一种水分仪镜头防尘系统的制作方法

1.本实用新型涉及水分仪技术领域，特别涉及一种水分仪镜头防尘系统。


背景技术：

2.红外水分仪是烟草专用的在线近红外线反射式水分仪，主要对烟草含水率进行实时在线检测和反馈控制，其工作原理是利用特定波长的红外光进行辐照，在辐照过程中，物料中的水分子通过羟基-oh伸缩振动和变角振动对红外线进行吸收，部分吸收后的红外光束被反射至红外光学探测器，探测器接收并处理反射的红外光束，通过与参比光束对比确定物料对红外光束的吸收强度，进而根据吸收强度与物料中水分含量的关系检测出物料含水率。该水分仪对于稳定制丝加工过程质量、提高加工精度起着关键作用。
3.目前制丝线的水分仪镜头均安装敞开式清洁窗，由于生产现场环境影响，在制丝设备预热、生产、停机及维护时，为防止烟草物料散发的灰尘、蒸汽水雾聚积在水分仪的镜头上，影响水分测量精度，因此需将镜头清洁窗输入压空一直保持供给状态，这样使用了大量压空能源；但是如果停止压空就导致清洁窗防尘能力不足，容易造成灰尘、蒸汽水雾聚积在水分仪镜头上，为保证镜头探测质量，需专人定期清理镜头；另外，国家节假日或企业检修断掉压空后，在重新准备生产前还需专门对所有镜头进行全面清洁维护。因此，现有水分仪浪费大量人力物力。
4.申请号为cn201721299905.9的中国专利公开了一种烟丝用检测用水分仪，该水分仪包括水分仪本体、位于水分仪本体下部的清洁窗、两端分别连接于清洁窗和压缩气源的清吹气管，在所述清吹气管中连接有铜管，该铜管缠绕在蒸汽管上。但是这种水分仪的清洁窗在制丝设备停机、维护时，仍然需要一直输入压空才能保持镜头的清洁，因此仍然造成大量能源的浪费。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于解决在水分仪停机时，不需要清洁窗一直输入压空也能够保持水分仪镜头清洁状态，减少能源浪费的问题。本实用新型提供了一种水分仪镜头防尘系统，在水分仪停机时，不需要清洁窗一直输入压空就能够有效防止灰尘、蒸汽水雾进入水分仪镜头，节约能源。
6.为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式公开了一种水分仪镜头防尘系统，套设在镜头上，包括：
7.箱体，箱体的底板在相对应镜头的位置开设有探头孔；
8.步进马达；
9.丝杆传动装置，与步进马达连接；
10.滑板，与探头孔对应设置并与丝杆传动装置连接；
11.其中，步进马达通过丝杆传动装置驱动滑板沿第一方向移动以打开或关闭探头孔。
12.采用上述技术方案，通过步进马达和丝杆传动装置来驱动滑板沿第一方向往复移动，以便在水分仪工作时，打开探头孔，水分仪停机后，滑板盖住探头孔，从而能够保证在水分仪停机时的密闭和防尘效果，而不需要清洁窗一直通入压空来清洁镜头，减少能源浪费。
13.根据本实用新型的另一具体实施方式，丝杆传动装置包括：
14.丝杆，与步进马达连接；
15.套接件，套接在丝杆上；
16.滑台，与丝杆平行设置，套接件滑动连接于滑台上；
17.滑板连接件，分别与滑板和套接件连接；
18.丝杆在步进马达的驱动下旋转，以带动套接件以及与套接件相连接的滑板连接件和滑板沿第一方向移动。
19.根据本实用新型的另一具体实施方式，滑台呈t型，具有固定部和滑轨部，套接件与滑台连接的一侧具有u型的卡接部，卡接部与滑轨部滑动连接。
20.根据本实用新型的另一具体实施方式，滑板连接件为l型。
21.根据本实用新型的另一具体实施方式，丝杆为梯形丝杆。
22.根据本实用新型的另一具体实施方式，丝杆的两端分别设有马达安装座和丝杆轴承座，分别用于固定步进马达和丝杆的端部；滑台设置在马达安装座和丝杆轴承座之间。
23.根据本实用新型的另一具体实施方式，在探头孔的两侧设有平行且相对的导轨，滑板具有平行的端边，滑板通过端边接入导轨。
24.根据本实用新型的另一具体实施方式，探头孔呈矩形，探头孔的长度或宽度比镜头外径大15-20mm。
25.根据本实用新型的另一具体实施方式，箱体的顶板在与镜头相对应的位置开设有镜头孔。
26.根据本实用新型的另一具体实施方式，镜头孔处设有密封圈。
