[发明专利]双通道光纤浊度测量方法及传感器

摘要

一种双通道光纤浊度测量方法及传感器，采用双光源+四光束+四光电检测的方式，光学测量模块实现不同波长的双光源交替发光，交替测量90度散射光和透射光；温度测量模块采集水体的温度信号；信号调理模块处理采集到的浊度信号和温度信号；数据处理模块进行计算处理，生成浊度值和温度值，将原位采集的数据无线传输给上位机。不同波长的光源同时测量，消除了杂散光对浊度测量的影响；光纤传输避免外界对光信号的影响，耐高温高压，抗电磁干扰；对测量浊度值进行温度补偿提高了浊度测量的精度。实现对浊度值的原位在线检测，灵敏度高，线性度好，且成本低易于携带和安装，可适用于狭小检测空间以及检测液体容量有限的场合。

主权项

一种双通道光纤浊度传感器，其特征在于，包括：光学测量模块(1)、温度测量模块(36)、信号调理模块(17)和数据处理模块(32)，其中，光学测量模块(1)，周期性地选通波长不同的两个光源交替发光，各个光源的光线分两路，由两个光电检测器同时测量散射光和透射光，采集水体中的浊度光信号；温度测量模块(36)，采集水体的温度信号；信号调理模块(17)，分别对浊度光信号和温度信号进行处理，分别生成浊度电信号和温度电信号，并发送至数据处理模块(32)；数据处理模块(32)，对所测的浊度电信号和温度电信号转换为相应的数字信号，并根据校准参数对数字信号进行计算处理，生成浊度值和温度值，并将浊度值和温度值通过总线接口传输给上位机；光学测量模块(1)和温度测量模块(36)连接于信号调理模块(17)，信号调理模块(17)连接于数据处理模块(32)；所述光学测量模块(1)包括信号发生器(2)、整流器(3)、双路选通器(4)、两个驱动电路(5、6)、两个波长不同的光源(7、8)、两束辐射光纤(11、12)，每束辐射光纤配装两束接收光纤(13、14)和两个光电检测器(15、16)；信号发生器(2)、整流器(3)、双路选通器及驱动电路交替驱动相应的光源发光，光线经辐射光纤(11、12)和两束接收光纤，散射光和透射光信号进入各自对应的光电检测器；所述两个波长不同的光源，分别是为波长880nm和660nm的两个LED光源；所述光纤采用塑料多模光纤；所述温度测量模块(36)包含温度探头(37)，探头采用Pt100铂电阻；所述信号调理模块(17)包括电流转换放大电路、放大整流滤波电路和除法器；所述数据处理模块(32)包括微处理器(34)、A/D转换器和总线接口(35)；双通道光纤浊度传感器的光学测量模块(1)、温度测量模块(36)、信号调理模块(17)和数据处理模块(32)，封装在金属外壳(48)中；所述金属外壳底座(54)的中心设有纵向贯通的凹陷空腔(61)，用于水溶液的进入，屏蔽外界杂散光，自动排出超声波清洗模块清洗下来的污垢。