一种能见度观测仪镜头自动清洁装置的制作方法
1.本实用新型涉及前向散射能见度仪的技术领域，特别是一种能见度观测仪镜头自动清洁装置。
背景技术：
2.大气中光的衰减由散射和吸收引起，一般情况下，吸收因子可以忽略，而经由水滴反射、折射或衍射产生的散射现象是影响能见度的主要因素，故测量散射系数的仪器可以用于估计气象光学视程(mor)。
3.常见的mor测量设备，如前向散射能见度仪，由传感器、采集器、支架、电源及校准装备组成，传感器包括发射器、接收器以及控制处理器，支架包括底座、立柱及横臂，发射器与接收器安装在横臂两端，保持一定的距离并构成一定的角度，接收器不能接收到发射器直接发射和后向散射的光，只能接收大气的前向散射光，通过测量散射光强度，可以得出散射系数，从而估算出消光系数，最后根据柯西米德定律的计算式计算气象光学视程mor。
4.现有的前向散射能见度仪，一般长期工作在室外环境，长期工作过程中，容易附着灰尘及虫子等，容易造成观测数据偏差，影响数据准确性；且现有的清理维护工作仅靠人工进行，效率较低。
5.有鉴于此，本发明人专门设计了一种能见度观测仪镜头自动清洁装置，本案由此产生。
技术实现要素：
6.为了解决上述问题，本实用新型的技术方案如下：
7.一种能见度观测仪镜头自动清洁装置，包括传感器、采集器、支架、电源及校准装备组成，所述传感器包括发射器、接收器以及控制处理器，所述支架包括底座、立柱及横臂，所述横臂两端与发射器及接收器之间均设有用于驱动发射器及接收器旋转的转向电机，所述发射器及接收器之间设有清洁机构，所述横臂中部设有用于驱动清洁机构上下移动的升降机构，所述清洁机构包括箱体、设于箱体内的两组清洁组件以及驱动所述清洁组件沿水平方向伸出箱体的驱动组件，所述箱体沿横臂延伸方向的两侧开设有供清洁组件穿过的让位孔，当所述驱动组件工作时，两组所述清洁组件向外延伸至传感器的镜头位置进行清洗。
8.优选的，所述驱动组件包括双轴驱动电机、传动连接所述驱动电机两输出轴的第一螺杆以及用于固定驱动电机的固定件，所述第一螺杆的两端分别沿箱体中部延伸至让位孔开口位置，所述清洁组件包括清洁头、驱动块、连接清洁头及驱动块的连接杆、导向限位部以及冲洗喷头，所述驱动块与第一螺杆螺纹连接且初始位置置于接近驱动电机的位置，所述清洁头通过水平设置的若干连接杆与驱动块连接且初始位置置于让位孔位置，所述导向限位部设于箱体底部接近让位孔的一侧且导向限位部上端设有供连接杆穿过的滑移孔，所述冲洗喷头固定于连接杆上且开口朝向清洁头方向，所述冲洗喷头通过软管连接外部输送装置。
9.优选的，所述清洁头包括与若干连接杆固接的第一清洁部以及设于第一清洁部接近传感器一侧的第二清洁部，所述第二清洁部的中部通过转动连接轴与第一清洁部转动连接，且所述转动连接轴朝向箱体内部延伸，所述第一螺杆中部设有与转动连接轴配合的让位槽，所述转动连接轴远离第二清洁部的一端设有用于与第一螺杆同步转动的连接键，所述第二清洁部与第一清洁部之间且于转动连接轴外侧活动套设有缓冲弹簧。
10.优选的，所述第一清洁部外周侧设有若干刷毛，所述第二清洁部接近传感器的一侧设有柔性的清洁棉层，所述清洁面层为棉布层或脱脂棉层。
11.优选的，所述外部输送装置包括液泵、电磁阀、清洁液储存箱以及清洁水储存箱，所述清洁液储存箱及清洁水储存箱通过液泵连接电磁阀的输入端，所述电磁阀的输出端连接所述软管至冲洗喷头，所述箱体于让位孔位置设有具有开口的延伸部，所述延伸部内设有用于清洗清洁头的清洗喷头，所述延伸部底部设有储液槽及出液旋塞。
12.优选的，所述箱体内于接近让位孔的一侧设有分隔板，所述分隔板中部具有供连接杆及驱动块穿过的让位空间，且其上端设有供软管穿过的让位通道，分隔板及让位孔之间形成防水腔，所述防水腔底部设有漏孔。
