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      可分離式光電液滴傳感器的制作方法

      文檔序號:6035361閱讀:192來源:國知局
      專利名稱:可分離式光電液滴傳感器的制作方法
      技術領域
      本發(fā)明屬于測量儀器類,尤其涉及液體的液滴測量裝置。
      背景技術
      目前,公知的液滴分析技術是指在一定測試系統(tǒng)條件下,對被測液體形成液滴的過程,采用各種儀器和方法對被測液滴實施監(jiān)測,以檢測被測液體的物理、化學特性參數。檢測分析儀器的種類繁多,選擇液滴檢測分析儀器需要考慮儀器的測量范圍、測試精度、測試時間、測試費用、所需樣品的數量和狀態(tài)等諸多因素?,F有諸多檢測分析儀器的特點是性能單一,綜合測試功能差,若要測試某一物質的多種理、化特性,不但需用多種儀器先后進行多種參數的測量。而得到的檢測數據相關性也不好。還有的測量裝置構造復雜,價格昂貴,操作繁鎖,難以在線檢測時方便使用。

      發(fā)明內容
      本發(fā)明的目的是提供一種可分離式光電液滴傳感器,解決上述難題,以滿足多種功能綜合測試,方便在線檢測,清洗,提高測量精度等多方面的需要。
      本發(fā)明的目的是這樣實現的分離式光電液滴傳感器是由固定部和可移動部組成,其中,固定部由基座、環(huán)形極板、滴頭環(huán)、環(huán)形極板分離體、基座壓圈、排氣泡腔體、供液管和排氣泡腔構成,基座的上部設有內臺階孔,內臺階孔處設置有排氣泡腔體;排氣泡腔體外設置的臺階處由基座壓圈與基座固定連接,排氣泡腔體的內上中部設有排氣泡腔,排氣泡腔的下部設有與滴頭環(huán)相配的通孔,通孔內設置有滴頭環(huán);排氣泡腔體的外上部設置有向排氣泡腔斜向的供液管,排氣泡腔體的下部設有螺紋與環(huán)形極板分離體設置的內螺紋相配連接,環(huán)形極板分離體的內下部設有通孔,通孔內設置有環(huán)形極板;可移動部由滴頭芯柱、密封環(huán)、調整環(huán)、輸入光纖、輸出光纖、光電發(fā)射二極管、光電接收二極管、二極管壓圈和移動體構成,移動體內分別設置有上、中、下連通的臺階孔,外中徑設有螺紋與調整環(huán)設置的內螺紋相配連接,外下徑設有與排氣泡腔相配的軸徑;移動體的中臺階孔內設置有光電發(fā)射二極管和光電接收二極管;移動體的下臺階孔內設置有滴頭芯柱,滴頭芯柱內設有二通孔,二通孔內分別設置有輸入光纖、輸出光纖,輸入光纖、輸出光纖分別與光電發(fā)射二極管和光電接收二極管連接;移動體的上臺階孔內設置有二極管壓圈,二極管壓圈的上部設有光電發(fā)射二極管和光電接收二極管的管腳。
      由于本發(fā)明采用了以上的技術方案,因而具有以下的優(yōu)點1,將光纖液滴探測和電容液滴探測結合起來,可以直接或間接同時測出液體的多種物理、化學特征參數如,密度、表面張力、折射率、粘度、吸光度、混濁度、顏色、濃度、蒸發(fā)率、液體的化學成分和有關的液體電特性等參數。
      2,適用范圍廣,實現在線測量,用于在環(huán)境保護、制藥工藝、食品飲料、清潔劑、工業(yè)用液等所有涉及液體檢測的領域。特別是本發(fā)明采用多信息融合的方法,使其具有鑒別液體細微差別的功能,既可以用來監(jiān)控生產過程中的工藝環(huán)節(jié),也可以用來鑒別液體的真?zhèn)?如假酒、假藥和假飲料等)。
