可自动升降的电力机车冷却液离子检测器的制作方法

本实用新型属于冷却液中有害元素化学成分分析测试技术领域，涉及一种可自动升降的电力机车冷却液离子检测器。

背景技术：

冷却液在机车运行中起着至关重要的作用。冷却液的品质对机车性能和寿命有直接影响。使用前，需要对冷却液中钙镁离子浓度、氯离子浓度以及离子总浓度等参数进行检测。采用滴定法进行检测，试验复杂，工作强度较大，检测周期长；采用电极法测试时，多采用一次测试一种参数的模式，且每次测试时需要人工将测试电极摆放或从样品中拿出，工序繁琐，且人工操作具有很强的不可控性，易对测试结果造成影响。

技术实现要素：

本实用新型提出一种可自动升降的电力机车冷却液离子检测器，解决了现有技术中人工摆放电极工序繁琐，操作不可控，易影响测试结果的技术问题。

本实用新型的的技术方案是这样实现的：

可自动升降的电力机车冷却液离子检测器，包括升降杆、内套和外套，所述升降杆与所述内套上的丝母螺纹连接，所述内套通过滑块和导轨滑动设置在所述外套内壁，且其顶部设有电极固定板，所述电极固定板上设有电极，

所述升降杆与电机连接，所述导轨上设置有限位开关，所述电机和所述限位开关均与控制器连接，

所述电极包括钙镁离子检测电极、氯离子检测电极和电导率电极，所述钙镁离子检测电极、所述氯离子检测电极和所述电导率电极分别通过钙镁离子检测模块、氯离子检测模块和电导率检测模块与数据采集模块连接，所述数据采集模块与所述控制器连接。

作为进一步的技术方案，所述内套长度与所述外套长度的比例为3：4。

作为进一步的技术方案，所述滑块设置在所述内套的下端。

作为进一步的技术方案，所述外套底部设有固定耳板。

作为进一步的技术方案，所述数据采集模块的型号为AD7606。

作为进一步的技术方案，所述钙镁离子检测电极、所述氯离子检测电极和所述电导率电极呈圆周分布。

作为进一步的技术方案，所述限位开关包括上限位开关和下限位开关。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型工作时，控制器可根据实际情况，控制电机运转，使得电机带动升降杆上升或者下降，由于升降杆与内套上的丝母螺纹连接，因此内套将随着升降杆的移动而在外套上滑动，从而带动电极固定板及电极进行运动，实现了电极的自动升降功能，使得电极进入待检冷却液内，开始对其进行检测。此时，钙镁离子检测电极、氯离子检测电极和电导率电极将输出不同电压，分别通过钙镁离子检测模块、氯离子检测模块和电导率检测模块将对应电极获得的电信号进行放大，并传递至数据采集模块，通过数据采集模块将电信号转化为数字信号并输送至控制器，再由控制器将所获得的数字信号进行分析处理，得出钙镁离子和氯离子浓度，及冷却液的电导率，再结合测试时的环境温度，根据电导率、温度与离子总浓度之间的关系式，推算出所测样品的离子总浓度。

本实用新型设计科学合理，一次可同时检测出冷却液的三种离子参数(钙镁离子浓度、氯离子浓度和离子总浓度)，同时有效减少了人工摆放电极的工序，简化了测试的操作工序，节省了工作时间，提高了工作效率，实现了操作的智能化、机械化控制，保证了每次试验的稳定性和准确性，保证了试验效果，符合高精度试验的检测要求。

2、本实用新型设备采用丝杆式升降杆，内套通过滑块和导轨滑动设置在外套内壁，确保了电极的升降平稳，且有效避免了设备使用时噪音的产生，高效环保，安全可靠；导轨上设置有与控制器连接的限位开关，可有效保证升降杆在合理的范围内运行，保证了设备使用时的安全性和可靠性，设计科学合理。

3、本实用新型中内套长度与外套长度的比例为3：4，内套可完全收缩至外套内，这一设计充分利用了外套的内部空间，同时又使得离子检测器的升降量程最大化，设计科学合理，外形小巧美观，同时又具有很强的实用性，设计科学合理。

4、本实用新型中设备采用丝杆式升降杆，确保了电极的升降平稳，且有效避免了设备使用时噪音的产生，高效环保，安全可靠。外套底部设有固定耳板，可将离子检测器安装固定在所需测试仪器上，便于安装使用，以确保使用时离子检测器运行的稳定性，符合离子检测器的使用要求，设计简单可靠。

5、本实用新型中数据采集模块采用AD7606高精度16位ADC芯片，实现8路模拟输入，阻抗1M欧姆。这一设置无需负电源，无需前端模拟运放电路，可直接通过传感器输出，输入范围为±5V～±10V，可通过IO控制量程，分辨率为16位，最大采样频率可达200Ksps，支持8档过采样设置(可以有效降低抖动)内置基准单5V供电SPI接口或16位总线接口，接口IO电平可以是5V或3.3V。