13.优选的，所述箱体接近横臂的一侧设有连接框架，所述连接框架中部设有固定块，所述升降机构包括与横臂固定的连接套、与连接套固接的竖向导轨以及设于竖向导轨顶部的升降电机，所述升降电机的输出轴朝向竖直向下的方向且传动连接第二螺杆，所述固定块沿竖直方向穿设有与第二螺杆螺纹连接的螺孔，当所述升降电机工作时，所述固定块带动箱体移动至传感器上方或两传感器之间的水平连接线上。
14.优选的，所述竖向导轨两侧朝向箱体延伸形成导向部，所述导向部内侧设有导向槽，所述连接框架上设有与导向槽滑移配合的导向块。
15.本实用新型具有如下优点：
16.1、本方案通过驱动组件驱动清洁组件对传感器的镜头进行自动清洗，能够清除镜头上的灰尘及虫子，从而保持能见度仪的观测数据保持稳定和准确；同时实现替代人工的目的，提升能见度仪的清洁效率；
17.2、本方案仅通过单个双轴的驱动电机，利用两第一螺杆对清洁头进行驱动，使两端的清洁头能够同步对镜头进行清洁，使得能见度仪的清洁过程更加简单高效；
18.3、在无需清洁时，驱动电机通过旋转第一螺杆将清洁头收回，随后升降电机驱动第二螺杆将箱体上升至传感器的上方，转向电机将发射器和接收器重新旋转回工作角度，从而充分避免箱体对发射器和接收器的工作产生干扰，提升能见度仪工作的稳定性；
19.4、本方案中清洁头被设计为固定移动的第一清洁部以及可跟随螺杆旋转的第二清洁部，且第一清洁部上布置刷毛用于清理镜头内壁的蛛丝、虫子等相对较大的物体，第二清洁部则采用柔性的清洁棉层，对镜头进行保护性擦洗；此外，第二清洁部与第一清洁部之间的缓冲弹簧能够使得第二清洁部轻轻抵接在镜头上，实现对镜头的保护性清洗以及提升对镜头的擦洗效果。
附图说明
20.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的
不当限定。
21.其中：
22.图1是本实用新型的整体结构示意图；
23.图2是本实用新型的局部剖视结构示意图；
24.图3是图2中a区域的局部放大结构示意图；
25.图4是图3中b-b’的剖视结构示意图；
26.图5a是本实用新型的局部结构示意图；
27.图5b是本实用新型突出竖向导轨的剖视结构图示意图；
28.图6是本实用新型的原理框图；
29.图7是本实用新型的工作流程图。
30.标号说明：
31.1、传感器；11、发射器；12、接收器；13、转向电机；14、镜头；2、采集器；3、支架；31、底座；32、立柱；33、横臂；4、箱体；41、让位孔；42、延伸部；43、清洗喷头；44、储液槽；45、出液旋塞；46、分隔板；47、防水腔；471、漏孔；5、升降机构；51、连接套；52、竖向导轨；521、导向部；522、导向槽；53、升降电机；54、第二螺杆；6、清洁组件；61、清洁头；611、第一清洁部；612、第二清洁部；613、转动连接轴；614、缓冲弹簧；615、刷毛；616、清洁棉层；617、连接键；62、驱动块；63、连接杆；64、导向限位部；65、冲洗喷头；651、软管；7、驱动组件；71、驱动电机；72、第一螺杆；721、让位槽；73、固定件；8、连接框架；81、固定块；811、螺孔；82、导向块。
具体实施方式
32.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