      3,解決了滴頭的清洗問題,縮短了光纖長度,防止了電容傳感器的漏電和液體中氣泡影響測量的問題。
      4,整體構造簡單,實現在線測量,使用操作方便,測量數據精確。


      圖1是本發(fā)明的一種可分離式光電液滴傳感器的整體型狀結構示意圖;圖2是圖1中的滴頭芯柱與滴頭環(huán)的剖視結構示意圖;圖3是圖2中沿A-A的剖視圖;圖4是圖2中沿B-B的剖視圖;圖5是圖1中的移動部與固定部分離時的示意圖;圖6是圖1中的環(huán)形極板分離體及環(huán)形極板與固定部分離時的示意圖。
      圖中1,環(huán)形極板 2,滴頭環(huán) 3,環(huán)形極板分離體 4,滴頭芯柱5,基座 6,基座壓圈7,排氣泡腔體 8,密封環(huán)9,鎖緊螺釘 10,調整環(huán) 11,輸入光纖 12,輸出光纖13,光電發(fā)射二極管14,管腳 15,光電接收二極管16,插座固定端壓圈17,二極管壓圈18,移動體 19,供液管20,排氣泡腔21,滴頭通道 22,楔縫 23,滴頭通道組合面24,攝像頭具體實施方式
      以下結合附圖對本發(fā)明的實施作如下詳述在圖1、圖2、圖3、圖4中,可分離式光電液滴傳感器由固定部和可移動部組成。其中固定部由基座5、環(huán)形極板1、滴頭環(huán)2、環(huán)形極板分離體3、基座壓圈6、排氣泡腔體7、供液管19和排氣泡腔20構成?;?可采用金屬材料或其它硬質塑料制成圓形體或其它形狀,基座5的中部設置有通孔,通孔用于CCD攝像頭24攝取液滴輪廓信息?;?的上部設有內臺階孔,內臺階孔處設置有排氣泡腔體7。排氣泡腔體7可采用金屬材料或其它硬質塑料制成圓形體;其外徑設置有臺階,臺階處裝置在基座5內臺階孔處,并由基座壓圈6與基座5采用螺紋或其它固定方式相連接。排氣泡腔體7的內上中部設有排氣泡腔20,排氣泡腔20的下部設有與滴頭環(huán)2外徑相配的通孔,通孔內設置有滴頭環(huán)2。排氣泡腔體7的外上部設置有向排氣泡腔20斜向的供液管19,排氣泡腔體7的下部設有螺紋與環(huán)形極板分離體3設置的內螺紋相配連接,環(huán)形極板分離體3的內下部設有通孔,通孔內設置有環(huán)形極板1。環(huán)形極板分離體3可由絕緣材料制成,使由金屬制成的環(huán)形極板1和滴頭芯柱4,構成測量電容傳感器所需的兩個電極。
      可移動部由滴頭芯柱4、密封環(huán)8、調整環(huán)10、輸入光纖11、輸出光纖12、光電發(fā)射二極管13、光電接收二極管15、二極管壓圈17和移動體18構成,移動體18內分別設置有上、中、下連通的臺階孔。移動體18的外上徑設有螺紋與插座固定端壓圈16設置的內螺紋相配連接;外中徑設有螺紋與調整環(huán)10設置的內螺紋相配連接,外下徑設有與排氣泡腔20內圓相配的軸徑。移動體18的中臺階孔內設置有光電發(fā)射二極管13和光電接收二極管15。移動體18的下臺階孔內設置有滴頭芯柱4,滴頭芯柱4內設有二通孔,二通孔內分別設置有輸入光纖11、輸出光纖12,輸入光纖11、輸出光纖12分別與光電發(fā)射二極管13和光電接收二極管15連接。移動體18的上臺階孔內設置有二極管壓圈17,二極管壓圈17的上部設有光電發(fā)射二極管13和光電接收二極管15的管腳14。
