CN213689365U - 一种水垢检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水垢检测装置，装置包括安装在通水管道外表面上的发光器件和光电器件，发光器件发出的光被光电器件接收到后产生相应的电信号，处理器根据该电信号即可确定水垢的厚度，使管理人员能够及时根据水垢的沉积情况作出相应处理，保证水输送能够正常进行。采用上述方式的检测技术具有安装维护方便、且检测结果准确的优点。

Description

一种水垢检测装置

技术领域

本实用新型涉及能源开发技术领域，特别涉及一种水垢检测装置。

背景技术

生活中用到的水，包括井水、自来水等，都溶解有大量的离子，这些离子在水输送或者加热过程中会沉积在容器、管道表面，形成水垢。水垢对管道过水能力、加热设备的安全性都具有很大影响，因此需要及时对水垢的沉积情况进行检测。

目前，常用的水垢检测技术主要是在管道或者容器内部安装传感器等设备，通过传感器来检测水垢的沉积情况。这种安装方式对水的流动会造成较大影响，而且传感器长时间浸泡在水中，存在被腐蚀的风险，且安装起来也比较麻烦。

发明内容

本实用新型实施例提供了一种水垢检测装置，用以解决现有技术中内置式传感器存在的问题。

一方面，本实用新型实施例提供了一种水垢检测装置，包括：发光器件、光电器件、通水管道和处理器；

通水管道使用透明材料制成；

发光器件和光电器件分别安装在通水管道外表面的两侧，光电器件接收发光器件发出的光；

处理器与光电器件电连接。

在一种可能的实现方式中，通水管道的数量为多个；

多个通水管道的两端均分别与进水管和出水管连接。

在一种可能的实现方式中，通水管道上安装有多个发光器件和光电器件。

在一种可能的实现方式中，发光器件和光电器件均封装在透明材料中，该透明材料与通水管道的材料相同。

在一种可能的实现方式中，发光器件为激光二极管，光电器件为光电传感器。

在一种可能的实现方式中，发光器件包括发光单元和感光单元；发光单元用于将电能转换为光能，感光单元用于检测发光单元发出的光的强度；当处理器接收到的光电器件检测到的光强度发生变化时，处理器根据感光单元检测到的光强度确定是发光单元发出的光的强度发生变化，还是因为水垢在通水管道上沉积导致光电器件检测到的光强度发生变化。

本实用新型中的一种水垢检测装置，具有以下优点：

1、将发光器件和光电器件安装在管道外部，安装和维护都很方便；

2、通过光电器件产生的信号来确定水垢沉积情况，结果准确且操作便捷。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中一种水垢检测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

现有技术中，矿井下的地下水中溶解有大量的离子，为及时预见可能发生的事故，需要对地下水中的离子浓度进行监测。在监测过程中需要使用管道将地下水抽取至离子传感器处，而水在管道中流动或者存放在容器中时，会因为溶解的离子析出导致沉积形成水垢。对水垢的检测主要是在管道或容器内部安装传感器，使用传感器检测水垢的沉积情况。这种水垢检测技术存在安装维护不便、存在被腐蚀风险以及影响水流动的问题。

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型实施例提供了一种水垢检测装置，在管道的外表面上安装发光器件和光电器件，发光器件发出的光被光电器件接收到后产生相应的电信号，处理器根据该电信号即可确定水垢的厚度，使管理人员能够及时根据水垢的沉积情况作出相应处理，保证水输送能够正常进行。而且采用上述方式的检测技术具有安装维护方便、且检测结果准确的优点。

图1为本实用新型实施例提供的一种水垢检测装置。本是实用新型实施例提供的一种水垢检测装置，包括：

发光器件101、光电器件102、通水管道和处理器；

通水管道使用透明材料制成；

发光器件101和光电器件102分别安装在通水管道外表面的两侧，光电器件102接收发光器件101发出的光；

处理器与光电器件102电连接。

示例性地，发光器件101发出的光被光电器件102接收后，光电器件102产生与接收的光相应的电信号，例如电压信号或者电流信号。如果通水管道内部没有沉积水垢，在忽略光在水中和通水管道中的损耗后，光电器件102接收到的光强度即为发光器件101发出的光强度。而如果通水管道内部沉积有水垢，发光器件101发出的光有一部分被水垢吸收，未被吸收的光透过水垢后被光电器件102吸收，进而产生相应的电信号。因此有水垢情况下电信号相对于无水垢情况下电信号的变化量直接代表了水垢的厚度，处理器对电信号进行解析，即可得到水垢的厚度数据。

在具体检测过程中，处理器预先存储有电信号和水垢厚度的对应关系数据，该对应关系数据可以在实验室中通过实验的方式获得，即在实验室中模拟本实用新型中水垢检测装置的结构，并在通水管道内部沉积不同厚度的水垢，记录光电器件102产生的电信号。进行多组上述实验后，就得到了多组不同厚度的水垢与相应电信号的坐标点，对坐标点进行拟合即可得到电信号和水垢厚度的关系曲线，即对应关系数据。处理器获得电信号后，即可根据该对应关系数据快速确定水垢的厚度。

