本發(fā)明涉及傳感器領(lǐng)域，特別涉及一種濁度和懸浮物濃度傳感器。

背景技術(shù)：

濁度/懸浮物傳感器的檢測(cè)原理是利用一個(gè)紅外線LED向被測(cè)樣品發(fā)射一束紅外線（波長(zhǎng)一般為850nm）；水中的固體雜質(zhì)對(duì)光線有散射作用，散射光的強(qiáng)度與水體濁度正相關(guān)。在與入射光線成90度的方向設(shè)置一個(gè)紅外光電二極管用于檢測(cè)散射光的強(qiáng)度，通過(guò)電路處理即可得到水體的濁度參數(shù)。需要監(jiān)測(cè)高濁度的水體懸浮物濃度時(shí)，由于光線難以透過(guò)，所以使用了反射光的監(jiān)檢測(cè)原理：水中固體雜質(zhì)對(duì)入射光線有反射作用，反射光的強(qiáng)度與懸浮物的濃度正相關(guān)，在反射光方向上（一般與入射光成140度的方向）設(shè)置一個(gè)紅外光電二極管用于檢測(cè)反射光的強(qiáng)度，通過(guò)電路處理即可得到水體的懸浮物濃度參數(shù)。

現(xiàn)今，濁度/懸浮物濃度傳感器向著小型化的方向發(fā)展。隨著體積的減小，對(duì)傳感器結(jié)構(gòu)的緊湊性提出了更高的要求，同時(shí)還要兼顧裝配工藝性。傳感器檢測(cè)原理屬于微弱信號(hào)檢測(cè)范疇，特別是低濁度低濃度測(cè)量時(shí)，光電二極管輸出非常微弱。為提高檢測(cè)信噪比，傳感器與電路板的引線長(zhǎng)度應(yīng)盡量縮短。而且光電二極管及LED對(duì)位置的變動(dòng)非常敏感，如果安裝不牢固很容易就會(huì)因?yàn)檫\(yùn)輸顛簸或安裝使用過(guò)程中的震動(dòng)或撞擊而發(fā)生移位使誤差增大。紅外線LED及光電二極管的參數(shù)很容易受到溫度變化的影響。為提高測(cè)量精度需要對(duì)其進(jìn)行溫度補(bǔ)償。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為進(jìn)一步優(yōu)化傳感器的裝配工藝，提高裝配精度，提高零部件安裝的可靠性，并提高微弱信號(hào)檢測(cè)的信噪比，以及消除溫度對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，本發(fā)明提出一種濁度和懸浮物濃度傳感器，其包括底座和扣合于所述底座上的密封蓋體，所述底座和密封蓋體之間設(shè)置有密封圈，并扣合形成一密封容置腔；所述底座外部固定有一可旋轉(zhuǎn)的刮刷，所述刮刷一端固定于一從動(dòng)磁輪上，另一端設(shè)置有刷毛或橡膠刮片，傳感器鏡片設(shè)置于所述刮刷的刷毛或橡膠刮片轉(zhuǎn)動(dòng)范圍內(nèi)；

所述容置腔內(nèi)設(shè)置有一傳感器集成電路板，所述傳感器集成電路板豎直的插設(shè)于所述底座中部，其一側(cè)底座上設(shè)置有一電機(jī)室，另一側(cè)底座上設(shè)置有溫度傳感器、濁度檢測(cè)光電二極管、懸浮物濃度檢測(cè)光電二極管、發(fā)光二極管；所述電機(jī)室內(nèi)部固定有一立式電機(jī)，所述立式電機(jī)的輸出軸向下，且所述輸出軸上連接有一驅(qū)動(dòng)磁輪，所述驅(qū)動(dòng)磁輪與所述從動(dòng)磁輪的端面相對(duì)。

使用時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)磁輪與從動(dòng)磁輪之間的磁場(chǎng)穿透非磁性的底座而相互作用，當(dāng)驅(qū)動(dòng)磁輪隨立式電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)磁輪在磁場(chǎng)作用下也發(fā)生相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)所述刮刷轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到清潔鏡片的目的。

優(yōu)選地，當(dāng)采用金屬材料制作所述底座時(shí)，所述濁度檢測(cè)光電二極管、懸浮物濃度檢測(cè)光電二極管、發(fā)光二極管外部套有絕緣套。