33.请参阅图1至7，是作为本实用新型的最佳实施例的一种能见度观测仪镜头自动清洁装置，包括传感器1、采集器2、支架3、电源及校准装备(图中未示出)组成，传感器1包括发射器11、接收器12以及控制处理器(图中未示出)，支架3包括底座31、立柱32及横臂33，本实施例中横臂33两端朝向同侧弯折用以将传感器1与立柱32进行错位，提供足够的空间供发射器11及接收器12工作。
34.具体的，如图2、3所示，横臂33两端的弯折处均安装转向电机13，发射器11及接收器12通过固定套锁紧固定于转向电机13的输出轴上，转向电机13用于控制发射器11及接收器12的转向，使其在具有一定交叉角度的工作位置以及相对水平的水平位置进行切换，发射器11及接收器12之间设有清洁机构，横臂33中部设有用于驱动清洁机构上下移动的升降机构5，清洁机构包括箱体4、设于箱体4内的两组清洁组件6以及驱动清洁组件6沿水平方向伸出箱体4的驱动组件7，箱体4沿横臂33延伸方向的两侧开设有供清洁组件6穿过的让位孔41，当驱动组件7工作时，两组清洁组件6向外移动延伸至传感器1的镜头14位置进行清洗。
35.优选的，如图2、3所示，驱动组件7包括具有双轴输出组件的驱动电机71、传动连接驱动电机71两输出轴的第一螺杆72以及用于固定驱动电机71的固定件73，固定件73共有两个且位于箱体4底部中心位置两侧，用于将驱动电机71及其双轴输出组件固定于箱体4中部，第一螺杆72的两端分别沿箱体4中部延伸至让位孔41开口位置，清洁组件6包括清洁头
61、驱动块62、连接清洁头61及驱动块62的连接杆63、导向限位部64以及冲洗喷头65，清洁头61大小小于让位孔41及镜头14外部壳体用以成功伸入镜头14进行清洁，驱动块62与第一螺杆72螺纹连接且初始位置置于接近驱动电机71的位置，清洁头61通过水平设置的若干连接杆63与驱动块62连接且清洁头61的初始位置置于让位孔41位置，导向限位部64设于箱体4底部接近让位孔41的一侧且导向限位部64上端设有供连接杆63穿过的滑移孔(图中未标出)，冲洗喷头65固定于连接杆63上且开口朝向清洁头61方向，冲洗喷头65通过软管651连接外部输送装置，特别的，为保证清洁头61能够伸入镜头14位置，连接杆63的长度应略大于让位孔41与传感器1位于水平位置状态下镜头14的距离，从而，通过驱动电机71驱动清洁头61伸出至镜头14位置，对传感器1的镜头14进行自动清洗，能够清除镜头14上的灰尘及虫子，从而保持能见度仪的观测数据保持稳定和准确；同时实现替代人工的目的，提升能见度仪的清洁效率。
36.优选的，如图3、4所示，清洁头61包括与若干连接杆63固接的第一清洁部611以及设于第一清洁部611接近传感器1一侧的第二清洁部612，第二清洁部612的中部通过转动连接轴613与第一清洁部611转动连接，且转动连接轴613朝向箱体4内部延伸，第一螺杆72中部设有与转动连接轴613配合的让位槽721，转动连接轴613远离第二清洁部612的一端设有用于与第一螺杆72同步转动的连接键617(结合图4)，第二清洁部612与第一清洁部611之间且于转动连接轴613外侧活动套设有缓冲弹簧614，第一清洁部611外周侧设有若干刷毛615，第二清洁部612接近传感器1的一侧设有柔性的清洁棉层616，清洁面层为棉布层或脱脂棉层，本实施例中优选脱脂棉层，由此，清洁头61被设计为固定移动的第一清洁部611以及可跟随螺杆旋转的第二清洁部612，且第一清洁部611上布置刷毛615用于清理镜头14内壁的蛛丝、虫子等相对较大的物体，第二清洁部612则采用柔性的清洁棉层616，对镜头14进行保护性擦洗；此外，第二清洁部612与第一清洁部611之间的缓冲弹簧614能够使得第二清洁部612轻轻抵接在镜头14上，实现对镜头14的保护性清洗以及提升对镜头14的擦洗效果。
