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专利名称：一种水下传感器清洁结构和清洁方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202211261987.3

专利申请（专利权）人：烟台海美海洋开云优惠体育网页版入口有限公司
权利人地址：山东省烟台市高新区开云优惠体育网页版入口大道39号内8号中俄开云优惠体育网页版入口创新园

专利发明（设计）人：宋海平,蒋丽君,宋广信,姜翠香

专利摘要：本发明属于传感器清洁领域，特别涉及一种水下传感器清洁方法。结构包括防水外壳、线圈、磁铁和清洁刷，所述防水外壳上设置有环形的线圈安装区域，用于安装线圈；环形的线圈安装区域中间设置有磁铁运动区域，用于安装磁铁；所述磁铁一端安装有清洁刷；清洁刷的刷头在防水外壳的检测区内活动，将检测探头刷洗。所述线圈的一端设置有磁场强度检测传感器，磁场强度检测传感器设置电路板上，电路板与线圈电连接，控制线圈内电流的方向。本发明没有动密封件，只对线圈和电路板密封，大大提高探头的防水性能，使探头在深水区可靠的工作，提高了传感器的寿命；没有碳刷和齿轮箱，降低电刷工作时的噪音和电磁干扰。

主权利要求：
1.一种水下传感器的清洗方法，其特征在于，
水下传感器的清洗结构；包括防水外壳（1）、线圈（2）、磁铁（3）和清洁刷（4），所述防水外壳（1）上设置有环形的线圈安装区域（11），用于安装线圈（2）；环形的线圈安装区域（11）中间设置有磁铁运动区域（13），用于安装磁铁（3）；所述磁铁（3）一端安装有清洁刷（4）；清洁刷（4）的刷头（41）在防水外壳的检测区（14）内活动，将检测探头（6）刷洗；
所述线圈（2）的一端设置有磁场强度检测传感器，磁场强度检测传感器设置电路板（5）上，电路板（5）与线圈（2）电连接，控制线圈（2）内电流的方向；
防水外壳（1）的一端设置有清洁刷（4）挡片；
防水外壳（1）的一端设置有阻隔网；
所述线圈的线数量大于等于两个，叠加布置；
清洗步骤包括：步骤1、初始状态时检测磁铁（3）的磁场强度H1；
步骤2、给线圈（2）施加正向电流，线圈（2）产生与磁铁（3）相反方向的磁。⒊中奔銽1，检测磁铁（3）的磁场强度H2；
步骤3、判断H2和H1的大小关系；
步骤4、如果H2>H1，说明在T1时间内，磁铁（3）向上运行了一段距离，导致磁体与磁传感器位置更近，磁铁（3）未达到上止点位置（131）；则继续施加电流，促使清洁刷运动，再次检测磁铁（3）的磁场强度为H3,当H3>H2时，说明磁铁（3）又继续向上运行了一段距离，磁铁（3）仍未达到上止点位置（131）；
步骤5、直到Hn<=Hn?1，磁铁（3）的位置并未发生变化，判断磁铁（3）已经达到上止点位置（131），完成一次清洁刷（4）的向上的单方向运动，从而做一次向上的刷洗；
步骤6、线圈（2）的电流方向改变，施加反向电流，线圈（2）产生与磁铁（3）相同方向的磁。盘3）带动清洁刷向下运动；
步骤7、磁铁（3）向下运动过程中，检测某一位置时刻的磁场强度为Ha,在下一时刻检测到磁铁（3）的磁场强度为Hb，当Hb
步骤8、继续施加反向电流一段时间，检测磁铁的磁场强度为Hc，当Hc=Hb时，说明磁铁（3）降到了下止点位置（132），完成一次清洁刷（4）的向下单方向运动，从而做一次向下刷洗。
2.根据权利要求1所述的一种水下传感器的清洗方法，其特征在于，所述磁铁（3）的磁感应强度通过磁场强度检测传感器进行检测，检测时，线圈（2）电流断开。 说明书 : 一种水下传感器清洁结构和清洁方法技术领域[0001] 本发明属于传感器清洁领域，特别涉及一种水下传感器清洁方法。背景技术[0002] 水下传感器是对水的状态进行检测的传感器，包括水质、水的流速和水下测距等，水下传感器长时间浸泡在水中，传感器表面会各种附着物，影响测量精度。[0003] 目前市面现有技术是采用一个电机带动电刷旋转进行清洁，比如CN201910244108.8一种用于清洗水下传感器的磁铁式电刷装置及清洗方法，但这种实现方式需要解决电机防水问题，电机轴处一般都是通过动密封件进行防水密封，弊端是：[0004] 1：长时间工作后密封件容易失效导致进水；[0005] 2：不能用于深水区，水压过大后密封结构也会失效；[0006] 3：结构复杂，减速电机本身是机械运动部件，内部碳刷和大量的传动齿轮，长时间工作可靠性会降低；[0007] 4：电机电刷换向时会产生较强的电磁干扰。