優(yōu)選地，所述電機(jī)室與所述底座一體成型。

優(yōu)選地，所述電機(jī)室自所述底座上凸起，中部設(shè)置有容置所述立式電機(jī)的腔體。

優(yōu)選地，所述腔體的側(cè)壁上設(shè)置有固定所述立式電機(jī)的頂絲。

優(yōu)選地，所述傳感器集成電路板通過(guò)螺絲固定于所述電機(jī)室外壁的平面上。

優(yōu)選地，所述立式電機(jī)套有電機(jī)套。

優(yōu)選地，所述底座為非磁性材料不銹鋼、鋁合金、不銹鋼、塑料中的一種或多種。

優(yōu)選地，所述傳感器鏡片粘合于所述底座外部的鏡片槽內(nèi)。

優(yōu)選地，所述底座外部的邊緣上設(shè)置有保護(hù)柵。

優(yōu)選地，所述底座加工有溫度探測(cè)孔，用于所述溫度傳感器的安裝。

優(yōu)選地，所述底座加工有發(fā)射孔，用于安裝所述發(fā)光二極管。

優(yōu)選地，所述底座加工有懸浮物濃度探測(cè)孔，用于安裝所述懸浮物濃度檢測(cè)光電二極管。

優(yōu)選地，所述底座加工有濁度探測(cè)孔，用于安裝所述濁度檢測(cè)光電二極管。

優(yōu)選地，所述發(fā)射孔與所述懸浮物濃度探測(cè)孔的下端重合穿出底部。

優(yōu)選地，所述底座一體成型。

本發(fā)明的濁度和懸浮物濃度傳感器具備以下優(yōu)點(diǎn)：

1、所有必要部件均依附于安裝底座之上，結(jié)構(gòu)緊湊，裝配工藝性好。

2、所述濁度檢測(cè)光電二極管、懸浮物濃度檢測(cè)光電二極管、發(fā)光二極管均安裝于底座上經(jīng)精密機(jī)床加工的孔洞中，定位精度高，安裝牢固抗沖擊抗震動(dòng)性能好。

3、所述濁度檢測(cè)光電二極管、懸浮物濃度檢測(cè)光電二極管與所述傳感器集成電路板之間的距離很近，能將所述濁度檢測(cè)光電二極管、懸浮物濃度檢測(cè)光電二極管的引腳直接焊接于傳感器集成電路板上而無(wú)需延長(zhǎng)線。使微弱信號(hào)傳輸距離縮至最短確保其有最佳的抗干擾能力及最高的信噪比。

4、所述溫度傳感器的安裝非?？拷鰸岫葯z測(cè)光電二極管、懸浮物濃度檢測(cè)光電二極管和發(fā)光二極管,而且依靠厚實(shí)的底座其良好的導(dǎo)熱性使各部件溫差減少，使溫度補(bǔ)償誤差降到最低。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的組裝結(jié)構(gòu)主視圖；

圖2為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的組裝結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；

圖3為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的仰視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的底座結(jié)構(gòu)示意圖；

標(biāo)號(hào)說(shuō)明：

底座1、刮刷2、從動(dòng)磁輪3、鏡片4、傳感器集成電路板5、螺絲51、電機(jī)室6、立式電機(jī)61、電機(jī)套62、頂絲63、外壁平面64、溫度傳感器7、溫度探測(cè)孔71、濁度檢測(cè)光電二極管8、濁度探測(cè)孔81、懸浮物濃度檢測(cè)光電二極管9、懸浮物濃度探測(cè)孔91、發(fā)光二極管10、發(fā)射孔101、保護(hù)柵11、密封蓋體12、密封圈13。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1-圖4所示的濁度和懸浮物濃度傳感器，由底座1和扣合于底座1上的密封蓋體12圍成。底座1和密封蓋體12之間設(shè)置有密封圈13，并扣合形成一密封容置腔，以用于裝設(shè)各傳感器和電路部件。在底座1的外部固定有一可旋轉(zhuǎn)的刮刷2，該刮刷2一端固定于一從動(dòng)磁輪3上，并可隨該從動(dòng)磁輪3轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端設(shè)置有刷毛或橡膠刮片，傳感器鏡片4設(shè)置于所述刮刷2的刷毛或橡膠刮片轉(zhuǎn)動(dòng)范圍內(nèi)，以達(dá)到清潔傳感器鏡片4的目的。

在所述的容置腔內(nèi)設(shè)置有一傳感器集成電路板5，所述傳感器集成電路板5豎直的插設(shè)于底座1的中部，其一側(cè)的底座上設(shè)置有一電機(jī)室6，另一側(cè)底座上設(shè)置有溫度傳感器7、濁度檢測(cè)光電二極管8、懸浮物濃度檢測(cè)光電二極管9、發(fā)光二極管10等檢測(cè)部件。所述電機(jī)室6內(nèi)部固定有一立式電機(jī)61，所述立式電機(jī)61的輸出軸向下，且所述輸出軸上連接有一驅(qū)動(dòng)磁輪（圖中未示出），所述驅(qū)動(dòng)磁輪與所述從動(dòng)磁輪3的端面相對(duì)。

