[实用新型]一种水浊度的测量装置及测量系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于光学方法的水浊度的测量装置及测量系统，属于液体浊度测量技术领域。

背景技术

水的浊度是水样中的一种光学效应，是指水样中悬浮的固体颗粒物以及杂质对光的散射及吸收所引起的水样透明度变化的程度。近年来，随着物质生活水平的提高，人们对健康的关注程度日益提高，相应地，对水的质量的要求也随之提高。而浊度作为一种检测水的质量的重要度量尺度，其测量的准确与否对水质的检测起到了至关重要的作用。

根据浊度测量国际标准ISO7027和美国环保标准EPA180.1，浊度的测量是在90°方向上测量散射光，该测量方法在低浊度区域具有良好的线性关系，但由于散射光在高浊度区域产生了二次散射导致了测量误差。因此，目前市面上的浊度仪在测量高浊度时，普遍是通过测量误差较小的透射光来实现浊度检测。另一方面，在实际测量中，单光源单光路类型的浊度仪尽管简单实用，但其显著缺点是随着器件使用时间的增加，光源的稳定性会变差，其发出的光强与理论值会存在差异，导致测量值与实际值的误差。

在已经公开的中国发明(申请号为201310582945.4，申请日为2013.11.19)中，发明人采用了双光源90°散射与后向散射相结合的方式，采用双光源交替发出频率不同的探测光，以避免光源器件快速老化，但依然无法解决因光源老化所带来的测量误差。同时其选择的散射光法测量浊度在高浊度时，由于二次散射的缘故使得误差较大，因而该方案的测量范围受到了限制。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种光的散射法及透射法相结合的水浊度的测量装置及测量系统，解决由于光源不稳导致的浊度测量的误差，减小单一散射法或透射法在各自盲区的范围，扩大量程。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种水浊度的测量装置，包括光源、分光模块、透明测量槽、两个光电探测器；所述光源用于向所述分光模块发射一束单色光；所述分光模块用于将上述单色光分成光强不等的入射透明测量槽的检测区域的两束光，所述两束光相互垂直，且在检测区域内相交；所述两个光电探测器分别位于两束光入射方向的延长线上，且位于透明测量槽的另一侧。

优选的，所述透明测量槽包括检测区域下方的入水口、检测区域上方的出水口，所述透明测量槽的内壁检测区域的上部、下部分别设置有至少一对折流板，所述检测区域的上部的折流板与透明测量槽内壁沿水流方向的夹角为45°-75°，所述检测区域的下部的折流板与透明测量槽内壁沿水流方向的夹角为105°-135°。

优选的，所述分光模块包括分光镜、第一～第二平面镜，所述分光镜用于将所述单色光分成两束光，所述第一～第二平面镜用于改变其中一束光的光路，使之与另一束光相交且垂直入射所述透明测量槽。

优选的，所述分光镜为光栅式分光镜。

优选的，所述光源的波长为860nm。

优选的，所述两个光电探测器均为光电三极管。

一种水浊度的测量系统，包括如上所述水浊度的测量装置、信号处理模块、显示模块，所述信号处理模块包括依次连接的放大电路、滤波电路、AD转换电路及控制电路，所述放大电路分别与所述两个光电探测器连接，所述显示模块与控制电路连接。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、本实用新型水浊度的测量装置及测量系统，提出了一种单光源双光路的浊度测量方案，同时测量散射光与透射光，能有效地减小光源不稳导致的测量误差，能够在长时间工作后，保持性能稳定。

2、本实用新型水浊度的测量装置及测量系统，利用透射光与散射光相结合的方式，减小盲区范围，扩大系统测量量程。

3、本实用新型水浊度的测量装置及测量系统，提高了系统检测灵敏度，简化了整个测量系统，且具有更高的系统集成度，结构更紧凑，实现在复杂环境条件下水体浊度的在线快速检测。

附图说明

图1是本实用新型水浊度的测量装置的结构示意图。

图2是本实用新型透明测量槽的结构示意图。

其中：1为光源，2为分光镜，3为第一平面镜，4为第二平面镜，5为透明测量槽，6为第一透镜，7为第二透镜，8为第一光电探测器，9为第二光电探测器，10为折流板，11为入水口，12为出水口。

具体实施方式