(19)中华人民共和国国家知识产权局

    (12)发明专利申请

    (10)申请公布号

    (43)申请公布日

    (21)申请号 201810405078.X

    (22)申请日 2018.04 .28

    (71)申请人 山东大学

    地址 250199 山东省济南市历城区山大南

    路27号

    (72)发明人 徐现刚 肖龙飞 徐明升 陈秀芳

    (74)专利代理机构 济南金迪知识产权代理有限

    公司 37219

    代理人 颜洪岭

    (51)Int.Cl .

    F21K 920(2016 .01)

    F21K 990(2016 .01)

    F21V 302(2006 .01)

    F21V 306(2018.01)

    F21V 3100(2006 .01)

    F21Y 11510(2016 .01)

    A01M 2910(2011 .01)

    (54)发明名称

    一种海洋防生物附着紫外光源及其制备方

    法

    (57)摘要

    本发明涉及一种海洋防生物附着紫外光源

    及其制备方法，包括外壳，外壳内部设置有相连

    接的电路板和电池，外壳的前端设置有紫外LED

    灯并通过保护罩封装在外壳前端，紫外LED灯与

    电路板电连接，外壳上连接有固定用的夹具。本

    发明海洋防生物附着紫外光源采用独立设计的

    方式，并采用大小可调节的夹具对多种不同尺寸

    探测器进行匹配，并且该紫外光源不会对采样的

    样品产生影响。利用本发明的紫外光源可以为探

    测器提供独立的紫外照射，能够有效防止探测器

    生物附着，保证探测器的有效运行。另外，该紫外

    光源为独立设计，可与各种不同类型的探测器进

    行连接，本发明紫外光源对获得高精度、高可靠

    性的海洋监测数据起到至关重要的作用。

    权利要求书1页 说明书3页 附图1页

    CN 108426182 A

    2018.08.21

    CN 108426182 A1 .一种海洋防生物附着紫外光源，包括外壳，其特征在于，外壳内部设置有相连接的电

    路板和电池，外壳的前端设置有紫外LED灯并通过保护罩封装在外壳前端，紫外LED灯与电

    路板电连接，外壳上连接有固定用的夹具。

    2.如权利要求1所述的海洋防生物附着紫外光源，其特征在于，所述紫外LED灯通过支

    架固定连接在外壳前端，支架上套设有密封圈。

    3.如权利要求2所述的海洋防生物附着紫外光源，其特征在于，所述保护罩选用玻璃保

    护罩，玻璃保护罩通过密封圈与外壳前端紧密压合在一起。

    4 .如权利要求3所述的海洋防生物附着紫外光源，其特征在于，所述玻璃保护罩的外形

    为半球形，透光率为大于85%。

    5.如权利要求1所述的海洋防生物附着紫外光源，其特征在于，所述紫外LED灯的波长

    为250-290nm。

    6.如权利要求1所述的海洋防生物附着紫外光源，其特征在于，所述紫外LED灯的额定

    功率为1 .5mW，最大输出功率为2mW。

    7 .如权利要求1所述的海洋防生物附着紫外光源，其特征在于，所述紫外LED灯的发散

    角度为80-120° 。

    8.如权利要求1所述的海洋防生物附着紫外光源，其特征在于，紫外LED灯照射所匹配

    海洋探测器上受保护区的照射剂量不小于60mJcm2。

    9.如权利要求1所述的海洋防生物附着紫外光源，其特征在于，所述夹具包括两个对称

    连接的夹板，夹板的两端设有弧形部，弧形部一侧设有耳朵，两个夹板通过螺栓贯穿耳朵进

    行连接。

    10.一种如权利要求1-9任一项所述的海洋防生物附着紫外光源的制备方法，包括以下

    步骤：

    (1)利用模具压制紫外光源的外壳，备用；

    (2)在步骤(1)制得的外壳内侧壁上安装电路板和电池，将电池的正负极分别与电路板

    电源的输入端连接；

    (3)在外壳顶端安装支架，并在支架上套设密封圈；

    (4)将紫外LED灯安装在支架顶部一侧，并将紫外LED灯的正负极分别与电路板的输出

    端连接；

    (5)用保护罩将紫外LED灯和支架罩住，同时保护罩与支架上的密封圈摩擦连接，从而

    将保护罩固定在外壳前端；

    (6)用夹具将外壳与被照射探测器连接起来，紫外LED灯对准被照射探测器要保护的区

    域。

    权 利 要 求 书 11 页