37.进一步的，外部输送装置包括液泵、电磁阀、清洁液储存箱以及清洁水储存箱(图中未示出)，清洁液储存箱及清洁水储存箱通过液泵连接电磁阀的输入端，电磁阀的输出端连接软管651至冲洗喷头65，结合图2、3，箱体4于让位孔41位置设有具有开口的延伸部42，延伸部42内设有用于清洗清洁头61的清洗喷头43，延伸部42底部设有储液槽44及出液旋塞45，电磁阀为两位三通电磁阀，清洁液储存箱中存有无水乙醇，清洁水储存箱中存有纯净水，从而，通过切换电磁阀的输入线路，能够使得冲洗喷头65对应喷出不同的液体，初步清洗时冲洗喷头65通过喷出无水乙醇，使得第二清洁部612上的清洁棉层616对镜头14进行擦洗，随后电磁阀切换线路，使得冲洗喷头65喷出纯净水对镜头14进行进一步清洁，冲洗掉粉尘等脏污物，冲洗完毕后配合转向电机13倾斜传感器1，使得水分流出，避免水分残留；同时，清洁头61收回后，通过延伸部42内的清洗喷头43对清洁头61进行冲洗，以待下次清洁使用。
38.特别的，为配合上述清洁过程，能见度仪的发射器11和接收器12内可带有加热装置(图中未示出)，产生热量蒸发水分，以防止水汽凝聚在光学镜头14的表面。
39.优选的，如图3所示，箱体4内于接近让位孔41的一侧设有分隔板46，分隔板46中部具有供连接杆63及驱动块62穿过的让位空间，且其上端设有供软管651穿过的让位通道，分隔板46及让位孔41之间形成防水腔47，防水腔47底部设有漏孔471，由此，能够防止水分进
入箱体4中部影响驱动电机71的正常运行，从而充分提升设备整体的稳定及耐用性。
40.优选的，如图5a、5b所示，箱体4接近横臂33的一侧设有连接框架8，连接框架8中部设有固定块81，升降机构5包括与横臂33固定的连接套51、与连接套51固接的竖向导轨52以及设于竖向导轨52顶部的升降电机53，升降电机53的输出轴朝向竖直向下的方向且传动连接第二螺杆54，固定块81沿竖直方向穿设有与第二螺杆54螺纹连接的螺孔811，当升降电机53工作时，固定块81带动箱体4移动至传感器1上方或两传感器1之间的水平连接线上，由此，在无需清洁时，驱动电机71通过旋转第一螺杆72将清洁头61收回，随后升降电机53驱动第二螺杆54将箱体4上升至传感器1的上方，转向电机13将发射器11和接收器12重新旋转回工作角度，从而充分避免箱体4对发射器11和接收器12的工作产生干扰，提升能见度仪工作的稳定性。
41.进一步的，竖向导轨52两侧朝向箱体4延伸形成导向部521，导向部521内侧设有导向槽522，连接框架8上设有与导向槽522滑移配合的导向块82，本实施例中导向槽522与导向块82的横截面均具有弧形过渡，从而，能够提升连接框架8与竖向导轨52滑移时的连接稳定性，从而增强设备整体的稳定程度及耐用性。
42.特别的，如图6所示，本方案中通过控制面板对各部分进行连接控制，控制面板中具有控制器模块，优选mcu处理器，控制器模块分别电连接转向电机13、升降电机53、驱动电机71以及电磁阀，从而实现对各组件的自动控制；此外，为实现能见度仪的定期、稳定触发，发射器11及接收器12中均具有镜头14表面污染监测功能，且相应电连接控制器模块，当污染程度超过阈值时，进行报警并驱动转向电机13、升降电机53、驱动电机71及电磁阀进行相应的工作。
43.本实用新型的工作过程如下：
