一种具有自净功能的水质检测装置的制作方法

本发明涉及水体质量检测设备领域，特别涉及一种具有自动清洁功能的水质检测装置。

背景技术：

目前，在环保要求日益严格的情况下，各地方对江河湖泊，海洋水库，湿地，等地表水以及城市管网和地下水的检测监测需求越来越多，由于上述检测监测的环境一般都较为偏远，或者安装设备的位置不容易维护，甚至仪器工作所需要的能耗都有所限制，比如浮标，定点检测船，等等。传感器被安装在类似设备的底部，在城市管网和地下水检测需求中，传感器被安装在数十米深的位置。

以此，如何解决水下深处传感器或者电极在良好的状态下工作，并延长保养时间，机构简单且能耗需求小，便是急需解决的问题。

1)目前主要的问题在于，在湖泊湿地水库河道管网等等水体底部，水流相对比较静止，不易流动，底部淤泥中产生的有毒有害气泡，在上浮过程中，吸附于水下传感器的检测位置，干扰测量；

2)另外，静止的水更容易被悬浮污泥物附着，包被形成结垢层，使传感器失效。

3)即便水体底部没有污泥，比如干净的水池底部，实验室容器内，静止不动的液体，同样不利于离子型的电化学传感器如，氢离子(ph)，氯离子，钾离子等传感器的测量，因为静止的水样不利于传感器析出的参比液离子扩散，造成样本局部浓度过高，不利于检测样本更新。

目前对于水体中的气泡堆积除了人为干预，没有其他办法。清洁方面能以低功耗工作的一般使用自动刷毛，但是由于刷毛工作中必须接触传感器测量面，直接干扰测量数据，因此也只能是低频率的工作，甚至需要中断测量，以防止传感器记录不真实数据，影响用户判断。另外由于刷毛闲置静止的时间较长，本身就会附着悬浮污垢，所以很容易交叉污染传感器。

技术实现要素：

为了解决现有的水质检测装置容易受污泥、气体干扰的问题，本发明提供一种具有自净功能的水质检测装置。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案是：一种具有自净功能的水质检测装置，包括传感器本体，所述传感器本体上连接有水体搅拌器，所述水体搅拌器包括壳体，所述壳体内安装有磁性叶轮，所述磁性叶轮的中心轴线上设置有磁力驱动模块；所述磁性叶轮的下方设有出水口，所述出水口上连接有射水管，所述射水管的喷水口穿过所述壳体正对所述检测口。

在上述技术方案中，作为优选的，所述射水管上连接有摆动夹，所述摆动夹连接有摆动电机。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述射水管的喷水口呈网格状。

在上述技术方案中，所述磁力驱动模块包括线圈，所述线圈的中轴线与所述磁性叶轮的中轴线在同一直线上，所述线圈连接有控制单元。

在上述技术方案的基础上，作为优选的，所述控制单元包括型号为bp6308的芯片，所述芯片的输出端连接与驱动电路连接，所述驱动电路与所述线圈连接。

在上述技术方案中，所述磁力驱动模块安装在所述传感器本体的下方。

进一步的，所述壳体上安装有栅格过滤网。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述栅格过滤网可拆卸的连接在所述壳体上。

在上述技术方案中，优选的，所述磁性叶轮由四氟或其它防腐非磁性物质制成的叶轮，所述叶轮上上连接有永磁体，并固定在防腐轴上。

在上述技术方案中，所述防腐轴连接在所述壳体上。

本发明相对于现有技术的有益效果是：该水质检测装置通过在传感器上增加一个磁性叶轮，利用磁力驱动模块驱动磁性叶轮转动，带动水流从射水管射向检测口，这种持续的水流在碰撞传感器后形成涡流，匀速水流涡流带来的清洗力持续摩擦传感器，带来持续的清洗结果，同时传感器渗透物，水中生物和悬浮物附着物，都被驱离，污物沉淀，气泡上浮，水样样本持续更新。而且由于清洗的动力来源于被测水样本身，用待测水样本身清洗传感器，所以传感器测量无需中断。

