水下紫外線殺菌器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及水下防生物附著保護裝置，特別是涉及海洋中現場測量傳感器的防生物附著保護裝置。
【背景技術】
[0002]在海洋研宄領域，海水環境是一個特殊的極為復雜的腐蝕環境，海水中生長著各種生物，海洋生物的生長和附著按照以下過程逐步實現:海水中的細菌生物膜會附著在儀器表面，為浮游生物的幼蟲提供立足點，浮游生物可充當藤壺、貽貝成蟲的餌料，促進定居類的海洋生物附著在其上并產生石灰質沉積，為藻類植物的生長提供了適宜環境，而藻類植物的繁殖進一步為定居類生物提供了食物來源，如此循環使得海洋生物不斷生長和增殖，最終完全覆蓋海洋儀器表面。
[0003]海洋生物的附著除了影響傳感器正常工作外還對儀器產生腐蝕，它們覆蓋水下相機鏡頭和光源、干擾傳感器、淹沒機械結構，嚴重縮短儀器設備壽命，因此防止海洋生物快速生長及附著具有重要意義。
[0004]現有的水下防生物生長和殺菌裝置主要分為兩類:一類是機械執行機構，如采用水下擦拭器或刮削器定時執行擦拭動作，將附著在儀器表面的細菌和生物擦除掉；另一類是化學投藥法，通過人工定期向儀器所在水域附近投放含有生物毒性的化學藥劑，或者儀器本身具有可以緩慢釋放化學藥劑的特制裝置。
[0005]上述水下防生物生長和殺菌的裝置和方法存在很多缺陷，機械裝置的局限性包括水下活動執行機構的可靠性差、功耗高和難以有效保護幾何形狀復雜的海洋傳感器如球形、管型等不規則形狀；化學投藥法的殺菌有效期短并且需要不斷投藥，而且容易導致一系列環境污染問題。
【實用新型內容】
[0006]針對現有的水下防生物生長和殺菌裝置所存在的問題，本實用新型推出水下紫外線殺菌器，其目的在于通過采用260?280nm波長范圍的微型紫外線發射光源配合開關時序控制器和耐壓水密殼體，產生的紫外線輻射在海洋生物生長早期DNA克隆和細胞復制階段，被細胞的DNA堿基所吸收，破壞細胞結構阻止細胞復制，防止海洋儀器表面的細菌生物膜吸附和浮游生物幼蟲細胞生長，從而排除后期藻類、貝類等高等級海洋生物細胞增殖，最終使得生物生長和附著完全停滯。
[0007]本實用新型所涉及的水下紫外線殺菌器呈圓柱狀，由上下兩部分構成，下部為耐壓水密殼體，耐壓水密殼體內密封有開關時序控制器，上部包括發光基板、連接底座和透明水密保護罩，發光基板固定在連接底座上，連接底座固定在耐壓水密殼體上端，透明水密保護罩罩在發光基板和連接底座的外側并固定在連接底座上。
[0008]所述的發光基板為圓形片狀結構，上表面圓心處設置有微型紫外線發射光源，光源采用紫外線發光二極管，由恒流源供電。發光基板與連接底座通過點焊固定在一起，發光基板的下表面與連接底座之間的縫隙填充導熱介質，用于發光基板的導熱和散熱，連接底座的內部和導熱介質的下部填充并封裝由絕緣隔熱材料制成的絕緣體。
[0009]所述的透明水密保護罩為上端密閉下端開口的圓柱狀石英玻璃罩，便于紫外線透射出來，又避免發光基板與海水直接接觸而產生短路和腐蝕。透明水密保護罩的下部內側與連接底座通過設置在連接底座外側的兩道柱面密封圈密封。
[0010]所述的耐壓水密殼體的上部有圓筒形敞口，圓筒形敞口內側設置螺紋。所述的連接底座的下部外側設置密封圈和螺紋，旋入耐壓水密殼體的上部圓筒形敞口內旋緊密封。
[0011]所述的耐壓水密殼體內密封的開關時序控制器設置在耐壓水密殼體內的電路板上。上部的發光基板通過引線與開關時序控制器連接，引線從發光基板引出，穿過導熱介質和絕緣體后從連接底座的下端進入耐壓水密殼體內并連接開關時序控制器。