发明内容[0008] 为解决背景技术中提到的问题，本发明展示了一种水下传感器清洁结构和清洁方法。[0009] 为实现上述目的，现提供技术方案如下：[0010] 一种水下传感器的清洗结构，包括防水外壳、线圈、磁铁和清洁刷，所述防水外壳上设置有环形的线圈安装区域，用于安装线圈；环形的线圈安装区域中间设置有磁铁运动区域，用于安装磁铁；所述磁铁一端安装有清洁刷；清洁刷的刷头在防水外壳的检测区内活动，将检测探头刷洗。[0011] 进一步的，所述线圈的一端设置有磁场强度检测传感器，磁场强度检测传感器设置电路板上，电路板与线圈电连接，控制线圈内电流的方向。[0012] 进一步的，防水外壳的一端设置有清洁刷挡片。[0013] 进一步的，防水外壳的一端设置有阻隔网。[0014] 进一步的，所述线圈的线数量大于等于两个，叠加布置。[0015] 一种水下传感器的清洗方法，[0016] 包括：步骤1、初始状态时检测磁铁的磁场强度H1；[0017] 步骤2、给线圈施加正向电流，线圈产生与磁铁相反方向的磁。⒊中奔銽1，检测磁铁的磁场强度H2；[0018] 步骤3、判断H2和H1的大小关系；[0019] 步骤4、如果H2>H1，说明在T1时间内，磁铁向上运行了一段距离，导致磁体与磁传感器位置更近，磁铁未达到上止点位置；则继续施加电流，促使清洁刷运动，再次检测磁铁的磁场强度为H3,当H3>H2时，说明磁铁又继续向上运行了一段距离，磁铁仍未达到上止点位置；[0020] 步骤5、直到Hn<=Hn?1，磁铁的位置并未发生变化，可以判断磁铁已经达到上止点位置，完成一次清洁刷的向上的单方向运动，从而做一次向上刷洗；[0021] 步骤6、线圈的电流方向改变，施加反向电流，线圈产生与磁铁相同方向的磁。盘褰嗨⑾蛳略硕籟0022] 步骤7、磁铁向下运动过程中，检测某一位置的磁场强度为Ha,在下一时刻检测到磁铁的磁场强度为Hb，当Hb[0023] 步骤8、继续施加反向电流一段时间，检测磁铁的磁场强度为Hc，当Hc=Hb时，说明磁铁降到了下止点位置，完成一次清洁刷的向下单方向运动，从而做一次向下刷洗。[0024] 进一步的，所述磁铁的磁感应强度通过磁场强度检测传感器进行检测，检测时，线圈电流断开。[0025] 本发明的有益效果：[0026] 1、本发明一种水下传感器清洁结构和清洁方法，没有动密封件，只对线圈和电路板密封，大大提高探头的防水性能，使探头在深水区可靠的工作，提高了传感器的寿命。[0027] 2、本发明一种水下传感器清洁结构和清洁方法,没有碳刷和齿轮箱，降低电刷工作时的噪音和电磁干扰，可靠性增加。附图说明[0028] 图1为一种水下传感器的清洗结构的立体结构示意图；[0029] 图2为一种水下传感器的清洗结构的剖视图；[0030] 图3为一种水下传感器的清洗结构的俯视图；[0031] 图4为一种水下传感器的清洗结构的防水外壳的剖视图；[0032] 其中：1、防水外壳；11、线圈安装区域；12、电路板的安装区；13、磁铁运动区域；131、上止点位置；132、下止点位置；14、防水外壳的检测区；2、线圈；3、磁铁；4、清洁刷；41、刷头；5、电路板；6、检测探头。具体实施方式[0033] 为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明技术方案，下面结合附图对本发明技术方案进行详细描述，但本发明的实施方式不限于此。[0034] 一种水下传感器的清洗结构，包括防水外壳1、线圈2、磁铁3和清洁刷4，所述防水外壳1上设置有环形的线圈安装区域11，用于安装线圈2；环形的线圈安装区域11中间设置有磁铁运动区域13，用于安装磁铁3；所述磁铁3一端安装有清洁刷4；清洁刷4的刷头41在防水外壳的检测区14内活动，将检测探头6刷洗，检测探后6安装在防水外壳的检测区14内。线圈安装区域11与磁铁运动区域13被防水外壳1的内部壳体阻隔开，线圈安装区域11上部设置有电路板的安装区12，线圈安装区域11与电路板的安装区12连通，电路板的安装区12的上部设置有端盖，进行密封。所述线圈的线数量大于等于两个，叠加布置，提高控制精度。