一种用于海洋水体皮温测量的防附着电刷的制作方法

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本实用新型涉及海洋仪器设备防污防腐技术领域，尤其涉及一种用于海洋水体皮温测量的防附着电刷。


背景技术：

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高精度水体皮温测量装置能够随波浪及潮差自由运动，可实现24小时全天候水体表层上下各50cm范围内的温度测量，具备较强的结构适应性，可固定于多种海洋构件表面。但是，长期连续水下工作时，探头部位不可避免地会发生海洋生物污损，因此开发优异防污性能的探头防污装置必不可少。
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目前适用于海水测温仪器探头防水生物的方法主要有以下几种：
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1)杀生剂防污。利用各种有机有毒化合物进行污损生物灭杀，虽然防污效果显著，但危害海洋环境；
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2)人工清理。这种方法耗费大量人力物力，且对仪器测量精度造成一定影响；
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3)药物缓解释放法。通过缓慢释放低毒物质进行污损生物灭杀，使用范围具有一定的选择性，同样会对海水造成污染；
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4)自动清扫刷。机械式自动清扫防污效果较好，但是容易刮伤探头，且需要内置电动马达，能耗大，成本高。鉴于以上各种方法的特点和不足，在特定的时间内，对探头进行清扫，显得十分有必要，本专利针对这一技术问题进行解决。


