[实用新型]一种基于超声波自洁净的光纤水质传感器

说明书

技术领域

本实用新型属于传感器技术领域，尤其涉及一种自洁净的光纤水质传感器。

背景技术

现今水质传感器的分类为电化学传感器、生物传感器、光纤传感器等，这些传感器都可以实现测量水中相应指标来划分水质等级，如专利申请号为201210310133.X，专利名称为：一种基于透射式光纤传感器的水质色度检测装置，可以用于水质色度的精确在线测量；专利申请号为200810238398.7，专利名称为：一种测定水样重金属离子浓度的电化学传感器，可以用于水样镉、铅、汞等重金属的精确测量。这些水质传感器能较好的实现水质特定指标的检测，但是水质环境复杂，当水质传感器长期处于水下进行水质监测时，由于污染物、微生物等附着于水质传感器的表面，影响其监测性能。而当前所用或公开的现有技术中，水质传感器都不具备自洁净功能，对污染的水质传感器只能采取定期更换清洗的方法维护。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种超声波自洁净光纤水质传感器，以超声波换能器振子振动，改变水质传感器内部水分子的振动而达到自洁净的效果，具有可长时间水下使用的优点。

本实用新型所采用的技术方案：一种基于超声波自洁净光纤水质传感器，包括壳体、滤膜、入射光纤、出射光纤、入射光纤准直透镜、出射光纤准直透镜、超声波换能器、超声波发生器；所述的壳体为三维十字通结构，壳体上包括入射光纤准直透镜接口、出射光纤准直透镜接口、进出水口、超声波换能器接口；所述的滤膜采用固定件固定于所述壳体的进出水口；所述的入射光纤通过SMA905光纤标准接头连接到入射光纤准直透镜，入射光纤准直透镜通过入射光纤准直透镜接口连接到壳体；所述的出射光纤通过SMA905光纤标准接头连接到出射光纤准直透镜，出射光纤准直透镜通过出射光纤准直透镜接口连接到壳体；超声波换能器通过超声波换能器接口连接到壳体，超声波换能器通过电缆连接于超声波发生器。

所述的壳体上入射光纤准直透镜接口、出射光纤准直透镜接口处刻有螺纹。

所述的壳体为耐腐蚀性材料。

所述的超声波换能器为适用于水下工作的超声波换能器。

本实用新型的有益效果是：

1.采用超声波自洁净技术，可实现光纤水质传感器的自洁净功能；

2.采用适用于水下工作的超声波换能器，便于光纤水质传感器在水下进行自清洁。

附图说明

下面结合附图及具体方式对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的正视图。

图3是本实用新型的附视图。

图1-3中：1为壳体；2为入射光纤；3为出射光纤；4为入射光学准直透镜；5为出射光学准直透镜；6为入射光纤SMA905光纤标准接头；7为出射光纤SMA905光纤标准接头；8为固定件；9为超声波换能器；10为滤膜。

具体实施方式

图1-3中，一种基于超声波自洁净光纤水质传感器，包括壳体1、滤膜10、入射光纤2、出射光纤3、入射光纤准直透镜4、出射光纤准直透镜5、超声波换能器9、超声波发生器；所述的壳体1为三维十字通结构，可以保证水流方向，光传导方向，超声波振动方向三者之间两两正交，无相互影响；壳体1上包括入射光纤准直透镜接口、出射光纤准直透镜接口、进出水口、超声波换能器接口，壳体1上入射光纤准直透镜接口、出射光纤准直透镜接口处刻有螺纹，入射光纤准直透镜4和出射光纤准直透镜5可以通过螺纹旋紧固定；所述的滤膜10采用固定件8固定于所述壳体1的进出水口，过滤水环境中浮游物和大颗粒物质；所述的入射光纤通过入射光纤SMA905光纤标准接头6连接到入射光纤准直透镜4，入射光纤准直透镜4通过入射光纤准直透镜接口连接到壳体1；所述的出射光纤通过出射光纤SMA905光纤标准接头7连接到出射光纤准直透镜5，出射光纤准直透镜5通过出射光纤准直透镜接口连接到壳体1；超声波换能器9通过超声波换能器接口连接到壳体1，超声波换能器9通过电缆连接于超声波发生器。超声波换能器9选用适用于水下工作的超声波换能器，方便本发明的光纤水质传感器能长期布置在水下进行水质监测。

一种基于超声波自洁净光纤水质传感器传感原理：一种超声波自洁净光纤水质传感器根据图1所示的各部件连接好，采用绳索、钢丝等吊装方式将本发明的超声波自洁净光纤水质传感器放入待测水环境中。光源发出的光通过入射光纤2传输至入射光学准直透镜4，经入射光学准直透镜4聚焦准直，透过光纤水质传感器传感区水样，进入到出射光纤准直透镜5，经出射光纤准直透镜5准直聚焦，将出射光会聚进入出射光纤3，传输至信号采集终端处理获得水质信息。

一种基于超声波自洁净光纤水质传感器自洁净原理：一种超声波自洁净光纤水质传感器根据图1所示的各部件连接好，采用绳索、钢丝等吊装方式将本发明的超声波自洁净光纤水质传感器放入待测水环境中。打开超声波发生器，信号传输至超声波换能器9，超声波换能器9控制内部振子振动，产生超声波改变水质传感器内部水分子的振动，从而实现光纤水质传感器的自洁净。