[发明专利]水下全角度浊度测量设备与测量方法

摘要

本发明公开了一种水下全角度浊度测量设备与测量方法，所述测量设备包括密封盖、腔体、反光镜环、光源、超声波换能器、准直透镜组、凸透镜、支座、压环、电路板、电池和水密接插件；本发明将光源、传感器集成在较小腔体内，密封后可以浸入水中测量周围水体的浊度，实现浊度的原位测量；通过反光镜环将经待测样品散射到各方向上的光反射到同一个方向上，只需一个光强传感器即可收集到与入射光成各个角度的光强信号，得到的信息更全面，有利于浊度的精准测定。用于处理数据的加权比例法能够准确拟合光强与浊度之间的关系，有利于浊度的精确测定。

主权项

一种水下全角度浊度测量设备，其特征在于，包括密封盖(1)、腔体(6)、反光镜环(2)、光源(11)、超声波换能器(10)、准直透镜组(12)、凸透镜(4)、支座(5)、压环(3)、电路板(9)、电池(8)和水密接插件(7)；其中，所述密封盖(1)与腔体(6)密封连接；所述密封盖(1)的中心具有圆柱形凹槽，所述凹槽侧壁透明，密封盖(1)的顶部与凹槽底部均涂有吸光材料涂层使其不透明；所述凹槽的外侧面套有反光镜环(2)，反光镜环(2)的上表面与密封盖(1)固定连接，反光镜环(2)内壁为与轴线方向成45度角的锥面；所述凹槽的底面外侧固定连接超声波换能器(10)；所述水密接插件(7)通过螺纹固定连接在腔体(6)底部，并与电路板(9)相连接；所述反光镜环(2)的侧壁开有一槽，光源(11)和准直透镜组(12)置于该槽内；准直透镜组(12)置于光源(11)前方，并与光源(11)共轴，使得从准直透镜组(12)射出的平行光线垂直射入密封盖(1)的凹槽侧壁；所述腔体(6)的内侧壁为三层阶梯型结构，从上到下依次设有支座(5)、电路板(9)和电池(8)；所述支座(5)的外侧壁与腔体(6)螺纹连接，所述支座(5)为二层阶梯结构，凸透镜(4)架设在支座(5)的梯台上，在凸透镜(4)上设有压环(3)，所述压环(3)与支座(5)的内侧壁螺纹连接，用于固定凸透镜(4)；所述腔体(6)的内侧壁设有一贯穿腔体(6)顶部和第二梯台的通道，用于布置导线；所述电路板(9)固定在腔体(6)的第二梯台上，包括光强探测阵列、电源控制模块、数据处理模块和存储模块；所述光强探测阵列位于电路板(9)的中心，凸透镜(4)汇聚的光圈落入光强探测阵列上；所述光强探测阵列、电源控制模块、数据处理模块、存储模块和超声波换能器(10)均由电池(8)供电，所述光源(11)与电源控制模块相连，所述光强探测阵列和存储模块均与数据处理模块相连；所述电源控制模块对电池(8)进行稳流后，对光源(11)供电；所述存储模块用于存储数据处理模块接收和处理后的数据；所述数据处理模块用于接收光强探测阵列采集到的数据，通过得到的各个方向的光强信号求解浊度。