一种泥水界面仪清洗装置的制作方法

本发明总体来说涉及清洗技术领域，具体而言，涉及一种泥水界面仪清洗装置。

背景技术：

在湿法冶金工艺和污水处理工艺中，需用到泥水界面仪对浓密机中的泥层与水层的分界面高度进行监测。泥水界面仪一般采用超声波原理进行测量，通过声波对不同密度介质的反射时间不同，确定当前泥层液位高度。泥水界面仪在使用一段时间后，传感器表面会被污染，如果不及时清洗，则会影响测量的准确度。

现有技术中的泥水界面仪的安装并不会考虑清洗维护的便利性，一般不会加装自清洁装置，只能安排专人对传感器定期进行清洁维护。然而，采用专人人工进行清洁存在运维效率低且不及时、工人劳动强度高且存在一定的安全隐患等问题。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种泥水界面仪清洗装置，能够定期对泥水界面仪实现自动清洗。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一个方面，提供了一种泥水界面仪清洗装置，所述泥水界面仪应用于一浓密机，用于监测所述浓密机泥层与水层分界面的高度，所述浓密机包括一套管，所述泥水界面仪包括传感器，所述传感器安装在所述套管的一端，所述泥水界面仪清洗装置包括升降机构、清洗机构和控制器，升降机构安装在所述浓密机上，并连接于所述套管，所述升降机构被配置为控制所述套管带动所述传感器上升至液面以上或下降至液面以下；清洗机构安装在所述浓密机上并位于液面以上；控制器电连接于所述升降机构和所述清洗机构。

根据本发明一实施方式，泥水界面仪清洗装置还包括锁紧机构，所述锁紧机构电连接于所述控制器，当所述传感器上升至液面以上一设定高度时，所述锁紧机构将所述套管定位。

根据本发明一实施方式，所述套管上设有多个开孔，多个所述开孔沿所述套管的轴向方向间隔设置，所述锁紧机构包括：

第一气缸，电连接于所述控制器；以及

锁紧销，连接于所述第一气缸的活塞杆，所述活塞杆伸出后，所述锁紧销能够插入其中一个所述开孔中。

根据本发明一实施方式，所述升降机构包括齿条和驱动电机，齿条沿所述套管的轴向方向连接于所述套管；所述驱动电机的输出轴设有一齿轮，所述齿轮与所述齿条配合工作。

根据本发明一实施方式，所述套管上还设有两个限位杆，两个所述限位杆分别垂直连接于所述套管；

泥水界面仪清洗装置还包括一限位管和两个停止开关，所述限位管连接于所述浓密机并与所述套管平行设置，两个所述停止开关设于所述限位管上并与两个所述限位杆配合工作，两个所述停止开关电连接于所述控制器。

根据本发明一实施方式，所述停止开关为限位开关或接近开关。

根据本发明一实施方式，所述限位管上还设有两个止挡杆，两个所述止挡杆分别垂直连接于所述限位管并朝所述套管方向延伸，两个所述止挡杆和两个所述限位杆在竖直方向上重叠，两个所述停止开关位于两个所述止挡杆之间。

根据本发明一实施方式，所述清洗机构包括第二气缸和擦拭器，第二气缸电连接于所述控制器；擦拭器连接于所述第二气缸。

根据本发明一实施方式，所述清洗机构还包括气囊，所述气囊设于所述擦拭器的背离所述传感器的一侧。

根据本发明一实施方式，还包括注水机构，所述注水机构包括注水槽、注水管和注水阀，所述擦拭器设于所述注水槽内；注水管连通于所述注水槽；注水阀设于所述注水管的路径上，并电连接于所述控制器。

由上述技术方案可知，本发明的泥水界面仪清洗装置的优点和积极效果在于：

本发明的泥水界面仪清洗装置，控制器能够分别控制升降机构和清洗机构工作，升降机构能够将传感器提升至液面以上一设定高度，清洗机构对传感器表面结垢进行清洗，清洗结束后，控制器控制升降机构下放传感器至液面以下一设定深度。本发明的泥水界面仪清洗装置可取代人工运维，实现自动化操作，清洗效率高且安全性高。同时，本发明的清洗机构设于液面以上，且清洗步骤在液面以上完成，避免清洗过程中浓密机中泥水层的干扰。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1示出的是现有技术中泥水界面仪的清洗装置。