[0035] 所述线圈2的一端设置有磁场强度检测传感器，磁场强度检测传感器设置电路板5上，电路板5与线圈2电连接，控制线圈2内电流的方向，从而控制磁铁3和清洁刷4运动的方向。[0036] 为了防止清洁刷4和磁铁3掉落，防水外壳1的一端设置有清洁刷4挡片，清洁刷4挡片通过螺钉固定在防水外壳1上；另一种方式，防水外壳1的一端设置有阻隔网，既可以防止磁铁3和清洁刷4掉落，又可以防止大的物体附着在传感器上，便于清洁防水外壳1。[0037] 一种水下传感器的清洗方法，[0038] 包括：步骤1、初始状态时检测磁铁3的磁场强度H1；[0039] 步骤2、给线圈2施加正向电流，线圈2产生与磁铁3相反方向的磁。⒊中奔銽1，检测磁铁3的磁场强度H2；[0040] 步骤3、判断H2和H1的大小关系；[0041] 步骤4、如果H2>H1，说明在T1时间内，磁铁3向上运行了一段距离，导致磁体与磁传感器位置更近，磁铁3未达到上止点位置131；则继续施加电流，促使清洁刷运动，再次检测磁铁3的磁场强度为H3,当H3>H2时，说明磁铁3又继续向上运行了一段距离，磁铁3仍未达到上止点位置131；[0042] 步骤5、直到Hn<=Hn?1，磁铁3的位置并未发生变化，可以判断磁铁3已经达到上止点位置131，完成一次清洁刷4的向上的单方向运动，从而做一次向上刷洗；[0043] 步骤6、线圈2的电流方向改变，施加反向电流，线圈2产生与磁铁3相同方向的磁。盘3带动清洁刷向下运动；[0044] 步骤7、磁铁3向下运动过程中，检测某一位置磁铁3的磁场强度为Ha,在下一时刻检测到磁铁3的磁场强度为Hb，当Hb[0045] 步骤8、继续施加反向电流一段时间，检测磁铁3的磁场强度为Hc，当Hc=Hb时，说明磁铁3降到了下止点位置132，完成一次清洁刷4的向下单方向运动，从而做一次向下刷洗。[0046] 所述磁铁3的磁感应强度通过磁场强度检测传感器进行检测，检测时，线圈2电流断开。线圈2电流断开的时间只有几十毫秒，同时磁场强度检测传感器的检测时间也仅仅只有十几毫秒，时间都非常短，所以可以瞬间完成断电和检测，清洁刷4由于重力下落的距离可以忽略不计。[0047] 多数情况在，在使用时本水下传感器的上止点位置131在上方，下止点位置132在下方，并不限于完全竖直的状态，会有倾斜的情况，再考虑重力的情况下，所以随着倾斜角度的不同，清洁刷4的在整个运动范围内的时间是不固定的，需要实时检测清洁刷4在运动时的位置；水中的颗粒物以及磁铁3的装配松紧程度，也会影响磁铁3的运动，从而导致清洁刷4的在整个运动范围内的时间是不固定的；因此，需要判断是否到达上止点位置131和下止点位置132。判断方法为，在磁场强度检测传感器检测时，电流断开，只剩下磁铁3的磁场强度；当磁铁3距离磁场强度检测传感器的距离越来越近时，检测到的磁铁3的磁场强度就越来越强。[0048] 当施加正向电流时，磁铁3向上运动，先第一次检测某一位置的磁场强度H1，再第二次检测到下一位置的磁场强度H2，当第二次检测的磁场强度H2大于第一次检测的磁场强度H1时，说明磁铁3又继续靠近了磁场强度检测传感器，没有到达上止点位置131；当第二次检测的磁场强度H2小于或者等于一次检测的磁场强度H1，说明磁铁3已经到达上止点位置131；存在H2小于H1的情况是因为，在线圈断电的一瞬间，磁铁在重力作用下下滑微小的距离，如果忽略下滑的情况就是Hb等于Ha。[0049] 当施加反向电流时，磁铁3向下运动，第一次检测到磁铁3的磁场强度为Ha,第二次检测到磁铁3的磁场强度Hb,如果第二次检测的磁场强度Hb小于第一次检测的磁场强度Ha，说明磁铁3下降了一段距离，未达到下止点位置132，当第三次检测的磁场强度Hc等于第二次检测的磁场强度Hb，说明磁铁3到达了下止点位置132。[0050] 以上所述，仅是本发明的最佳实施例而已，并非对本发明的任何形式的限制，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下利用上述揭示的方法和内容对本发明做出的许多可能的变动和修饰，均属于权利要求书保护的范围。

专利地区：山东

专利申请日期：2022-10-14

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN115625133B