是为了与通气孔1连通将通气孔1中通入的压缩气体送入上腔体6中，并且上腔体6实现了对压缩气体的一级缓冲稳流稳压。

本实施例中，压缩气体经过一级缓冲稳流稳压后，设置膜片7且位于上腔体6下方，由于膜片7上设置多个通气孔，从而使经过一级缓冲稳流稳压后的压缩气体通过膜片7，并且限定了压缩气体的流动速度，从而使压缩气体稳流稳压。

本实施例中，下腔体8的设置是为了与膜片7连通将经过膜片7的压缩气体送入下腔体8，并且限制了压缩气体的流动速度，且使压缩气体对下腔体8产生的压力稳定，实现了对压缩气体的二级缓冲稳流稳压，避免在对待检测水质检测时，由于压缩气体流速快或者产生的压力不稳定，不能在光学镜头表面形成一层保护膜，从而不能对光学镜头10进行保护，无法解决光学镜头10表面附着冷凝水和待测水质中水滴的问题。

本实施例中，所述壳体3的上侧面设置有进水孔5，所述进水孔5的横截面为圆形，所述上腔体1的横截面为圆环形，所述下腔体8的横截面为圆环形，所述膜片7为圆环形膜片，所述进水孔5、上腔体6、膜片7、下腔体8和排气排水孔11的中心线重合。

本实施例中，所述进水孔5、上腔体6、膜片7、下腔体8和排气排水孔11的中心线重合，是为了通入压缩气体后，压缩气体可沿上腔体6、膜片7和下腔体8轴向运动，且膜片7的内径与壳体3紧密接触，膜片7的外径与上腔体6的内侧壁紧密接触，防止压缩气体的气压加大时推动膜片7移动不能起到稳流稳压作用，进一步增加了压缩气体的稳流稳压作用。膜片7上设置的多个所述通气孔是为了上腔体6和下腔体8连通，并且所述通气孔限定了压缩气体的流动路径，所述通气孔同时也限制了压缩气体的流动速度，提高对压缩气体的稳流稳压作用，避免压缩气体其未被稳流稳压处理而从气帘输出口9输出，一方面以致影响了气帘输出口9输出气帘不稳定不能形成在光学镜头11表面形成保护膜，另一方面会与待检测水质水柱相互碰撞， 容易使待检测水质发生溅射，影响非接触水中油传感器监测数据的稳定性和可靠性。

本实施例中，通过设置进气孔1是为了通入压缩气体，压缩气体经过所述气帘保护结构形成气帘，在光学镜头10表面形成一层保护膜，从而对光学镜头10进行保护。

本实施例中，所述膜片7的内径与壳体3紧密接触，所述膜片7的外径与上腔体6的内侧壁紧密接触。

本实施例中，所述气帘输出口9为圆角矩形气帘输出口，且所述气帘输出口9的长度大于光学镜头10的直径，所述气帘输出口9的宽度为1mm～2mm。

本实施例中，所述气帘输出口9的四个角均为圆弧角的设置，是为了便于压缩气体的顺利通过，避免压缩气体遇到矩形直角散开。

本实施例中，所述气帘输出口9的数量为两个，两个所述气帘输出口9均与下腔体8连通，两个所述气帘输出口9呈垂直布设。

本实施例中，所述通气孔为圆形通气孔，且所述通气孔的直径为0.2mm～1mm，且相邻两个所述通气孔的孔距为0.4mm～2mm。

本发明具体实施时，在进水孔5通入待测水质之时，通过进气孔1通入压缩气体后，压缩气体通过通气孔1进入上腔体6，并在上腔体6内进行汇聚，通过上腔体6进行一级缓冲稳流稳压，通过一级缓冲稳流稳压后的压缩气体通过膜片7上设置的多个所述通气孔进入下腔体8，通过膜片7和下腔体8实现了二级缓冲稳流稳压，通过二级缓冲稳流稳压后的压缩气体稳定且均衡之后进入气帘输出口9，从气帘输出口9流出的气帘顺着光学镜头10表面向下流动，从而在光学镜头10表面形成保护膜，对光学镜头10进行保护，最终通过排气排水孔11将压缩气体排出，在非接触水中油传感器中腔体内通如待检测水质并进行实时监测的过程中通过设置所述气帘保护结构，能够防止光学镜头表面附着冷凝水和由于待检测水质中水柱抖动使光学镜头表面附着水滴，提高非接触水中油传感器的监测精度，保证非接触水中油传感器长期工作时监测数据的稳定性和可靠性。

以上所述，仅是本发明的实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。