27.根据本实用新型提供的水分仪镜头防尘系统，该系统的箱体设置在镜头处，箱体的底板设有供水分仪镜头检测物料的探头孔，并且与探头孔相对应地设置有滑板。在水分仪工作时，通过步进马达和丝杆传动装置驱动滑板移动来打开探头孔，在水分仪停机时，通过步进马达和丝杆传动装置驱动滑板移动来关闭探头孔。因此采用本实用新型提供的水分仪镜头防尘系统，在水分仪停机时，可在不通入压空吹扫的情况下，有效防止灰尘、蒸汽水雾进入镜头，减少能源浪费。
附图说明
28.图1示出本实用新型一实施例提供的水分仪镜头防尘系统的立体示意图；
29.图2示出本实用新型一实施例提供的丝杆与丝杆轴承座连接的示意图；
30.图3示出本实用新型一实施例提供的套接件的立体示意图；
31.图4示出本实用新型一实施例提供的滑台的立体结构示意图；
32.图5示出本实用新型一实施例提供的导轨的立体结构示意图；
33.图6示出本实用新型一实施例提供的防尘系统的箱体顶板的示意图。
具体实施方式
34.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。虽然本实用新型的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此实用新型的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作实用新型介绍的目的是为了覆盖基于本实用新型的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本实用新型的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本实用新型也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本实用新型的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
35.应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
36.在本实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
37.术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
38.在本实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。
39.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。
40.如图1所示，图1为本实用新型一实施例提供的一种水分仪镜头防尘系统的内部立体结构示意图。该水分仪镜头防尘系统套设在水分仪的镜头上，包括：
41.箱体1，箱体1的底板11在相对应镜头的位置开设有探头孔111；
42.步进马达2；
43.丝杆传动装置3，与步进马达2连接；
44.滑板4，与探头孔111对应设置并与丝杆传动装置3连接；
45.其中，步进马达2通过丝杆传动装置3驱动滑板4沿第一方向(如图1中x方向所示)移动以打开或关闭探头孔111。
46.采用上述技术方案，在镜头处设置一个箱体1，在箱体1的底板11上与镜头相对应的位置设置探头孔111，在探头孔111处相对应地设置滑板4，通过步进马达2和丝杆传动装置3实现滑板4打开探头孔111和关闭探头孔111，从而在水分仪停机时，关闭探头孔111，就能够保持镜头的清洁度，而不需要清洁窗一直通入压空，减少资源浪费。另外，由于用箱体1罩住镜头，所以在整个设备停机或维护时，也不会因为没有通入压空而造成灰尘、蒸汽水雾聚积在镜头上，因此不需要操作人员只要停止通入压空就要对所有镜头进行清洁，节省人
力资源。
47.具体地，探头孔111设置在箱体1的底板11上且与镜头相对应的位置处，滑板4与探头孔111相对应地设置，并且滑板4的大小大于探头孔111的大小，以便能够覆盖探头孔111。滑板4呈薄板装，与箱体1的底板11彼此独立，为一单独的模块，这里对探头孔111和滑板4的形状不作限制，只要滑板4在关闭探头孔111时，能够覆盖探头孔111即可。在本实用新型中，当水分仪停机时，可以将滑板4移动到探头孔111的位置以关闭探头孔111，由于镜头位于箱体1内部，处于相对封闭的环境中，此时不需要一直吹压空，即能够保持镜头的清洁度，能够防止灰尘、蒸汽水雾聚积在水分仪镜头上。
48.值得一提的是，步进马达2可以设置在箱体1内部，也可以设置在箱体1外部，本实用新型对此不作限制。但是为了能够使防尘系统的结构简单和美观，在本实施例中，步进马达2优选设置在箱体1内部。
