可自動升降的電力機車冷卻液離子檢測器的制作方法

本實用新型屬于冷卻液中有害元素化學成分分析測試技術領域，涉及一種可自動升降的電力機車冷卻液離子檢測器。

背景技術：

冷卻液在機車運行中起著至關重要的作用。冷卻液的品質對機車性能和壽命有直接影響。使用前，需要對冷卻液中鈣鎂離子濃度、氯離子濃度以及離子總濃度等參數進行檢測。采用滴定法進行檢測，試驗復雜，工作強度較大，檢測周期長；采用電極法測試時，多采用一次測試一種參數的模式，且每次測試時需要人工將測試電極擺放或從樣品中拿出，工序繁瑣，且人工操作具有很強的不可控性，易對測試結果造成影響。

技術實現要素：

本實用新型提出一種可自動升降的電力機車冷卻液離子檢測器，解決了現有技術中人工擺放電極工序繁瑣，操作不可控，易影響測試結果的技術問題。

本實用新型的的技術方案是這樣實現的：

可自動升降的電力機車冷卻液離子檢測器，包括升降桿、內套和外套，所述升降桿與所述內套上的絲母螺紋連接，所述內套通過滑塊和導軌滑動設置在所述外套內壁，且其頂部設有電極固定板，所述電極固定板上設有電極，

所述升降桿與電機連接，所述導軌上設置有限位開關，所述電機和所述限位開關均與控制器連接，

所述電極包括鈣鎂離子檢測電極、氯離子檢測電極和電導率電極，所述鈣鎂離子檢測電極、所述氯離子檢測電極和所述電導率電極分別通過鈣鎂離子檢測模塊、氯離子檢測模塊和電導率檢測模塊與數據采集模塊連接，所述數據采集模塊與所述控制器連接。

作為進一步的技術方案，所述內套長度與所述外套長度的比例為3：4。

作為進一步的技術方案，所述滑塊設置在所述內套的下端。

作為進一步的技術方案，所述外套底部設有固定耳板。

作為進一步的技術方案，所述數據采集模塊的型號為AD7606。

作為進一步的技術方案，所述鈣鎂離子檢測電極、所述氯離子檢測電極和所述電導率電極呈圓周分布。

作為進一步的技術方案，所述限位開關包括上限位開關和下限位開關。

本實用新型的有益效果為：

1、本實用新型工作時，控制器可根據實際情況，控制電機運轉，使得電機帶動升降桿上升或者下降，由于升降桿與內套上的絲母螺紋連接，因此內套將隨著升降桿的移動而在外套上滑動，從而帶動電極固定板及電極進行運動，實現了電極的自動升降功能，使得電極進入待檢冷卻液內，開始對其進行檢測。此時，鈣鎂離子檢測電極、氯離子檢測電極和電導率電極將輸出不同電壓，分別通過鈣鎂離子檢測模塊、氯離子檢測模塊和電導率檢測模塊將對應電極獲得的電信號進行放大，并傳遞至數據采集模塊，通過數據采集模塊將電信號轉化為數字信號并輸送至控制器，再由控制器將所獲得的數字信號進行分析處理，得出鈣鎂離子和氯離子濃度，及冷卻液的電導率，再結合測試時的環境溫度，根據電導率、溫度與離子總濃度之間的關系式，推算出所測樣品的離子總濃度。

本實用新型設計科學合理，一次可同時檢測出冷卻液的三種離子參數(鈣鎂離子濃度、氯離子濃度和離子總濃度)，同時有效減少了人工擺放電極的工序，簡化了測試的操作工序，節省了工作時間，提高了工作效率，實現了操作的智能化、機械化控制，保證了每次試驗的穩定性和準確性，保證了試驗效果，符合高精度試驗的檢測要求。

2、本實用新型設備采用絲桿式升降桿，內套通過滑塊和導軌滑動設置在外套內壁，確保了電極的升降平穩，且有效避免了設備使用時噪音的產生，高效環保，安全可靠；導軌上設置有與控制器連接的限位開關，可有效保證升降桿在合理的范圍內運行，保證了設備使用時的安全性和可靠性，設計科學合理。

3、本實用新型中內套長度與外套長度的比例為3：4，內套可完全收縮至外套內，這一設計充分利用了外套的內部空間，同時又使得離子檢測器的升降量程最大化，設計科學合理，外形小巧美觀，同時又具有很強的實用性，設計科學合理。

4、本實用新型中設備采用絲桿式升降桿，確保了電極的升降平穩，且有效避免了設備使用時噪音的產生，高效環保，安全可靠。外套底部設有固定耳板，可將離子檢測器安裝固定在所需測試儀器上，便于安裝使用，以確保使用時離子檢測器運行的穩定性，符合離子檢測器的使用要求，設計簡單可靠。

5、本實用新型中數據采集模塊采用AD7606高精度16位ADC芯片，實現8路模擬輸入，阻抗1M歐姆。這一設置無需負電源，無需前端模擬運放電路，可直接通過傳感器輸出，輸入范圍為±5V～±10V，可通過IO控制量程，分辨率為16位，最大采樣頻率可達200Ksps，支持8檔過采樣設置(可以有效降低抖動)內置基準單5V供電SPI接口或16位總線接口，接口IO電平可以是5V或3.3V。