6、本实用新型中钙镁离子检测电极、氯离子检测电极和电导率电极呈圆周分布，有效节省了空间范围，使得检测器的结构更紧凑，以便于与不同冷却液盛放离子检测器匹配使用。

7、本实用新型中上限位开关用于检测滑块是否到达最底部上限，下限位开关用于检测滑块是否到达最顶部下限。这一设置有效限定了滑块的升降量程，使其在到达规定量程的上限或下限时自动停止，始终在安全的路径内运行，提高了装置的安全性和稳定性，避免设备发生损失，提高设备使用寿命，设计简单、科学、合理。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型控制结构框线图；

图中：1-升降杆，2-内套，21-滑块，3-外套，31-导轨，32-固定耳板，4-电机，5-电极固定板，6-电极，61-钙镁离子检测电极，62-氯离子检测电极，63-电导率电极，7-控制器，8-钙镁离子检测模块，9-氯离子检测模块，10-电导率检测模块，11-数据采集模块，12-限位开关。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1～2所示，本实用新型提出一种可自动升降的电力机车冷却液离子检测器，包括升降杆1、内套2和外套3，升降杆1与内套2上的丝母螺纹连接，内套2通过滑块21和导轨31滑动设置在外套3内壁，且其顶部设有电极固定板5，电极固定板5上设有电极6，

升降杆1与电机4连接，导轨31上设置有限位开关12，电机4和限位开关12均与控制器7连接，

电极6包括钙镁离子检测电极61、氯离子检测电极62和电导率电极63，钙镁离子检测电极61、氯离子检测电极62和电导率电极63分别通过钙镁离子检测模块8、氯离子检测模块9和电导率检测模块10与数据采集模块11连接，数据采集模块11与控制器7连接。

工作时，控制器7可根据实际情况，控制电机4运转，使得电机4带动升降杆1上升或者下降，由于升降杆1与内套2上的丝母螺纹连接，因此内套2将随着升降杆1的移动而在外套3上滑动，从而带动电极固定板5及电极6进行运动，实现了电极6的自动升降功能，使得电极6进入待检冷却液内，开始对其进行检测。此时，钙镁离子检测电极61、氯离子检测电极62和电导率电极63将输出不同电压，分别通过钙镁离子检测模块8、氯离子检测模块9和电导率检测模块10将对应电极获得的电信号进行放大，并传递至数据采集模块11， 通过数据采集模块11将电信号转化为数字信号并输送至控制器7，再由控制器7将所获得的数字信号进行分析处理，得出钙镁离子和氯离子浓度，及冷却液的电导率，再结合测试时的环境温度，根据电导率、温度与离子总浓度之间的关系式，推算出所测样品的离子总浓度。

本实用新型设计科学合理，一次可同时检测出冷却液的三种离子参数(钙镁离子浓度、氯离子浓度和离子总浓度)，同时有效减少了人工摆放电极的工序，简化了测试的操作工序，节省了工作时间，提高了工作效率，实现了操作的智能化、机械化控制，保证了每次试验的稳定性和准确性，保证了试验效果，符合高精度试验的检测要求。

同时，设备采用丝杆式升降杆1，内套2通过滑块21和导轨31滑动设置在外套3内壁，确保了电极6的升降平稳，且有效避免了设备使用时噪音的产生，高效环保，安全可靠；导轨31上设置有与控制器连接的限位开关，可有效保证升降杆1在合理的范围内运行，保证了设备使用时的安全性和可靠性，设计科学合理。

进一步，内套2长度与外套3长度的比例为3：4。

内套2长度与外套3长度的比例为3：4，内套2可完全收缩至外套3内，这一设计充分利用了外套3的内部空间，同时又使得离子检测器的升降量程最大化，设计科学合理，外形小巧美观，同时又具有很强的实用性，设计科学合理。

进一步，滑块21设置在内套2的下端。

进一步，外套3底部设有固定耳板32。

外套3底部设有固定耳板32，可将离子检测器安装固定在所需测试仪器上，便于安装使用，以确保使用时离子检测器运行的稳定性，符合离子检测器的使用要求，设计简单可靠。

进一步，数据采集模块11的型号为AD7606。

数据采集模块11采用AD7606高精度16位ADC芯片，实现8路模拟输入，阻抗1M欧姆。这一设置无需负电源，无需前端模拟运放电路，可直接通过传感器输出，输入范围为±5V～±10V，可通过IO控制量程，分辨率为16位，最大 采样频率可达200Ksps，支持8档过采样设置(可以有效降低抖动)内置基准单5V供电SPI接口或16位总线接口，接口IO电平可以是5V或3.3V。

进一步，钙镁离子检测电极61、氯离子检测电极62和电导率电极63呈圆周分布。

钙镁离子检测电极61、氯离子检测电极62和电导率电极63呈圆周分布，有效节省了空间范围，使得检测器的结构更紧凑，以便于与不同冷却液盛放离子检测器匹配使用。

进一步，限位开关12包括上限位开关和下限位开关。

上限位开关用于检测滑块21是否到达最底部上限，下限位开关用于检测滑块21是否到达最顶部下限。这一设置有效限定了滑块21的升降量程，使其在到达规定量程的上限或下限时自动停止，始终在安全的路径内运行，提高了装置的安全性和稳定性，避免设备发生损失，提高设备使用寿命，设计简单、科学、合理。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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。