图2是根据一示例性实施方式示出的本发明泥水界面仪清洗装置的示意图。

图3是根据一示例性实施方式示出的锁紧机构与套管的示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、传感器

2、套管

3、变送器

4、潜水泵

5、供电控制装置

10、套管

110、第一限位杆

120、第二限位杆

130、开孔

210、齿条

220、齿轮

310、擦拭器

320、第二气缸

330、气囊

410、注水阀

420、注水槽

430、注水管

510、限位管

520、第一止挡杆

530、第二止挡杆

540、第一停止开关

550、第二停止开关

60、锁紧机构

610、第一气缸

620、锁紧销

l、液面

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”、“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。其他相对性的用语，例如“顶”、“底”等也作具有类似含义。用语“一个”、“一”、“该”和“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

本申请的发明人在研究中发现，现有技术中泥水界面仪一般不配备自清洗装置，通过人工定期取出传感器并擦拭传感器表面结垢进行维护。当前工艺使用的运行维护流程和方式为：(1)仪表监视人员发现泥水界面仪显示液位值偏离实际较大，通知仪表维护工进行维护；(2)仪表维护工到达现场，切断仪表供电电源；(3)松开固定套筒支架，提取传感器及套管，将传感器提高至清洗位置；(4)使用抹布清理传感器表面结垢；(5)维护工下放套管及传感器，并用将固定套筒支架和套管紧固；(6)恢复仪表供电，仪表运行正常。

此种清洗方式存在如下问题：(1)清洗效率低且不及时；(2)耗费人力物力；(3)维护工的劳动强度高，且存在一定安全隐患。

本申请的发明人在研究中还发现，为了解决上述的清洗方式存在的问题，现有技术中也有采用潜水泵进行同步吹洗的技术方案，如图1所示，潜水泵设置在传感器附近，并通过吹动以清洗传感器表面结垢。然而，潜水泵吹动的为浓密机溢流液体，冲击力并不能够完全擦除传感器表面结垢，特别是对于湿法冶金项目用于有色冶金项目的矿浆沉降浓密机工艺，其介质为使用絮凝剂加速沉降的矿浆，结垢后粘性较大，更加不易脱落。

基于此，本发明提供一种泥水界面仪清洗装置，泥水界面仪应用于一浓密机，用于监测浓密机泥层与水层分界面的高度，浓密机包括一套管，泥水界面仪包括传感器，传感器安装在套管的一端，泥水界面仪清洗装置包括升降机构、清洗机构和控制器；升降机构安装在浓密机上，并连接于套管，升降机构被配置为控制套管带动传感器上升至液面以上或下降至液面以下；清洗机构安装在浓密机上并位于液面以上；控制器电连接于升降机构和清洗机构。

本发明的泥水界面仪清洗装置，控制器能够分别控制升降机构和清洗机构工作，升降机构能够将传感器提升至液面以上一设定高度，清洗机构对传感器表面结垢进行清洗，清洗结束后，控制器控制升降机构下放传感器至液面以下一设定深度。本发明的泥水界面仪清洗装置可取代人工运维，实现自动化操作，清洗效率高且安全性高。同时，本发明的清洗机构设于液面以上，且清洗步骤在液面以上完成，避免清洗过程中浓密机中泥水层的干扰。

下面结合上述附图，对本发明提出的泥水界面仪清洗装置的各主要组成部分的结构、连接方式以及功能关系进行详细说明。

如图2所示，图2是根据一示例性实施方式示出的本发明泥水界面仪清洗装置的示意图。在一示例实施方式中，泥水界面仪应用于一浓密机(图未示)，用于监测浓密机中泥层与水层的分界面高度。泥水界面仪包括传感器1和变送器(图未示)，传感器1和变送器通过一线缆(图未示)连接，传感器1固定连接于套管10的一端，线缆穿设于套管10内。

