[发明专利]一种非接触式水质传感器的防污结构及方法

权利要求书

1.一种非接触式水质传感器的防污结构，其特征在于：包括L型遮光板(35)、底板(34)和设置在底板(34)上的壳体，所述壳体与底板(34)之间形成传感器容纳腔(3)和气缸容纳腔(27)，所述气缸容纳腔(27)位于传感器容纳腔(3)的下侧，气缸容纳腔(27)通过隔板(26)与传感器容纳腔(3)隔开，非接触式水质传感器(25)安装在隔板(26)上且位于传感器容纳腔(3)内，气缸安装在底板(34)上且位于气缸容纳腔(27)内，所述壳体与L型遮光板(35)之间形成检测腔体(15)，所述非接触式水质传感器(25)的镜头朝向检测腔体(15)内；所述壳体包括下壳体(2)和与下壳体(2)连接的上壳体(1)，所述上壳体(1)与下壳体(2)之间设置有壳体密封圈(4)，所述上壳体(1)上开设有与传感器容纳腔(3)连通的备用调压孔(13)，所述下壳体(2)上开设有与传感器容纳腔(3)连通的主调压孔(14)，所述检测腔体(15)内设置有用于遮挡非接触式水质传感器(25)的镜头的挡板，所述挡板通过端板与所述气缸连接，所述挡板与非接触式水质传感器(25)的镜头之间设置有气帘出气孔，上壳体(1)上设置有排气孔(12)和与所述气帘出气孔连通的气体缓冲腔(20)，进水管(5)穿过上壳体(1)伸入至检测腔体(15)内，底板(34)上设置有与进水管(5)配合的排水结构，所述检测腔体(15)内还设置有抽气嘴(6)，所述抽气嘴(6)与排气孔(12)连通；

抽气嘴(6)为中空结构，抽气嘴(6)包括圆柱段(6-2)、设置在圆柱段(6-2)底部的圆锥段(6-3)和设置在圆柱段(6-2)顶部的密封段(6-1)，圆锥段(6-3)远离圆柱段(6-2)的一端设置有第一抽气孔(6-6)，圆柱段(6-2)的侧部开设有第二抽气孔(6-5)，密封段(6-1)远离圆柱段(6-2)的一端设置有与第一抽气孔(6-6)和第二抽气孔(6-5)连通的出气孔(6-4)，密封段(6-1)与上壳体(1)连接。

2.按照权利要求1所述的一种非接触式水质传感器的防污结构,其特征在于：所述上壳体(1)上开设有与检测腔体(15)连通且用于供清洁压缩气体通入的气帘进气孔(8)，所述气帘进气孔(8)的气帘进气管路上设置有气帘进气管路截止阀(33)，所述气体缓冲腔(20)与气帘进气孔(8)连通，所述气体缓冲腔(20)上设置有防止清洁压缩气体流失的密封圈(21)。

3.按照权利要求1所述的一种非接触式水质传感器的防污结构，其特征在于：所述镜头、所述挡板和所述气缸的数量均为两个，两个所述镜头分别为相垂直布设的第一镜头(19)和第二镜头(23)，两个所述挡板分别为相垂直布设的第一镜头挡板(9)和第二镜头挡板(11)，所述第一镜头挡板(9)通过第一端板(7)与第一气缸(17)连接，所述第二镜头挡板(11)通过第二端板(10)与第二气缸(18)连接。

4.按照权利要求1所述的一种非接触式水质传感器的防污结构，其特征在于：所述排气孔(12)的排气管路上由排气孔(12)向外依次设置有真空发生器(31)和排气管路截止阀(32)，所述真空发生器(31)为单级真空发生器。

5.按照权利要求1所述的一种非接触式水质传感器的防污结构，其特征在于：所述备用调压孔(13)的备用调压管路上设置有备用调压阀(30)，所述主调压孔(14)的主调压管路上设置有阀组，所述阀组包括调压管路截止阀(29)和主调压阀(28)。

6.按照权利要求1所述的一种非接触式水质传感器的防污结构，其特征在于：所述排水结构包括设置在底板(34)上的排水管(36)和开设在底板(34)上的排水孔(16)，所述排水管(36)的上端与检测腔体(15)连通，所述排水管(36)的下端与排水孔(16)连通，所述排水管(36)的横截面呈“回”字型。

7.一种利用如权利要求1所述防污结构对非接触式水质传感器进行防污的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、传感器容纳腔内正压力的保持：在主调压孔(14)的主调压管路上安装阀组，所述阀组包括调压管路截止阀(29)和主调压阀(28)，在备用调压孔(13)的备用调压管路上安装备用调压阀(30)；

采用主调压阀(28)调节传感器容纳腔(3)内正压力，关闭备用调压阀(30)，主调压阀(28)的气压设定在0.01MPa～0.02MPa范围内，打开调压管路截止阀(29)并持续向主调压孔(14)内通入清洁压缩气体，保持传感器容纳腔(3)内的正压力；当主调压阀(28)损坏时，将备用调压阀(30)的气压设定在0.01MPa～0.02MPa范围内，打开调压管路截止阀(29)持续向主调压孔(14)内通入清洁压缩气体，保持传感器容纳腔(3)内的正压力；

步骤二、气帘的形成：在上壳体(1)上开设与检测腔体(15)连通且用于供清洁压缩气体通入的气帘进气孔(8)，在气帘进气孔(8)的进气管路上设置气帘进气管路截止阀(33)，所述气体缓冲腔(20)与气帘进气孔(8)连通，在气体缓冲腔(20)上设置防止清洁压缩气体流失的密封圈(21)；

打开气帘进气管路截止阀(33)向气帘进气孔(8)内通入清洁压缩气体，清洁压缩气体经气体缓冲腔(20)后从所述气帘出气孔排出；

步骤三、抽气嘴的初始化：在排气孔(12)的排气管路上安装真空发生器(31)和排气管路截止阀(32)，打开排气管路截止阀(32)，通过排气孔(12)的排气管向真空发生器(31)输送清洁压缩气体，使抽气嘴(6)的出气孔(6-4)与第一抽气孔(6-6)之间的形成压差；

步骤四、非接触式水质传感器的镜头防污：真空发生器(31)工作2s～5s后，向进水管(5)内通入待测水，通入待测水2s～5s之后，所述气缸推动所述端板，进而带动与所述端板连接的所述挡板向检测腔体(15)外展开，使非接触式水质传感器(25)的镜头裸露在检测腔体(15)内，非接触式水质传感器(25)开始非接触式检测待测水的水质，待测水在检测腔体(15)内形成的水蒸气从第一抽气孔(6-6)和第二抽气孔(6-5)中进入抽气嘴(6)内，抽气嘴(6)内水蒸气经出气孔(6-4)和排气孔(12)从真空发生器(31)排出，将检测腔体(15)内水蒸气持续不断地排出，保持非接触式水质传感器(25)的镜头清洁；

步骤五、结束检测：所述气缸拉动所述端板，进而带动与所述端板连接的所述挡板向检测腔体(15)内收回，待所述挡板完全收回后停止向进水管(5)内通入待测水，待测水停止通入后延时10s～20s，再关闭排气管路截止阀(32)，检测结束。