49.更具体地，水分仪镜头防尘系统还包括控制装置和开关单元，控制装置与步进马达2、水分仪和开关单元相连接，当打开开关单元时，开关单元将开机信号传输给控制装置，控制装置收到开机信号后控制步进马达2运行，并通过丝杆传动装置3带动滑板4沿第一方向移动预定距离从而打开探头孔111，同时控制装置控制水分仪开始工作，此时，水分仪的压空电磁阀得以导通，从而清洁窗通入压空以清洁镜头。当断开开关单元时，开关单元将关机信号传输给控制装置，控制装置收到停机信号后控制步进马达2反向运行，并通过丝杆传动装置3带动滑板4沿与第一方向相反的方向移动预定距离从而关闭探头孔111，同时控制装置控制水分仪停止工作，此时，水分仪的压空电磁阀断电，从而清洁窗停止通入压空。这里的控制可以是自动控制，即打开或断开开关单元时可以将开机信号或关机信号通过控制装置传输给水分仪来控制水分仪的开机或关机，同时控制装置将开机信号或关机信号传输给步进马达2来控制滑板4打开或关闭探头孔111；此外，也可以是手动控制滑板4的移动，即开关单元包括水分仪开关单元和防尘系统开关单元，水分仪开关单元和防尘系统开关单元分别将水分仪的开机或关机信号传输给水分仪来控制水分仪的启停和压空电磁阀的通断，而防尘系统开关单元用于控制水分仪镜头防尘系统的启停，也就是控制步进马达2的运行以使滑板4打开或关闭探头孔111。
50.具体地，在本实施例中，控制装置为plc可编程控制器。
51.在本实施例中，利用步进马达2和丝杆传动装置3实现滑板4沿第一方向的移动，直接将丝杆的螺旋运动转成套接件的直线运动，没有多余的传动结构，也不需要其他的限位结构或增设传感器来检测滑板4的位置，因此使用简单的结构就能够实现稳定的传动，并且减少信号输入输出次数，从而提高系统的运行效率。此外，步进马达2是固定不定的，可以不跟着滑板4移动，因此不会出现信号线的缠绕而发生故障的问题，以及不会出现因步进马达2移动带来箱体1重心的改变而使得箱体1不稳定的问题。
52.进一步地，丝杆传动装置3包括：
53.丝杆31，与步进马达2连接，通过步进马达2驱动丝杆31旋转；
54.套接件32，套接在丝杆31上；
55.滑台33，与丝杆31平行设置，套接件32滑动连接于滑台33上；
56.滑板连接件34，与滑板4和套接件32连接；
57.当丝杆31在步进马达2的驱动下旋转，以带动套接件32以及与套接件32相连接的
滑板连接件34和滑板4沿第一方向移动。
58.具体地，丝杆31和滑台33分别设置成沿第一方向延伸并且相互平行。滑台33不仅为套接件32的移动方向提供导向作用，而且能够对套接件32起到支撑的作用。步进马达2正向运行时，驱动丝杆31正向旋转，由于丝杆31与套接件32螺纹连接，因此套接件32沿第一方向移动，从而带动滑板连接件34和滑板4沿第一方向移动以打开探头孔111；当步进马达2反向运行时，驱动丝杆31反向旋转，由于丝杆31与套接件32螺纹连接，因此套接件32沿与第一方向相反的方向移动，从而带动滑板连接件34和滑板4沿与第一方向相反的方向移动以关闭探头孔111。
59.进一步地，滑台33呈t型，具有固定部331和滑轨部332，套接件32与滑台33连接的一侧具有u型的凹槽322，凹槽322与滑轨部332滑动连接。
60.具体地，如图1和图4所示，滑台33平行于丝杆31沿第一方向延伸，固定部331可以通过螺栓等紧固件固定到箱体1的侧板上；滑轨部332从固定部331的侧表面延伸出来，与固定部331一起形成t字形。
61.如图3所示，在本实施例中，套接件32包括滑块部321和凹槽322，其中滑块部321具有螺纹孔3211，用于与丝杆31螺纹连接；凹槽322形成在滑块部321一侧且与滑块部321一体成型，凹槽322卡接在滑台33的滑轨部332上以与该滑轨部332滑动连接。
62.具体地，凹槽322的第一内侧表面3221和第二内侧表面3222与滑轨部332连接并且设有直线轴承，以便凹槽322能够顺畅地沿滑轨部332滑动，减小滑动时的摩擦力。
63.值得一提的是，本实施例中，对凹槽322的深度不作限制，为了更顺畅地沿滑轨部332滑动，凹槽322的深度优选与滑轨部332沿第二方向上(如图1中y方向所示)的长度相同。此外，为了减小凹槽322与滑轨部332之间接触的摩擦力，凹槽322的两侧端部以及滑轨部332的沿第二方向延伸的远端均设有弧形倒角。