      為使液滴形成,便于觀察、測量,滴頭芯柱4的中部設置有凸形臺階用于滴頭芯柱4的限位;下部設置有二個制成平面形的滴頭通道組合面23,滴頭通道組合面23與滴頭環(huán)2之間構成滴頭通道21,使供液管19流入的被測液體經滴頭通道組合面23后,再經滴頭通道21就可形成觀察和測量的液滴。
      為使用時調節(jié)操作方便的需要,可在調整環(huán)10上設有一內螺紋孔,配置有鎖緊螺釘9。調節(jié)鎖緊螺釘9可對移動體18進行上、下調整。移動體18的下軸徑處設置有環(huán)形槽,環(huán)形槽內設置有密封環(huán)8用于密封排氣泡腔20。
      在圖5中,當需要更換被測液體或清洗滴頭芯柱4時,可先將滴頭芯柱4等件構成的可移動部與排氣泡腔體7等件構成的固定部分離。然后拔出供液管19,分別清洗各自與液體相接觸的表面。本發(fā)明中由于所有與液體接觸的表面均設置為光滑的外表面,所以清洗變得方便且容易清洗干凈。
      在圖6中,當需要測量液滴生長過程中的輪廓變化信息時,可以將環(huán)形極板1隨同環(huán)形極板分離體3從排氣泡腔體7旋下,使形成液滴的輪廓由基座5中部的觀察通孔完全進入攝像頭24的視野范圍。
      本發(fā)明在實際觀察、測量操作時,測量液體經供液管19滴入排氣泡腔20,液體在排氣泡腔20的底部沿滴頭芯柱4上設置的滴頭通道組合面23的兩個平面23時,其和滴頭環(huán)2的內圓表面形成的滴頭通道21,下流到滴頭芯柱4底部楔縫22。此時,由于液體的存在使得排氣泡腔20下部與外界隔離,然后液體沿滴頭芯柱4的底部外錐面與滴頭環(huán)2內圓面構成的楔形楔縫22水平流動形成液環(huán);隨著液體的逐漸增加,水平液環(huán)的內徑向中心縮小,然后開始形成液滴。在液滴生長的過程中,光電發(fā)射二極管13發(fā)出的光通過輸入光纖11,在滴頭芯柱4的底端面射入處于準平衡狀態(tài)變化的液滴,輸出光纖12在滴頭芯柱4的底端面處接收經液滴輪廓面反射及滴內散射的光信號后,傳給光電接收二極管15,光電接收二極管15將光信號轉變成為電信號經光電接收二極管15的管腳14,輸送至信號處理器進行處理,就可得到測量液體的密度、表面張力、折射率、粘度、吸光度、混濁度、顏色、濃度、蒸發(fā)率、液體的化學成分和物理的多種特性參數。
      與此同時,金屬制成的環(huán)形極板1和滴頭芯柱4,由于被由絕緣材料制做的環(huán)形極板分離體3和排氣泡腔體7隔離,構成了測量電容傳感器所需的兩個電極,其極間的電容隨液滴生長而變化的信息也被采集。由于供液速度很慢,供液管19將被測液體滴入排氣泡腔20,就要產生了兩個效果,一是由各種原因在供液管19內生成的氣泡會在此處溢出液體,不會進入被測液滴;二是由于供液管19下端的液滴與位于排氣泡腔20下部的液面不接觸,從而使得被測液滴和供液系統(tǒng)隔離,排除了電容傳感器漏電的可能性,增加了本發(fā)明的多種實用功能。
      權利要求