    2

    CN 108426182 A

    2一种海洋防生物附着紫外光源及其制备方法

    技术领域

    [0001] 本发明涉及一种海洋防生物附着紫外光源及其制备方法，属于海洋传感器技术领

    域。

    背景技术

    [0002] 针对长周期海洋探测，各国的检测系统都面临一个无法回避的难题，就是如何保

    证探测器(比如各种传感器、电信号收发天线、光信号收发窗口、观测摄像机镜头、连接器

    等)和海洋装备预留维护端口免受海洋生物污损。现在静态放置的海洋传感器，一般在几天

    内就会出现微生物的附着生长，一个月内就需要更换或者进行附着生物清理维护，该过程

    需要派遣船舶和人力消耗，特别对于远海探测器，维护保养费用昂贵。研究探测器生物防污

    损防护办法，提高探测器使用寿命和维护周期是海洋探测中的重大关键核心技术难题，对

    提高我国的海洋监测水平，提高开发和利用能力，促进海洋经济发展和国家海域国防安全

    具有重要的战略意义。目前针对传感器防生物附着问题，国内外主要有以下四类方法：机械

    刮水法、化学毒剂毒杀法、利用可析出有毒物质的涂层或者铜带法和不粘涂层法。但这些方

    法都存在许多问题，例如机械刮水法采用类似汽车雨刷的装置，对观测窗口进行机械清洁，但长期使用会存在变形等问题，并且不适用于光学窗口表面；化学毒剂毒杀法采用释放毒

    剂的方式，对环境影响很大，现已被禁止。

    [0003] 中国专利文献CN105424092A公开了一种可以防生物附着的温盐深仪，该温盐深仪

    通过紫外发光二极管对电导率、温度和压力传感器进行保护，提高了温盐深仪的使用寿命。

    该专利的技术方案只是考虑对于温盐深仪这种设备的防护措施，并没有考虑对各种传感

    器、电信号收发天线、光信号收发窗口、观测摄像机镜头、连接器等海洋探测器以及海洋装

    备的防生物附着的问题，非常具有局限性。

    发明内容

    [0004] 针对现有技术的不足，本发明提供一种海洋防生物附着紫外光源。

    [0005] 本发明还提供上述一种海洋防生物附着紫外光源的制备方法。

    [0006] 本发明的技术方案如下：

    [0007] 一种海洋防生物附着紫外光源，包括外壳，外壳内部设置有相连接的电路板和电

    池，外壳的前端设置有紫外LED灯并通过保护罩封装在外壳前端，紫外LED灯与电路板电连

    接，外壳上连接有固定用的夹具。

    [0008] 优选的，所述紫外LED灯通过支架固定连接在外壳前端，支架上套设有密封圈。

    [0009] 优选的，所述保护罩选用玻璃保护罩，玻璃保护罩通过密封圈与外壳前端紧密压

    合在一起。此设计的好处在于，利用密封圈与玻璃保护罩之间的摩擦阻力能够将保护罩连

    接在外壳前端罩住紫外LED灯，同时密封圈还能够有效起到密封效果。

    [0010] 优选的，所述玻璃保护罩的外形为半球形，透光率为大于85%。

    [0011] 优选的，所述紫外LED灯的波长为250-290nm。

    说 明 书 13 页

    3

    CN 108426182 A

    3[0012] 优选的，所述紫外LED灯的额定功率为1 .5mW，最大输出功率为2mW。

    [0013] 优选的，所述紫外LED灯的发散角度为80-120° 。

    [0014] 优选的，紫外LED灯照射所匹配海洋探测器上受保护区的照射剂量不小于60mJ

    cm2。

    [0015] 优选的，所述夹具包括两个对称连接的夹板，夹板的两端设有弧形部，弧形部一侧

    设有耳朵，两个夹板通过螺栓贯穿耳朵进行连接。此设计的好处在于，使用时将紫外光源的

    外壳和被照射探测器放置在弧形部内，通过两个夹板夹紧即可将紫外光源和探测器连接在

    一起，紫外LED灯便可对探测器进行照射。

    [0016] 一种海洋防生物附着紫外光源的制备方法，包括以下步骤：

    [0017] (1)利用模具压制紫外光源的外壳，备用；

    [0018] (2)在步骤(1)制得的外壳内侧壁上安装电路板和电池，将电池的正负极分别与电

    路板电源的输入端连接；

    [0019] (3)在外壳顶端安装支架，并在支架上套设密封圈；

    [0020] (4)将紫外LED灯安装在支架顶部一侧，并将紫外LED灯的正负极分别与电路板的

    输出端连接；

    [0021] (5)用保护罩将紫外LED灯和支架罩住，同时保护罩与支架上的密封圈摩擦连接，从而将保护罩固定在外壳前端；