所述驅(qū)動(dòng)磁輪與從動(dòng)磁輪3之間的磁場(chǎng)穿透非磁性的底座1而相互作用，最終兩磁輪因同極排斥異極相吸而趨于保持一固定的角度；故當(dāng)驅(qū)動(dòng)磁輪隨立式電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)磁輪3在磁場(chǎng)作用下也發(fā)生相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)，以達(dá)到磁力平衡狀態(tài)，從而使驅(qū)動(dòng)磁輪與從動(dòng)磁輪3在被底座1隔開(kāi)的非接觸狀態(tài)下傳遞扭矩。所以當(dāng)驅(qū)動(dòng)磁輪在立式電機(jī)61的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)磁輪3在磁力作用下跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)刮刷2轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到清潔鏡片4的目的。

本發(fā)明的傳感器集成電路板5立式裝于底座1上，引線短，即傳感器集成電路板5到各濁度檢測(cè)光電二極管8、懸浮物濃度檢測(cè)光電二極管9之間的連接電路最短，使得傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)更加靈敏、抗干擾能力強(qiáng)、信號(hào)精度高；而且濁度和懸浮物濃度傳感器的整體裝配更加緊湊、體積小、穩(wěn)定度高，安裝精度高。

在本優(yōu)選實(shí)例中，如圖2和圖4所示，在與電機(jī)室6相對(duì)的、傳感器集成電路板5的另一側(cè)，從左到右，依次設(shè)置有裝設(shè)發(fā)光二極管10的發(fā)射孔101、裝設(shè)懸浮物濃度檢測(cè)光電二極管9的懸浮物濃度探測(cè)孔91、裝設(shè)溫度傳感器7的溫度探測(cè)孔71、裝設(shè)濁度檢測(cè)光電二極管8的濁度探測(cè)孔81。當(dāng)采用金屬材料制作底座1時(shí)，所述濁度檢測(cè)光電二極管8和懸浮物濃度檢測(cè)光電二極管9的外部必須套有絕緣套，然后再插入底座1的探測(cè)孔；當(dāng)?shù)鬃?使用絕緣材料譬如塑料制作時(shí)可以免除絕緣套。所述傳感器鏡片4粘合于所述底座1外部的鏡片槽內(nèi)。

如圖2和圖4所示，所述立式電機(jī)61套有電機(jī)套62，以將電機(jī)定心嵌入電機(jī)室6中。所述腔體的側(cè)壁上設(shè)置有固定所述立式電機(jī)的頂絲63，用于將立式電機(jī)61固定在腔體內(nèi)。電機(jī)室6與底座1一體成型，即直接在底座上加工一凸起的電機(jī)室6，電機(jī)室6的中部設(shè)置有容置所述立式電機(jī)61的腔體。

如圖4所示，電機(jī)室6靠近傳感器集成電路板5一側(cè)的外壁平面64呈垂直狀，可通過(guò)螺絲51將傳感器集成電路板5固定于該外壁平面64上。在本實(shí)施例中，在電路板的左右兩側(cè)各設(shè)置了一個(gè)螺絲51，防止電路板晃動(dòng)變形；也可以設(shè)置為三個(gè)或更多，或通過(guò)卡槽等結(jié)構(gòu)來(lái)固定傳感器集成電路板5。

所述底座1優(yōu)選為銅材料不銹鋼、鋁合金，塑料等非磁性材料。

所述底座外部的邊緣上設(shè)置有保護(hù)柵11，以防止刮刷2、鏡片4受到撞擊而損壞；另外，防止傳感器安裝于河流湖泊中時(shí)，刮刷2受到雜物纏繞。保護(hù)柵11并不是完整的保護(hù)圈，而是留有多個(gè)缺口，以排走氣泡，及防止保護(hù)柵11在紅外光線出射的方向上對(duì)光線有阻擋及反射而影響精度。

本發(fā)明的濁度和懸浮物濃度傳感器具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、必要部件均依附安裝底座1之上，結(jié)構(gòu)緊湊，裝配工藝性好。

2、光電二極管及LED安裝于底座上經(jīng)精密機(jī)床加工的孔洞中，定位精度高，安裝牢固抗沖擊抗震動(dòng)性能好。

3、濁度檢測(cè)光電二極管8、懸浮物濃度檢測(cè)光電二極管9與傳感器集成電路板5之間的距離很近，能將濁度檢測(cè)光電二極管8和懸浮物濃度檢測(cè)光電二極管9的引腳直接焊接于傳感器集成電路板5上而無(wú)需延長(zhǎng)線。使微弱信號(hào)傳輸距離縮至最短確保其有最佳的抗干擾能力及最高的信噪比。

4、溫度傳感器7的安裝非?？拷鼭岫葯z測(cè)光電二極管8、懸浮物濃度檢測(cè)光電二極管9及發(fā)光二極管10,而且依靠厚實(shí)的底座1，其良好的導(dǎo)熱性使各部件溫差減少，使溫度補(bǔ)償誤差降到最低。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是在本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思下，利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接/間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域均包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。