44.如图7所示，首先转向电机13驱动发射器11及接收器12由相互交叉的工作位置转动至相对水平的水平位置，升降电机53驱动第二螺杆54将箱体4下移，此时发射器11、接收器12以及箱体4的中心位置处于同一轴线，随后驱动组件7控制两侧的第一螺杆72转动，连接杆63受限于导向限位部64仅可产生水平方向的移动，此时驱动块62推动连接杆63朝向接近发射器11/接收器12的方向移动，冲洗喷头65也跟随连接杆63进行移动，且由一定长度的软管651进行连接，待驱动块62移动至导向限位部64位置时产生止挡，驱动电机71停止工作，此时第二清洁部612上的清洁棉层616在缓冲弹簧614的作用下抵接在镜头14表面，第一清洁部611上的刷毛615在移动过程中对蛛网、虫子等较大物体进行缠绕清扫，随后，驱动电机71不断产生正反转，使得第一清洁部611持续对镜头14周围产生清扫，第二清洁部612反复旋转对镜头14产生擦洗，同时，冲洗喷头65先喷出无水乙醇进行镜头14清洁，随后喷出纯净水对镜头14进行冲洗，多次反复对发射器11/接收器12的镜头14进行清洁，待清洁完毕后，驱动电机71反转第一螺杆72，将清洁头61收回箱体4内，同时，清洁头61收回后，通过延伸部42内的清洗喷头43对清洁头61进行冲洗，以待下次清洁使用，最后，升降电机53驱动第二螺杆54使得箱体4重新上升至发射器11/接收器12上方，转向电机13驱动发生器及接收器12重新旋转回工作位置，完成镜头14的自动清洁过程。
45.综上，本方案通过驱动组件7驱动清洁组件6对传感器1的镜头14进行自动清洗，能够清除镜头14上的灰尘及虫子，从而保持能见度仪的观测数据保持稳定和准确；同时实现替代人工的目的，提升能见度仪的清洁效率。
46.上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
技术特征：
1.一种能见度观测仪镜头自动清洁装置，包括传感器(1)、采集器(2)、支架(3)、电源及校准装备组成，所述传感器(1)包括发射器(11)、接收器(12)以及控制处理器，所述支架(3)包括底座(31)、立柱(32)及横臂(33)，其特征在于，所述横臂(33)两端与发射器(11)及接收器(12)之间均设有用于驱动发射器(11)及接收器(12)旋转的转向电机(13)，所述发射器(11)及接收器(12)之间设有清洁机构，所述横臂(33)中部设有用于驱动清洁机构上下移动的升降机构(5)，所述清洁机构包括箱体(4)、设于箱体(4)内的两组清洁组件(6)以及驱动所述清洁组件(6)沿水平方向伸出箱体(4)的驱动组件(7)，所述箱体(4)沿横臂(33)延伸方向的两侧开设有供清洁组件(6)穿过的让位孔(41)，当所述驱动组件(7)工作时，两组所述清洁组件(6)向外延伸至传感器(1)的镜头(14)位置进行清洗。2.根据权利要求1所述的一种能见度观测仪镜头自动清洁装置，其特征在于，所述驱动组件(7)包括双轴驱动电机(71)、传动连接所述驱动电机(71)两输出轴的第一螺杆(72)以及用于固定驱动电机(71)的固定件(73)，所述第一螺杆(72)的两端分别沿箱体(4)中部延伸至让位孔(41)开口位置，所述清洁组件(6)包括清洁头(61)、驱动块(62)、连接清洁头(61)及驱动块(62)的连接杆(63)、导向限位部(64)以及冲洗喷头(65)，所述驱动块(62)与第一螺杆(72)螺纹连接且初始位置置于接近驱动电机(71)的位置，所述清洁头(61)通过水平设置的若干连接杆(63)与驱动块(62)连接且初始位置置于让位孔(41)位置，所述导向限位部(64)设于箱体(4)底部接近让位孔(41)的一侧且导向限位部(64)上端设有供连接杆(63)穿过的滑移孔，所述冲洗喷头(65)固定于连接杆(63)上且开口朝向清洁头(61)方向，所述冲洗喷头(65)通过软管(651)连接外部输送装置。3.