[0012]所述的耐壓水密殼體底端設置電纜密封接頭和電源傳輸線，電纜密封接頭將電源傳輸線與電路板上的開關時序控制器連接，開關時序控制器將外接電源轉換為恒流源，輸入給發光基板，開關時序控制器控制紫外線發光二極管按照預定的時間間隔發光。
[0013]所述的開關時序控制器具備電壓轉換、恒流輸出和發光時序控制等功能。開關時序控制器將外部輸入電源穩壓后轉換為恒流輸入給發光基板，并控制紫外線發光二極管按照預定的時間間隔發光，可預設紫外線發光二極管按照一定的時間間隔循環發光，發光時間間隔以5分鐘為單位可任意設置為5分鐘、10分鐘、15分鐘......55分鐘。
[0014]本實用新型所涉及的水下紫外線殺菌器體積小、功耗低、殺菌效果好、配置靈活且對環境沒有污染，適用于保護水下長期布放、環境水質要求高、幾何形狀復雜的海洋傳感器和海洋儀器，在海洋環境監測預警、海洋生態保護和水產養殖等諸多領域具有良好的應用前景。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的水下紫外線殺菌器使用原理圖；
[0016]圖2為本實用新型的水下紫外線殺菌器結構圖。
[0017]附圖中標記說明:
[0018]1、水下紫外線殺菌器2、被保護傳感器
[0019]3、紫外線光束4、專用夾具
[0020]5、透明水密保護罩6、發光基板
[0021]7、連接底座8、耐壓水密殼體
[0022]9、柱面密封圈10、紫外線發光二極管
[0023]11、導熱介質12、絕緣體
[0024]13、端面密封圈14、引線
[0025]15、開關時序控制器16、電纜密封接頭
[0026]17、電源傳輸線18、電路板
【具體實施方式】
[0027]結合附圖對本實用新型的技術方案作進一步描述。如圖1所示為本實用新型專利涉及的水下紫外線殺菌器使用原理圖，圖2顯示本實用新型專利涉及的水下紫外線殺菌器的結構示意圖。
[0028]如圖1所示，水下紫外線殺菌器I通過專用夾具4固定在被保護傳感器2上，水下紫外線殺菌器I通電發出的260?280nm紫外線光束3，照射到被保護傳感器2表面上，在紫外線光束3所照射的范圍內均為有效殺菌保護區。水下紫外線殺菌器I的輸出功率越高、照射時間越長、與被保護傳感器2的距離越近，殺菌效果越好。紫外線光束3的發光角度約140度，有效照射距離8?10厘米，專用夾具4實現調節水下紫外線殺菌器I與被保護傳感器2的相對位置、照射距離和照射角度。
[0029]如圖2所示，水下紫外線殺菌器I由上、下兩部分構成，上部的透明水密保護罩5、發光基板6和連接底座7設置在下部的圓柱狀耐壓水密殼體8上。
[0030]透明水密保護罩5將發光基板6及其連接底座7的上半部分密封在內部，透明水密保護罩5為上端密閉下端開口的圓柱狀石英玻璃罩，透明水密保護罩5的下部內側與連接底座7通過設置在連接底座7外側的兩道柱面密封圈9密封。
[0031]發光基板6為圓形片狀結構，上表面中心處設置有紫外線發光二極管10，下表面與連接底座7之間通過點焊固定并填充導熱介質11用于導熱和散熱，連接底座7的內部和導熱介質11的下部填充并封裝由絕緣隔熱材料制成的絕緣體12。
[0032]耐壓水密殼體8的上部有圓筒形敞口，圓筒形敞口內側設置螺紋，連接底座7的下端設置外側螺紋和端面密封圈13，連接底座7通過端面密封圈13與耐壓水密殼體8的上端面旋緊密封。