6、本實用新型中鈣鎂離子檢測電極、氯離子檢測電極和電導率電極呈圓周分布，有效節省了空間范圍，使得檢測器的結構更緊湊，以便于與不同冷卻液盛放離子檢測器匹配使用。

7、本實用新型中上限位開關用于檢測滑塊是否到達最底部上限，下限位開關用于檢測滑塊是否到達最頂部下限。這一設置有效限定了滑塊的升降量程，使其在到達規定量程的上限或下限時自動停止，始終在安全的路徑內運行，提高了裝置的安全性和穩定性，避免設備發生損失，提高設備使用壽命，設計簡單、科學、合理。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型結構示意圖；

圖2為本實用新型控制結構框線圖；

圖中：1-升降桿，2-內套，21-滑塊，3-外套，31-導軌，32-固定耳板，4-電機，5-電極固定板，6-電極，61-鈣鎂離子檢測電極，62-氯離子檢測電極，63-電導率電極，7-控制器，8-鈣鎂離子檢測模塊，9-氯離子檢測模塊，10-電導率檢測模塊，11-數據采集模塊，12-限位開關。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

如圖1～2所示，本實用新型提出一種可自動升降的電力機車冷卻液離子檢測器，包括升降桿1、內套2和外套3，升降桿1與內套2上的絲母螺紋連接，內套2通過滑塊21和導軌31滑動設置在外套3內壁，且其頂部設有電極固定板5，電極固定板5上設有電極6，

升降桿1與電機4連接，導軌31上設置有限位開關12，電機4和限位開關12均與控制器7連接，

電極6包括鈣鎂離子檢測電極61、氯離子檢測電極62和電導率電極63，鈣鎂離子檢測電極61、氯離子檢測電極62和電導率電極63分別通過鈣鎂離子檢測模塊8、氯離子檢測模塊9和電導率檢測模塊10與數據采集模塊11連接，數據采集模塊11與控制器7連接。

工作時，控制器7可根據實際情況，控制電機4運轉，使得電機4帶動升降桿1上升或者下降，由于升降桿1與內套2上的絲母螺紋連接，因此內套2將隨著升降桿1的移動而在外套3上滑動，從而帶動電極固定板5及電極6進行運動，實現了電極6的自動升降功能，使得電極6進入待檢冷卻液內，開始對其進行檢測。此時，鈣鎂離子檢測電極61、氯離子檢測電極62和電導率電極63將輸出不同電壓，分別通過鈣鎂離子檢測模塊8、氯離子檢測模塊9和電導率檢測模塊10將對應電極獲得的電信號進行放大，并傳遞至數據采集模塊11， 通過數據采集模塊11將電信號轉化為數字信號并輸送至控制器7，再由控制器7將所獲得的數字信號進行分析處理，得出鈣鎂離子和氯離子濃度，及冷卻液的電導率，再結合測試時的環境溫度，根據電導率、溫度與離子總濃度之間的關系式，推算出所測樣品的離子總濃度。

本實用新型設計科學合理，一次可同時檢測出冷卻液的三種離子參數(鈣鎂離子濃度、氯離子濃度和離子總濃度)，同時有效減少了人工擺放電極的工序，簡化了測試的操作工序，節省了工作時間，提高了工作效率，實現了操作的智能化、機械化控制，保證了每次試驗的穩定性和準確性，保證了試驗效果，符合高精度試驗的檢測要求。

同時，設備采用絲桿式升降桿1，內套2通過滑塊21和導軌31滑動設置在外套3內壁，確保了電極6的升降平穩，且有效避免了設備使用時噪音的產生，高效環保，安全可靠；導軌31上設置有與控制器連接的限位開關，可有效保證升降桿1在合理的范圍內運行，保證了設備使用時的安全性和可靠性，設計科學合理。

進一步，內套2長度與外套3長度的比例為3：4。

內套2長度與外套3長度的比例為3：4，內套2可完全收縮至外套3內，這一設計充分利用了外套3的內部空間，同時又使得離子檢測器的升降量程最大化，設計科學合理，外形小巧美觀，同時又具有很強的實用性，設計科學合理。

進一步，滑塊21設置在內套2的下端。

進一步，外套3底部設有固定耳板32。

外套3底部設有固定耳板32，可將離子檢測器安裝固定在所需測試儀器上，便于安裝使用，以確保使用時離子檢測器運行的穩定性，符合離子檢測器的使用要求，設計簡單可靠。

進一步，數據采集模塊11的型號為AD7606。

數據采集模塊11采用AD7606高精度16位ADC芯片，實現8路模擬輸入，阻抗1M歐姆。這一設置無需負電源，無需前端模擬運放電路，可直接通過傳感器輸出，輸入范圍為±5V～±10V，可通過IO控制量程，分辨率為16位，最大 采樣頻率可達200Ksps，支持8檔過采樣設置(可以有效降低抖動)內置基準單5V供電SPI接口或16位總線接口，接口IO電平可以是5V或3.3V。

進一步，鈣鎂離子檢測電極61、氯離子檢測電極62和電導率電極63呈圓周分布。

鈣鎂離子檢測電極61、氯離子檢測電極62和電導率電極63呈圓周分布，有效節省了空間范圍，使得檢測器的結構更緊湊，以便于與不同冷卻液盛放離子檢測器匹配使用。

進一步，限位開關12包括上限位開關和下限位開關。

上限位開關用于檢測滑塊21是否到達最底部上限，下限位開關用于檢測滑塊21是否到達最頂部下限。這一設置有效限定了滑塊21的升降量程，使其在到達規定量程的上限或下限時自動停止，始終在安全的路徑內運行，提高了裝置的安全性和穩定性，避免設備發生損失，提高設備使用壽命，設計簡單、科學、合理。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。