在一种可能的实施例中，通水管道的数量可以为多个。多个通水管道的两端均分别与进水管200和出水管300连接。

示例性地，进水管200和出水管300分别连接在多个通水管道的两端，如图1中的第一通水管道100、第二通水管道110和第三通水管道120，水从进水管200进入后，均匀的进入到每个通水管道中，在出水管300中汇合。

在本实用新型的实施例中，水垢的沉积情况受通水管道形状、流速等影响较大，而且沉积位置不固定，因此仅仅通过少数的几组发光器件101和光电器件102检测水垢厚度不能获得水垢沉积的普遍情况，因此本实用新型使用多个通水管道，并且每个通水管道上均安装有发光器件101和光电器件102，处理器根据各个光电器件102产生的电信号确定相应的水垢厚度后，对多个水垢厚度数据进行适当处理，例如取平均值、众数、中位数等，作为能够代表普遍情况的水垢厚度。

在一种可能的实施例中，通水管道上安装有多个发光器件101和光电器件102。

示例性地，和上述多个通水管道相同的原因，一个通水管道上可以安装多个发光器件101和光电器件102，该多个发光器件101和光电器件102的安装位置可以随机确定，而且发光器件101的发光方向也可以不相同。

在一种可能的实施例中，发光器件101和光电器件102均封装在透明材料中，该透明材料与通水管道的材料相同。

示例性地，由于光在不同介质表面存在反射、折射等情况，会造成光的损耗。为了尽量减小这种损耗，发光器件101和光电器件102应尽可能的紧贴通水管道侧面安装，减少和通水管道之间空隙中的空气，减少光的反射和折射量。必要时，可以对发光器件101、光电器件102和/或通水管道的表面进行打磨，或者使用填充剂，以最大限度的使发光器件101和光电器件102紧密的安装在通水管道上。

同时，在本实用新型实施例中，发光器件101和光电器件102都封装在透明材料中，这个材料无法变动，但是在选择通水管道的材质时，可以选择与封装发光器件101和光电器件102的材料相同的材料，使光在这些透明材料中传播时尽可能少的发生折射。考虑到实际的管道情况，可以使用普通的不透明材质制成的管道，而在两段管道之间通过长度很短的透明材质制成的管道连接起来，而发光器件101和光电器件102则安装在该透明材质的管道上。

在一种可能的实施例中，发光器件101为激光二极管，光电器件102为光电传感器。

示例性地，激光二极管发出的激光具有很强的方向性，即光的损耗很小，可以提升光电器件102接收的光的强度。除可见光形式的激光外，发光器件101还可以选用红外二极管等产生不可见光的发光器件，相应地，光电器件102需要为接收对应频率光的器件。

在一种可能的实施例中，发光器件101包括发光单元和感光单元；发光单元用于将电能转换为光能，感光单元用于检测发光单元发出的光的强度；当处理器接收到的光电器件102检测到的光强度发生变化时，处理器根据感光单元检测到的光强度确定是发光单元发出的光的强度发生变化，还是因为水垢在通水管道上沉积导致光电器件102检测到的光强度发生变化。

示例性地，发光器件101可以受控改变发出的光强度，也有可能因故障导致其发出的光的强度发生变化，这些变化不一定会被处理器感知到，因此需要将发光器件101的实时光强度提供给处理器，使处理器在判断时有参考。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种水垢检测装置，其特征在于，包括：发光器件（101）、光电器件（102）、通水管道和处理器；

所述通水管道使用透明材料制成；

所述发光器件（101）和光电器件（102）分别安装在所述通水管道外表面的两侧，所述光电器件（102）接收所述发光器件（101）发出的光；

所述处理器与所述光电器件（102）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种水垢检测装置，其特征在于，所述通水管道的数量为多个；

多个所述通水管道的两端均分别与进水管（200）和出水管（300）连接。

3.根据权利要求1所述的一种水垢检测装置，其特征在于，所述通水管道上安装有多个所述发光器件（101）和光电器件（102）。

4.根据权利要求1所述的一种水垢检测装置，其特征在于，所述发光器件（101）和光电器件（102）均封装在透明材料中，该透明材料与所述通水管道的材料相同。

5.根据权利要求1所述的一种水垢检测装置，其特征在于，所述发光器件（101）为激光二极管，所述光电器件（102）为光电传感器。

6.根据权利要求1所述的一种水垢检测装置，其特征在于，所述发光器件（101）包括发光单元和感光单元；

所述发光单元用于将电能转换为光能，所述感光单元用于检测所述发光单元发出的光的强度；

当所述处理器接收到的所述光电器件（102）检测到的光强度发生变化时，所述处理器根据所述感光单元检测到的光强度确定是发光单元发出的光的强度发生变化，还是因为水垢在所述通水管道上沉积导致所述光电器件（102）检测到的光强度发生变化。

Images