泥水界面仪清洗装置包括升降机构、清洗机构和控制器(图未示)，控制器电连接于清洗机构和升降机构，用于控制升降机构和清洗机构工作。在一实施方式中，控制器可以为单片机，控制器根据一设定的时间间隔，控制升降机构和清洗机构工作，实现传感器1的自动清洗。在一些实施方式中，清洗装置可以在手动模式和自动模式之间切换。举例来说，当操作人员发现泥水界面仪的测量值明显异常时，可在任一上述时间间隔内，由自动模式切换至手动模式，立即控制升降机构和清洗机构进行升降清洗工作。

升降机构安装在浓密机上，并连接于套管10，升降机构被配置为控制套管10带动传感器1上升至液面l以上或下降至液面l以下。在一实施方式中，升降机构可以通过一支架(图未示)安装于浓密机的栈桥上，或直接安装于浓密机的栈桥上。在一示例实施方式中，升降机构可以设置在套管10的中上部附近，套管10的一端设有泥水界面仪的传感器1，套管10的另一端可与一导向机构(图未示)配合工作，当套管10在升降过程中，导向机构可以引导套管10的升降，并防止套管10在升降过程中发生倾斜。

在一示例实施方式中，升降机构包括齿条210和驱动电机(图未示)，齿条210沿套管10的轴向方向连接于套管10，驱动电机的输出轴设有一齿轮220，齿轮220与齿条210配合工作。当驱动电机接收到控制器发出的启动信号时，如果驱动电机带动齿轮220正转，则齿条210和套管10上升，如果驱动电机带动齿轮220反转，则齿条210和套管10下降；当驱动电机接收到控制器发出的停止信号时，驱动电机停止工作，齿条210和套管10停止升降。

在本实施方式中，本发明的升降机构采用齿轮220和齿条210，通过齿条210与现有技术中既有的套管的结合，既实现了套管10的升降功能，又可利用现有技术的套管结构。

当然，在其他实施方式中，升降机构还可以采用其他方式，以实现套管10和传感器1的升降，此处不再一一列举。

如图2所示，清洗机构安装在浓密机上并位于液面l以上，在一示例实施方式中，清洗机构可以通过一支架安装于浓密机的栈桥上，或直接安装于浓密机的栈桥上。

在一示例实施方式中，清洗机构包括第二气缸320和擦拭器310，擦拭器310可以为海绵、多层百洁布或其他合适材料，擦拭器310连接于第二气缸320的活塞杆，第二气缸320电连接于控制器，控制器能够控制第二气缸320的往复运动次数，也就是说，控制器能够控制擦拭器310的往复擦拭次数。当清洗机构工作时，第二气缸320驱动擦拭器310在传感器1表面往复运动，从而擦除传感器1表面的结垢。在一实施方式中，第二气缸320的气源可以来自于仪表气。

进一步地，清洗机构还包括气囊330，气囊330设于擦拭器310的背离传感器1的一侧，当气囊330充气时，气囊330体积膨胀，进而抵顶擦拭器310，以增加擦拭器310与传感器1的擦拭力。在一实施方式中，气囊330的气源可以来自于仪表气。

进一步地，还包括注水机构，注水机构包括注水管430、注水阀410和注水槽420，注水阀410设于注水管430的路径上，并电连接于控制器，清洗机构的擦拭器310设于注水槽420内。

在清洗机构未工作时，注水阀410处于关闭状态，注水槽420内无水，在清洗机构即将工作之前，控制器控制注水阀410开启，并向注水槽420内注入一定量的水，擦拭器310被水浸湿，当控制器控制第二气缸320工作时，被浸湿的擦拭器310与传感器1表面往复接触，浸湿后的擦拭器310在擦拭过程中不会刮伤传感器1表面。

在一些实施方式中，泥水界面仪清洗装置还包括锁紧机构60，锁紧机构60电连接于控制器，当传感器1上升至液面l以上一设定高度时，控制器控制锁紧机构60将套管10定位。