    [0022] (6)用夹具将外壳与被照射探测器连接起来，紫外LED灯对准被照射探测器要保护

    的区域。

    [0023] 本发明的有益效果在于：

    [0024] 本发明海洋防生物附着紫外光源采用独立设计的方式，并采用大小可调节的夹具

    对多种不同尺寸探测器进行匹配，并且该紫外光源不会对采样的样品产生影响。利用本发

    明的紫外光源可以为探测器提供独立的紫外照射，能够有效防止探测器生物附着，保证探

    测器的有效运行。另外，该紫外光源为独立设计，可以与各种不同类型的探测器进行连接，本发明紫外光源对获得高精度、高可靠性的海洋监测数据起到至关重要的作用。

    附图说明

    [0025] 图1为本发明海洋防生物附着紫外光源的结构示意图；

    [0026] 图2为本发明中夹具的俯视结构示意图；

    [0027] 其中：1、玻璃保护罩；2、支架；3、紫外LED灯；4、密封圈；5、外壳；6、夹具；601、弧形

    部；602、耳朵；603、螺栓；7、电池；8、电路板。

    具体实施方式

    [0028] 下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。

    [0029] 实施例1：

    [0030] 如图1和图2所示，本实施例提供一种海洋防生物附着紫外光源，包括外壳5，外壳5

    内部设置有相连接的电路板8和电池7，外壳5的前端设置有紫外LED灯3并通过保护罩封装

    在外壳5前端，紫外LED灯3与电路板8电连接，外壳5上连接有固定用的夹具6。

    [0031] 紫外LED灯3通过支架2固定连接在外壳5前端，支架2上套设有三个密封圈4。

    说 明 书 23 页

    4

    CN 108426182 A

    4[0032] 保护罩选用玻璃保护罩1，玻璃保护罩1的外形为半球形，透光率为大于85%。玻璃

    保护罩1通过密封圈4与外壳5前端紧密压合在一起，即支架2位于玻璃保护罩1内且玻璃保

    护罩1内壁依靠摩擦阻力与密封圈4连接。密封圈能够有效起到密封效果。

    [0033] 所使用的紫外LED灯3的波长为250nm。紫外LED灯的额定功率为1 .5mW，最大输出功

    率为2mW。紫外LED灯3的发散角度为80° 。紫外LED灯3照射所匹配海洋探测器上受保护区的

    照射剂量不小于60mJcm2(单位面积的照射能量)。

    [0034] 夹具6为特制的，夹具6包括两个对称连接的夹板，夹板的两端设有弧形部601，弧

    形部601一侧设有耳朵602，两个夹板通过螺栓603贯穿耳朵602进行连接。使用时将紫外光

    源的外壳和被照射探测器放置在弧形部，通过两个夹板夹紧即可将紫外光源和探测器连接

    在一起，紫外LED灯便可对探测器进行照射。

    [0035] 实施例2：

    [0036] 如实施例1所述的一种海洋防生物附着紫外光源，其不同之处在于：所使用的紫外

    LED灯3的波长为290nm。紫外LED灯的发散角度为120° 。

    [0037] 实施例3：

    [0038] 一种如实施例1或2所述的海洋防生物附着紫外光源的制备方法，包括以下步骤：

    [0039] (1)首先，采用模具压制紫外光源的外壳5，备用；

    [0040] (2)在步骤(1)制得的外壳5内侧壁上安装电路板8和电池7，将电池7的正负极分别

    与电路板8电源的输入端连接；

    [0041] (3)在外壳顶端安装支架2，并在支架上套设密封圈4；

    [0042] (4)将紫外LED灯3用紧固螺丝安装在支架顶部一侧，并将紫外LED灯3的正负极分

    别与电路板8的输出端连接；

    [0043] (5)用保护罩将紫外LED灯和支架罩住，同时保护罩与支架上的密封圈摩擦连接，从而将保护罩固定在外壳前端；

    [0044] (6)用夹具将外壳5与被照射探测器连接起来，即将外壳和被照射探测器放置在夹

    板的弧形部601内，用螺栓603连接两侧耳朵602并拧紧，从而使紫外光源和被照射探测器连

    接在一起，紫外LED灯便可对探测器受保护区域进行照射。

    说 明 书 33 页

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    5图1

    图2

    说 明 书 附 图 11 页

    6

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    6 ......