[0033]引線14從發光基板6引出，穿過導熱介質11和絕緣體12后從連接底座7的下端進入耐壓水密殼體8內并連接開關時序控制器15。耐壓水密殼體8的底端設置電纜密封接頭16和電源傳輸線17，外部電源由電源傳輸線17和電纜密封接頭16輸入電路板18上的開關時序控制器15。
[0034]發光基板6的發光熄滅時長和時序由開關時序控制器15控制。
【主權項】
1.一種水下紫外線殺菌器，呈圓柱狀，由上下兩部分構成，其特征在于:下部為耐壓水密殼體(8)，耐壓水密殼體(8)內密封有開關時序控制器(15)，上部包括發光基板(6)、連接底座(7)和透明水密保護罩(5)，發光基板(6)固定在連接底座(7)上，連接底座(7)固定在耐壓水密殼體(8)上端，透明水密保護罩(5)罩在發光基板(6)和連接底座(7)的外側并固定在連接底座(7)上； 所述的發光基板(6)為圓形片狀結構，上表面中心處設置微型紫外線發射光源，下表面與連接底座(7)之間通過點焊固定并填充導熱介質(11)，導熱介質(11)用于發光基板(6)的導熱和散熱，連接底座(7)的內部和導熱介質(11)的下部填充并封裝由絕緣隔熱材料制成的絕緣體(12); 所述的耐壓水密殼體(8)內密封的開關時序控制器(15)設置在耐壓水密殼體內的電路板(18)上，上部的發光基板(6)通過引線與開關時序控制器(15)連接，引線從發光基板(6)引出，穿過導熱介質(11)和絕緣體(12)后從連接底座的下端進入耐壓水密殼體(8)內并連接開關時序控制器(15)。2.根據權利要求1所述的水下紫外線殺菌器，其特征在于:所述的微型紫外線發射光源采用紫外線發光二極管(10)。3.根據權利要求1所述的水下紫外線殺菌器，其特征在于:所述的透明水密保護罩(5)為上端密閉下端開口的圓柱狀石英玻璃罩，透明水密保護罩(5)的下部內側與連接底座(7)通過設置在連接底座(7)外側的兩道柱面密封圈(9)密封。4.根據權利要求1所述的水下紫外線殺菌器，其特征在于:所述的耐壓水密殼體(8)的上部有圓筒形敞口，圓筒形敞口內側設置螺紋；所述的連接底座(7)下部外側設置密封圈和螺紋，旋入耐壓水密殼體(8)的上部圓筒形敞口內旋緊密封。5.根據權利要求1所述的水下紫外線殺菌器，其特征在于:所述的耐壓水密殼體(8)底端設置電纜密封接頭(16)和電源傳輸線(17)，電纜密封接頭(16)將電源傳輸線(17)與電路板(18)上的開關時序控制器(15)連接，開關時序控制器(15)將外接電源轉換為恒流源，輸入給發光基板(6)，開關時序控制器(15)控制紫外線發光二極管(10)按照預定的時間間隔發光。
【專利摘要】本實用新型公開了一種水下紫外線殺菌器，既可用于淡水也可用于海水，通過采用260～280nm波長范圍的紫外線輻射實現水下殺菌和抑制生物生長。本實用新型可安裝在不同類型的現場測量傳感器附近，可有效緩解水中生物生長過于旺盛而導致的傳感器測量漂移、敏感元件損壞問題。水下紫外線殺菌器由透明水密保護罩、發光基板、紫外線發光二極管、開關時序控制器、耐壓水密殼體和信號電纜等幾部分組成，可以實現瞬間啟動、持續發光和定時發光，其殺菌效果好，實施殺菌作業時無活動機械部件和化學物質析出，可靠性高且對環境沒有污染，對于保護水下長期布放、環境保護要求高、幾何形狀復雜的海洋測量傳感器免受生物生長和附著影響具有明顯應用效果。
【IPC分類】C02F1/32
【公開號】CN204625248
【申請號】CN201520210746
【發明人】蘭卉, 姜飛, 高坤, 吳晟
【申請人】國家海洋技術中心
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年4月9日