[发明专利]基于选通双光路的水浊度测量系统和测量方法

权利要求书

1.基于选通双光路的水浊度测量系统，其特征在于：包括水浊度信号采集模块、信号处理模块、控制模块和显示模块；所述水浊度信号采集模块包括光源发生器、第一分光镜、第二分光镜、第一平面镜、第二平面镜、第一挡板、第二挡板、测量槽、凸透镜和光电探测器；所述第一分光镜、第一挡板、第二分光镜和凸透镜依次排布在同一水平线上，所述第一分光镜、第二挡板和第一平面镜依次排布在同一铅垂线上，所述第一平面镜、测量槽和第二平面镜依次排布在同一水平线上，所述第二分光镜与第二平面镜位于同一铅垂线上，所述测量槽内盛有待测液体；所述控制模块分别连接第一挡板和第二挡板的作动机构以控制第一挡板和第二挡板的转动；所述光源发生器向第一分光镜发射光线，该光线被第一分光镜分成沿水平方向的第一分光以及沿铅垂方向的第二分光；当第一挡板转动到不遮挡第一分光的位置时，第一分光依次入射第二分光镜和凸透镜；当第二挡板转动到不遮挡第二分光的位置时，第二分光依次入射第一平面镜、测量槽、第二平面镜、第二分光镜和凸透镜；所述光电探测器的输入端采集凸透镜射出的光信号，光电探测器的输出端与信号处理模块、控制模块和显示模块依次连接。

2.根据权利要求1所述基于选通双光路的水浊度测量系统，其特征在于：所述测量槽的上部开有入水口，测量槽的下部开有出水口；测量槽靠近入水口的内壁上设有至少一对折流板，这一对折流板中的两块折流板分别设置在测量槽两侧内壁上，每块折流板与靠近入水口一侧的内壁所成夹角在45°～75°之间；测量槽靠近出水口的内壁上设有至少一对折流板，这一对折流板中的两块折流板分别设置在测量槽两侧内壁上，每块折流板与靠近出水口一侧的内壁所成夹角在45°～75°之间。

3.根据权利要求1所述基于选通双光路的水浊度测量系统，其特征在于：所述光源发生器发出860nm的近红外光。

4.根据权利要求1所述基于选通双光路的水浊度测量系统，其特征在于：所述第一分光镜、第二分光镜均为光栅式分光镜。

5.根据权利要求1所述基于选通双光路的水浊度测量系统，其特征在于：所述光电探测器采用光电三极管。

6.根据权利要求1所述基于选通双光路的水浊度测量系统，其特征在于：所述信号处理模块包括依次连接的放大电路、滤波电路和AD转换器，所述放大电路的输入端连接光电探测器的输出端，AD转换器的输出端连接控制模块。

7.基于权利要求1所述水浊度测量系统的水浊度测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)打开测量槽的入水口与出水口，在测量槽中缓慢充进待测液体；

(2)启动光电探测器在测量前进行预热，在光电探测器的温度稳定后，进行测量；

(3)光源发生器输出相应频率光束，经过第一分光镜产生第一分光与第二分光，控制模块控制第一挡板挡住第一分光的光路，并控制第二挡板不遮挡第二分光的光路，一段时间之后，控制模块控制第二挡板挡住第二分光的光路，并控制第一挡板不遮挡第一分光的光路，光电探测器将两次操作接收到的光信号转换为电信号，并将电信号经信号处理模块传送给控制模块；

(4)控制模块将两个电信号解调得到相应电压值，计算两个电压值的比值并代入标准浊度值与电压值比值的变化关系曲线中，得到待测液体浊度值，并将浊度值传送给显示模块显示。