      1.一種可分離式光電液滴傳感器,其特征在于,可分離式光電液滴傳感器由固定部和可移動部組成,其中,1)固定部由基座、環(huán)形極板、滴頭環(huán)、環(huán)形極板分離體、基座壓圈、排氣泡腔體、供液管和排氣泡腔構成,基座的上部設有內臺階孔,內臺階孔處設置有排氣泡腔體;排氣泡腔體外設置的臺階處由基座壓圈與基座固定連接,排氣泡腔體的內上中部設有排氣泡腔,排氣泡腔的下部設有與滴頭環(huán)相配的通孔,通孔內設置有滴頭環(huán);排氣泡腔體的外上部設置有向排氣泡腔斜向的供液管,排氣泡腔體的下部設有螺紋與環(huán)形極板分離體設置的內螺紋相配連接,環(huán)形極板分離體的內下部設有通孔,通孔內設置有環(huán)形極板;2)可移動部由滴頭芯柱、密封環(huán)、調整環(huán)、輸入光纖、輸出光纖、光電發(fā)射二極管、光電接收二極管、二極管壓圈和移動體構成,移動體內分別設置有上、中、下連通的臺階孔,外中徑設有螺紋與調整環(huán)設置的內螺紋相配連接,外下徑設有與排氣泡腔相配的軸徑;移動體的中臺階孔內設置有光電發(fā)射二極管和光電接收二極管;移動體的下臺階孔內設置有滴頭芯柱,滴頭芯柱內設有二通孔,二通孔內分別設置有輸入光纖、輸出光纖,輸入光纖、輸出光纖分別與光電發(fā)射二極管和光電接收二極管連接;移動體的上臺階孔內設置有二極管壓圈,二極管壓圈的上部設有光電發(fā)射二極管和光電接收二極管的管腳。
      2.根據權利要求1所述的一種可分離式光電液滴傳感器,其特征在于,移動體的外上徑設有螺紋與插座固定端壓圈設置的內螺紋相配連接。
      3.根據權利要求1所述的一種可分離式光電液滴傳感器,其特征在于,調整環(huán)上設有一螺孔,螺孔中設置有調整環(huán)鎖緊螺釘。
      4.根據權利要求1所述的一種可分離式光電液滴傳感器,其特征在于,移動體的下軸徑處設置有環(huán)形槽,環(huán)形槽內設置有密封環(huán)。
      5.根據權利要求1所述的一種可分離式光電液滴傳感器,其特征在于,滴頭芯柱的中部設置有凸形臺階,下部設置有滴頭通道組合面,滴頭通道組合面與滴頭環(huán)之間構成滴頭通道。
      6.根據權利要求1所述的一種可分離式光電液滴傳感器,其特征在于,基座的中部設置有通孔,通孔的外部設置有攝像頭。
      7.根據權利要求1所述的一種可分離式光電液滴傳感器,其特征在于,環(huán)形極板分離體由絕緣材料制成。
      全文摘要
      分離式光電液滴傳感器屬于測量儀器,其固定部的基座上部設有內臺階孔和排氣泡腔體;排氣泡腔體外設置的臺階處由基座壓圈與基座固定連接。排氣泡腔體的內上中部設有排氣泡腔,排氣泡腔下部設有通孔裝有滴頭環(huán)。排氣泡腔體的外上部設有供液管,下部設有螺紋相配裝有環(huán)形極板分離體,環(huán)形極板分離體的內下部設有通孔裝有環(huán)形極板??梢苿硬康囊苿芋w內分別設置有上、中、下連通的臺階孔,上臺階孔內設有管腳的二極管壓圈,中臺階孔內設有光電發(fā)射和光電接收二極管;下臺階孔內設有滴頭芯柱,滴頭芯柱內分別設有連接光電發(fā)射二極管和光電接收二極管的輸入光纖、輸出光纖。移動體外中徑設有螺紋與調整環(huán)的內螺紋連接,外下徑設有與排氣泡腔相配的軸徑。
      文檔編號G01N21/25GK1414392SQ0213113
      公開日2003年4月30日 申請日期2002年10月11日 優(yōu)先權日2002年10月11日
      發(fā)明者裘祖榮, 徐健, 方仲平, 張國雄 申請人:天津大學
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