技术实现要素：

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本实用新型的目的在于提供一种用于海洋水体皮温测量的防附着电刷，解决了如何对不同水深的温度探头进行定时清扫的技术难题，该高效防污电刷不受海区和时间的限制，该电刷体积小、便于安装且功耗低，自动化程度较高。
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一种用于海洋水体皮温测量的防附着电刷，包括分别设置在皮温测量装置上下端的上固定架和下固定架、垂直穿过所述上固定架和下固定架的刷杆、套在所述刷杆上的硅胶刷、设置在所述刷杆顶端的直流电机，所述硅胶刷与设置在所述皮温测量装置侧部的若干探头活动接触；
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所述直流电机与设置在所述皮温测量装置内部的主控板连接，所述直流电机还与所述上固定架连接。
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所述皮温测量装置侧部从上到下呈直线阵列设置有若干个探头，所述硅胶刷从上到下等距设置有若干个缺口，所述探头活动穿过所述缺口，所述缺口的尺寸与所述探头的尺寸一致。
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所述刷杆的侧部设置有长条形槽，所述硅胶刷穿过所述长条形槽，并通过螺栓与所述刷杆连接。
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所述刷杆的上端通过螺套与所述直流电机的转轴连接。
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本实用新型达成以下显著效果：
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(1)避免了杀生剂防污的方法，对海洋环境的不利影响；
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(2)通过主控板控制电机启动，并且硅胶刷的结构有助于同时对若干个探头同时且定时清理，节省了人力物力，不会影响仪器的测量精度；
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(3)避免了药物缓解释放的低效，刷杆在电机的带动作用下，高速旋转，提高了清理的效率，同时可以在固定的小范围内进行，不会对海水的环境造成污染；
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(4)本专利申请通过硅胶与多个探头接触，硅胶的材质特点保证了探头不会被刮伤，延长了探头的使用寿命，也实现了不同水深探头的清扫；
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(5)本专利申请具有全自动、低功耗、定时连续清理的效果，能最大化延长测温设备使用寿命，保障数据精度。
附图说明
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图1为本实用新型实施例中防附着电刷的连接结构示意图。
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图2为本实用新型实施例中直流电机的结构示意图。
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图3为本实用新型实施例中刷杆的结构示意图。
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图4为本实用新型实施例中刷杆与直流电机的连接结构示意图。
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图5为本实用新型实施例中刷杆与探头的连接结构示意图。
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图6为本实用新型实施例中刷杆与探头的局部放大图。
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图7为本实用新型实施例中上固定架的结构示意图。
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图8为本实用新型实施例中下固定架的结构示意图。
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图9为本实用新型实施例中主控板的控制流程图。
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其中，附图标记为：1、直流电机；2、皮温测量装置；3、刷杆；4、硅胶刷；5、上固定架；6、下固定架。
具体实施方式
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为了能更加清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
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参见图1，图2，图3，图7，图8和图9，一种用于海洋水体皮温测量的防附着电刷，包括分别设置在皮温测量装置2上下端的上固定架5和下固定架 6、垂直穿过上固定架5和下固定架6的刷杆3、套在刷杆3上的硅胶刷4、设置在刷杆3顶端的直流电机1，硅胶刷4与设置在皮温测量装置2侧部的若干探头活动接触；
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直流电机1与设置在皮温测量装置2内部的主控板连接，直流电机1还与上固定架5连接。
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通过上位机与控制主板mcu交互，设定电刷的运行模式，参数设定后，mcu 通过实时读取系统运行时间，并与所设定的电刷运行参数进行比较，来判断来控制电刷的运行和关断。
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本专利中，通过多探头立体刷面，常规情况下，一般配置20个探头，刷体基本可以实现探头全覆盖。
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皮温测量装置2侧部从上到下呈直线阵列设置有若干个探头，硅胶刷4从上到下等距设置有若干个缺口，探头活动穿过缺口，缺口的尺寸与探头的尺寸一致，多个探头的设置
实现了对不同海水深度探头的清扫。
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刷杆3的侧部设置有长条形槽，硅胶刷4穿过长条形槽，并通过螺栓与刷杆3连接。
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刷杆3的上端通过螺套与直流电机1的转轴连接。
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本实用新型具体工作过程：
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参见图4，图5和图6，硅胶刷4位于皮温传感器2探头外侧且套在刷杆3 上，直流电机11位于刷杆3上端，与刷杆3通过上、下固定支架安装在皮温测量装置22探头一侧。
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硅胶刷4根据皮温测量装置2探头的外观尺寸切割出同等尺寸的缺口，实现刷片与探头之间的紧密接触。刷杆3上端通过螺套与直流电机1的转轴固定，刷杆3下端通过支架固定在皮温测量装置2下端外侧。
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工作时，皮温测量装置2内主控板发出指令，直流电机1带动刷杆3进行 360度转动，刷杆3通过转动，使硅胶刷4对皮温测量装置2探头进行循环清扫，清扫结束后，电机停止工作，等待皮温测量装置2的下一次指令。
[0042]
待皮温测量装置2再发出清洗指令，重复上述过程。皮温测量装置2内设有主控板，可根据需要对清扫周期进行设置，控制程序实现直流电机1的启动/停止，实现定时清扫。
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参见图9，本实用新型的控制工作过程：通过上位机，设定控制刷杆运行的参数，例如刷杆的开始时间和停止时间，mcu通过读取rtc时钟信号，来判断电刷的运行时间，从而控制直流电机和探头的工作，微控制单元在控制直流电机工作时，刷杆在直流电机的带动作用下，对传感器进行清洁保护，有效防止海生物附着生长；
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该实时时钟内通过程序设置有若干的时间段，与微控制单元建立反馈机制，当实时时钟的时间等于刷杆的开始时间时，刷杆开始运行，此时在微控制单元的作用下，探头停止运动；当实时时钟的时间等于刷杆的停止时间时，刷杆开始停止，随后，在微控制单元的作用下，探头开始工作，探头从工作到停止的时间为采集时间，原则上，探头的采集时间需要与刷杆的工作时间相互错开，防止相互干扰。
[0045]
本专利所述的上位机实质是一个可随身携带的编程机器，带液晶屏可操作，当设置好参数后，把电刷运行的信号发送到微控制单元，该控制过程属于现有技术，在此不再详述；
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mcu实质是微控制单元，又称单片微型计算机或者单片机；
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微控制单元控制rtc是实时时钟工作，确定工作时间，即real_time clock。rtc属于集成电路，通常称为时钟芯片。实时时钟芯片是日常生活中应用最为广泛的消费类电子产品之一。它为人们提供精确的实时时间,或者为电子系统提供精确的时间基准,目前实时时钟芯片大多采用精度较高的晶体振荡器作为时钟源。有些时钟芯片为了在主电源掉电时，还可以工作，需要外加电池供电。
[0048]
本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。