附图说明

图1是本发明的整体结构图；

图2是本发明的主视图；

图3是本发明的侧视图；

图4是图2的a-a面的剖视图；

图5是磁性叶轮的结构图；

图6是射水管和摆动电机的结构图；

图7是线圈的驱动电路图；

图8是线圈的控制单元电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1-4所示，一种具有自净功能的水质检测装置，包括传感器本体1，传感器本体的下方设有检测口11，被检测的水体通过该检测口进入到传感器中进行检测，该传感器本体1可以根据用户的需求自由的选择与更换，例如余氯传感器、ph传感器、浊度传感器、orp传感器等等，该传感器本体1上连接有水体搅拌器2，水体搅拌器2包括壳体21，壳体21通过两个u形卡子22固定在传感器本体1上，必要是可以拆卸，壳体21内安装有磁性叶轮23，壳体21的下方设置于出水口211，如图5所示，磁性叶轮23包括叶轮231，叶轮由四氟或其它防腐非磁性物质制成，在叶轮231上固定有永磁体232，两者并固定在防腐轴233上，防腐轴233连接在壳体21上。

在磁性叶轮23的下方设有出水口，出水口上连接有射水管3，射水管3的喷水口31穿过壳体21正对检测口11，在本实施例中，射水管3的喷水口31呈网格状，这样能够增加喷出的水的压强，提高冲洗能力。磁性叶轮23转动带动水体流动，水体优出水口进入到射水管3中，最后经过喷水口31喷向检测口，不仅能够冲洗掉附着在检测口11上的污泥，而且由于水体一直流动，检测的准确度也提高了很多。

如图6所示，为了提高该水质检测装置的自动清洁能力，在射水管3上连接有摆动夹41，摆动夹41呈夹子状，夹在射水管3上，摆动夹41连接有摆动电机42，摆动电机42转动带动摆动夹41左右移动，进而带动射水管3水平方向上摆动，这样能够全方位的冲击检测口，大大的提高的清洁能力。

另外，在壳体21上安装有栅格过滤网24，在本实施例中，栅格过滤网24呈圆形，圆周表面设有螺纹，在壳体21上开设有圆形的安装孔，孔内壁上也开设有螺纹，这样栅格过滤网24可拆卸的与壳体21连接，方便更换。隔栅过滤网可以将较大的污染物阻挡住以免被吸入装置内部，如腐蚀的树枝和水动物尸体等；隔栅过滤网的大小和过滤效果可以根据不同的检测要求和现场进行跟换的。

为了驱动磁性叶轮23转动，在磁性叶轮23的中轴线所在的直线上设置有一个磁力驱动模块5，在实施例中，磁力驱动模块5安装在传感器本体1的下方，这样设置能够节省空间，使得整个装置的体积小。

磁力驱动模块包括线圈，该线圈的中轴线与磁性叶轮23的中轴线在同一直线上，磁性叶轮23与线圈的中轴线必须在同一直线上才能保证驱动力均匀，在旋转时不发生抖动。如图7和图8所示，线圈连接有半桥驱动电路，半桥驱动电路的输入端与bp6308芯片连接，在本实施例中，一共有三个驱动线圈，三个驱动线圈间夹角为120°，bp6308芯片控输出的三组驱动信号相位差120度，使驱动线圈产生旋转的磁场，通过bp6308芯片的dir引脚来控制旋转磁场的方向，通过改变旋转磁场方向可以实现磁性叶轮23的正转或者反转，通过控制bp6308芯片的pwm引脚来控制旋转磁场频率，通过改变旋转磁场频率从而调节磁性线圈的转速。

磁力驱动模块，根据需要按相反的方向驱动磁性叶轮，利用水流的反作用力反冲掉吸附在隔栅过滤网的污染物。磁性叶轮的转向是被磁力方向驱动模块控制的，转速也是被控制的。转速是根据不同的水质情况来调整，不同的水质密度不同，转速调整可以防止过高的叶轮转速对水样形成压力，在水样吸入和射出装置本体时形成超范围的压力差，过大的压差和流速会使得流体被压缩，压力释放时可能产生气泡。所以转速是可以通过实际情况调整的。

通过磁力线圈来驱动磁性叶轮转动，需要很小的能量便能驱动，并且通过驱动模块的变向驱动形成自我清洁，从而保证了长时间低能耗的长时间工作。该驱动方式也是非接触式的，所以可以在有腐蚀性的液体中工作也没有问题。

该水质检测装置通过在传感器上增加一个磁性叶轮，利用磁力驱动模块驱动磁性叶轮转动，带动水流从射水管射向检测口，这种持续的水流在碰撞传感器后形成涡流，匀速水流涡流带来的清洗力持续摩擦传感器，带来持续的清洗结果，同时传感器渗透物，水中生物和悬浮物附着物，都被驱离，污物沉淀，气泡上浮，水样样本持续更新。而且由于清洗的动力来源于被测水样本身，用待测水样本身清洗传感器，所以传感器测量无需中断。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。