64.进一步地，滑板连接件34为l型。
65.具体地，如图1所示，滑板连接件34具有竖直部341和水平部342，竖直部341与水平部342的交接处形成90
°
夹角，其中竖直部341与套接件32通过螺栓等紧固件固定连接，水平部342与滑板4通过螺栓等紧固件固定连接。这样设计滑板连接件34能够实现通过滑板连接件34和套接件32将滑板4与丝杆31联动在一起最终实现移动，即在丝杆31旋转时，套接件32沿第一方向往复移动，通过滑板连接件34带动滑板4沿第一方向往复移动以打开或关闭探头孔111。
66.进一步地，丝杆31为梯形丝杆。
67.具体地，梯形丝杆成本低，旋转运动转换为直线运动时较快速且精度较高。
68.进一步地，丝杆31的两端分别设有马达安装座21和丝杆轴承座311，分别用于固定步进马达2和丝杆31的端部；滑台33设置在马达安装座21和丝杆轴承座311之间。
69.如图1所示，马达安装座21设置在丝杆31的一端，中间设有供联轴器穿过的孔，马达安装座21用于与步进马达2连接并固定步进马达2，丝杆31的一端通过联轴器与步进马达2连接。马达安装座21起到固定步进马达2和支撑丝杆31的一端部的作用。丝杆轴承座311设置在丝杆31的另一端并固定在箱体1的侧板上，用于支撑丝杆31的另一端部。如图2所示，丝杆轴承座311中间具有圆孔，用于安装轴承312，轴承312与丝杆31的端部螺纹连接。
70.进一步地，在探头孔111的两侧设有平行且相对的导轨5，滑板4具有平行的端边，
滑板4通过端边接入导轨5。
71.具体地，滑板4可以设置成贴着底板11移动，滑板4也可以与底板11之间具有一定间隙，以减小滑板4与底板11之间的摩擦，本实用新型对此不作限制。在本实施例中，滑板4设置成与底板11存在一定间隙，这时为了能够更好地防止灰尘、蒸汽水雾从间隙进入箱体1内部，并且能够为滑板4提供滑动导向，在探头孔111的两侧设有平行且相对的导轨5，滑板4的两侧端边接入导轨5中。
72.更具体地，如图5所示，导轨5呈“z”字形，具有第一导轨部51和第二导轨部52，第一导轨部51固定在底板11上，这里对固定的方式不作限制，可以通过焊接或者螺栓等方式固定到底板11上。第二导轨部52与底板11之间具有一定间隙，用于插入滑板4的端边，并且滑板4沿该间隙移动。
73.为了方便加工，探头孔111呈矩形，并且为了不影响水分仪镜头探测物料，探头孔111的长度或宽度比镜头外径至少大15-20mm。
74.进一步地，如图6所示，箱体1的顶板12在与镜头相对应的位置开设有镜头孔121，该镜头孔121用于插入穿过水分仪的镜头。为了更有效地防止灰尘、蒸汽水雾进入镜头，在镜头孔121处设有密封圈。
75.如图1所示，箱体1的侧板的上方边沿向箱体内部延伸形成结合部131，在结合部131上设有第一安装孔132。如图6所示，在顶板12的四周与第一安装孔132相对应的位置处，设有第二安装孔122，用于通过螺栓等紧固件将顶板12固定安装到箱体1上。将顶板12设置成可拆卸的，便于对水分仪镜头防尘系统进行维护。
76.本实用新型工作的原理：在生产开始阶段，控制装置接收到开关单元的开机信号后，控制装置将开机信号分别传输给步进马达2和水分仪以及压空电磁阀，步进马达2驱动丝杆31旋转，从而带动套接件32沿滑台33向着第一方向移动，从而通过滑板连接件34带动滑板4沿第一方向移动以打开探头孔111，同时水分仪开始检测物料，并且压空电磁阀导通，清洁窗通入压空开始清洁镜头；在生产停止阶段，控制装置接收到开关单元的停机信号后，控制装置将停机信号分别传输给步进马达2和水分仪以及压空电磁阀，步进马达2驱动丝杆31反向旋转，从而带动套接件32沿滑台33向着与第一方向相反方向移动，从而通过滑板连接件34带动滑板4沿与第一方向相反方向移动以关闭探头孔111，同时水分仪停止检测物料，并且压空电磁阀断开，清洁窗停止通入压空。
77.采用本实用新型提供的水分仪镜头防尘系统，在停止生产阶段，水分仪停机时，清洁窗不需要一直通入压空来清洁镜头就能够防止灰尘、蒸汽水雾进入镜头，保持镜头的清洁，因此能够节约能源。
78.虽然通过参照本实用新型的某些优选实施方式，已经对本实用新型进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本实用新型的精神和范围。