如图3所示，图3是根据一示例性实施方式示出的锁紧机构与套管的示意图。套管10上开有多个开孔130，多个开孔130沿套管10的轴向方向间隔设置，锁紧机构60包括第一气缸610和锁紧销620，第一气缸610电连接于控制器，锁紧销620连接于第一气缸610的活塞杆，在第一气缸610工作时，锁紧销620能够插入其中一个开孔130中，实现套管10的定位。

具体来说，控制器控制升降机构工作，升降机构带动套管10向上移动，当套管10带动传感器1上升至液面l以上一设定高度时，控制器控制第一气缸610工作，以将锁紧销620插入与该锁紧销620对齐的开孔130中，实现定位。

同理，在清洗步骤结束后，控制器按照上述的相反步骤控制锁紧销620拔出，以下放套管10，此处不再赘述。

在一示例实施方式中，套管10上还设有第一限位杆110和第二限位杆120，第一限位杆110和第二限位杆120相互平行且分别连接于套管10，两个限位杆向远离清洗机构的方向延伸。

泥水界面仪清洗装置还包括一限位管510和两个停止开关，限位管510连接于浓密机并与套管10平行设置，限位管510可以通过一支架安装于浓密机的栈桥上，或直接安装于浓密机的栈桥上，两个停止开关设于限位管510上并与两个限位杆配合工作，两个停止开关电连接于控制器。两个限位杆之间的距离小于两个停止开关之间的距离，且两个限位杆位于两个停止开关之间。

在套管10上升时，第一限位杆110逐渐靠近第一停止开关540，当第一限位杆110与第一停止开关540作用时，第一停止开关540将停止信号发送至控制器，控制器控制驱动电机停止工作，进而套管10不再继续上升。在套管10下降过程中，第二限位杆120逐渐靠近第二停止开关550，当第二限位杆120与第二停止开关550作用时，第二停止开关550将停止信号发送至控制器，控制器控制驱动电机停止工作，套管10不再继续下降。

在一些实施方式中，上述的停止开关可以为接近开关或限位开关。

进一步地，限位管510上还设有第一止挡杆520和第二止挡杆530，第一止挡杆520和第二止挡杆530平行设置且连接于限位管510，两个止挡杆朝所述套管10方向延伸，并在竖直方向上与两个限位杆重叠，两个停止开关位于两个止挡杆之间。

在套管10上升过程中，当第一停止开关540失效(如损坏或电连接故障)而不能向控制器发送停止信号时，第一限位杆110逐渐向第一止挡杆520靠近，在第一停止开关540失效的情况下，第一止挡杆520能够阻挡套管10继续上升。同理，在套管10下降过程中，在第二停止开关550失效的情况下，第二止挡杆530能够阻挡套管10继续下降。

在该实施方式中，限位管510上同时设置两个停止开关和两个止挡杆，在停止开关正常工作情况下，无需使用两个止挡杆即可实现限位，当停止开关失效时，两个止挡杆也能够起到限位的作用，避免由于停止开关失效而引发的套管10过度上升或过度下降。

当然，在其他实施方式中，也可以不设置限位机构，利用控制器的程序，控制驱动电机的正转和反转的转动时间，即可控制传感器1的上升或下降的距离。

综上所述，本发明的泥水界面仪清洗装置的优点和有益效果在于：

本发明的泥水界面仪清洗装置，控制器能够分别控制升降机构和清洗机构工作，升降机构能够将传感器1提升至液面l以上一设定高度，清洗机构对传感器1表面结垢进行清洗，清洗结束后，控制器控制升降机构下放传感器1至液面l以下一设定深度。本发明的泥水界面仪清洗装置可取代人工运维，实现自动化操作，清洗效率高且安全性高。同时，本发明的清洗机构设于液面l以上，且清洗步骤在液面l以上完成，避免清洗过程中浓密机中泥水层的干扰。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的泥水界面仪清洗装置仅仅是采用本发明的原理的一个示例。本领域的普通技术人员应当清楚地理解，本发明的原理并非仅限于附图中示出或说明书中描述的装置的任何细节或任何部件。

应可理解的是，本发明不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本发明能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本发明的范围内。应可理解的是，本说明书公开和限定的本发明延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本发明的多个可替代方面。本说明书所述的实施方式说明了已知用于实现本发明的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本发明。