根据权利要求2所述的一种能见度观测仪镜头自动清洁装置，其特征在于，所述清洁头(61)包括与若干连接杆(63)固接的第一清洁部(611)以及设于第一清洁部(611)接近传感器(1)一侧的第二清洁部(612)，所述第二清洁部(612)的中部通过转动连接轴(613)与第一清洁部(611)转动连接，且所述转动连接轴(613)朝向箱体(4)内部延伸，所述第一螺杆(72)中部设有与转动连接轴(613)配合的让位槽(721)，所述转动连接轴(613)远离第二清洁部(612)的一端设有用于与第一螺杆(72)同步转动的连接键(617)，所述第二清洁部(612)与第一清洁部(611)之间且于转动连接轴(613)外侧活动套设有缓冲弹簧(614)。4.根据权利要求3所述的一种能见度观测仪镜头自动清洁装置，其特征在于，所述第一清洁部(611)外周侧设有若干刷毛(615)，所述第二清洁部(612)接近传感器(1)的一侧设有柔性的清洁棉层(616)，所述清洁棉层为棉布层或脱脂棉层。5.根据权利要求2所述的一种能见度观测仪镜头自动清洁装置，其特征在于，所述外部输送装置包括液泵、电磁阀、清洁液储存箱以及清洁水储存箱，所述清洁液储存箱及清洁水储存箱通过液泵连接电磁阀的输入端，所述电磁阀的输出端连接所述软管(651)至冲洗喷头(65)，所述箱体(4)于让位孔(41)位置设有具有开口的延伸部(42)，所述延伸部(42)内设有用于清洗清洁头(61)的清洗喷头(43)，所述延伸部(42)底部设有储液槽(44)及出液旋塞(45)。6.根据权利要求2所述的一种能见度观测仪镜头自动清洁装置，其特征在于，所述箱体(4)内于接近让位孔(41)的一侧设有分隔板(46)，所述分隔板(46)中部具有供连接杆(63)及驱动块(62)穿过的让位空间，且其上端设有供软管(651)穿过的让位通道，分隔板(46)及让位孔(41)之间形成防水腔(47)，所述防水腔(47)底部设有漏孔(471)。
7.根据权利要求1所述的一种能见度观测仪镜头自动清洁装置，其特征在于，所述箱体(4)接近横臂(33)的一侧设有连接框架(8)，所述连接框架(8)中部设有固定块(81)，所述升降机构(5)包括与横臂(33)固定的连接套(51)、与连接套(51)固接的竖向导轨(52)以及设于竖向导轨(52)顶部的升降电机(53)，所述升降电机(53)的输出轴朝向竖直向下的方向且传动连接第二螺杆(54)，所述固定块(81)沿竖直方向穿设有与第二螺杆(54)螺纹连接的螺孔(811)，当所述升降电机(53)工作时，所述固定块(81)带动箱体(4)移动至传感器(1)上方或两传感器(1)之间的水平连接线上。8.根据权利要求7所述的一种能见度观测仪镜头自动清洁装置，其特征在于，所述竖向导轨(52)两侧朝向箱体(4)延伸形成导向部(521)，所述导向部(521)内侧设有导向槽(522)，所述连接框架(8)上设有与导向槽(522)滑移配合的导向块(82)。
技术总结
本实用新型提供一种能见度观测仪镜头自动清洁装置，包括传感器、采集器、支架、电源及校准装备组成，传感器包括发射器、接收器以及控制处理器，支架包括底座、立柱及横臂，横臂两端与发射器及接收器之间均设有转向电机，发射器及接收器之间设有清洁机构，横臂中部设有升降机构，清洁机构包括箱体、设于箱体内的两组清洁组件以及驱动组件，箱体沿横臂延伸方向的两侧开设有让位孔，当驱动组件工作时，两组清洁组件向外延伸至传感器的镜头位置进行清洗，本方案通过驱动组件驱动清洁组件对传感器的镜头进行自动清洗，能够清除镜头上的灰尘及虫子，从而保持能见度仪的观测数据保持稳定和准确；同时实现替代人工的目的，提升能见度仪的清洁效率。清洁效率。清洁效率。
