一種水質(zhì)在線光學(xué)檢測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種水質(zhì)光學(xué)檢測(cè)裝置，尤其涉及一種能夠?qū)ξ粘氐娜肷涔夂统錾涔膺M(jìn)行同步測(cè)量的水質(zhì)在線光學(xué)檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]水質(zhì)光學(xué)檢測(cè)裝置是水質(zhì)檢測(cè)設(shè)備的光檢測(cè)模塊，用于對(duì)水質(zhì)的光學(xué)性能進(jìn)行檢測(cè)。現(xiàn)有的水質(zhì)光學(xué)檢測(cè)裝置一般都采用了朗布比爾定律的基本原理來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，但是卻忽略了該定律適用的范圍。朗布比爾定律的范圍為:(I)入射光為平行單色光且垂直照射；
[2]吸光物質(zhì)為均勻非散射體系；(3)吸光質(zhì)點(diǎn)之間無(wú)相互作用；(4)輻射與物質(zhì)之間的作用僅限于光吸收，無(wú)熒光和光化學(xué)現(xiàn)象發(fā)生。由于現(xiàn)有的水質(zhì)光學(xué)檢測(cè)裝置在設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有完全按照朗布比爾定律的基本原理、適用范圍和偏離原因等問(wèn)題來(lái)考慮，比如其吸收池的入射光和出射光的光學(xué)檢測(cè)是分次進(jìn)行的，即先檢測(cè)入射光，再檢測(cè)出射光，而光源產(chǎn)生的光線在不同時(shí)間是很難完全一致的，這樣使得最終檢測(cè)結(jié)果的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性大大變差。
[0003]另外，現(xiàn)有的水質(zhì)光學(xué)檢測(cè)裝置采用LED燈泡作為光源且沒(méi)有對(duì)其光線進(jìn)行處理，其光源波長(zhǎng)范圍一般為± 1nm左右，甚至更寬，但適用朗布比爾定律的光源最好是單波長(zhǎng)的穩(wěn)定光源。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的就在于為了解決上述問(wèn)題而提供一種檢測(cè)結(jié)果穩(wěn)定且準(zhǔn)確的水質(zhì)在線光學(xué)檢測(cè)裝置。
[0005]本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的:
[0006]一種水質(zhì)在線光學(xué)檢測(cè)裝置，包括光源、吸收池和光檢測(cè)器，還包括分光棱鏡，所述光檢測(cè)器包括第一光檢測(cè)器和第二光檢測(cè)器，所述分光棱鏡安裝于所述光源和所述吸收池之間并用于將所述光源的光線分為兩部分光線，其中一部分光線穿過(guò)所述吸收池后作為所述第一光檢測(cè)器的待檢測(cè)光線，另一部分光線直接作為所述第二光檢測(cè)器的待檢測(cè)光線。
[0007]上述結(jié)構(gòu)中，分光棱鏡將光源的同一光線分為兩部分并分別作為吸收池的入射光線和第二光檢測(cè)器的待檢測(cè)光線，吸收池的出射光線作為第一光檢測(cè)器的待檢測(cè)光線，所以，吸收池的入射光和出射光所采用的光線為同一光源同一時(shí)間的光線，兩個(gè)光檢測(cè)器對(duì)吸收池的入射光和出射光進(jìn)行同步檢測(cè)。
[0008]進(jìn)一步，所述水質(zhì)在線光學(xué)檢測(cè)裝置還包括用于將所述分光棱鏡的出射光過(guò)濾為單色光的濾光板，所述濾光板安裝于所述分光棱鏡和所述吸收池之間，所述濾光板的兩部分出射光線分別作為所述吸收池的入射光線和所述第二光檢測(cè)器的待檢測(cè)光線。
[0009]更進(jìn)一步，所述水質(zhì)在線光學(xué)檢測(cè)裝置還包括信號(hào)放大/采集電路、嵌入式控制器、人機(jī)交互設(shè)備、驅(qū)動(dòng)電路、步進(jìn)電機(jī)和變速箱，所述信號(hào)放大/采集電路的信號(hào)輸入端分別與所述第一光檢測(cè)器的信號(hào)輸出端和所述第二光檢測(cè)器的信號(hào)輸出端連接，所述嵌入式控制器的檢測(cè)信號(hào)輸入端與所述信號(hào)放大/采集電路的信號(hào)輸出端連接，所述人機(jī)交互設(shè)備的數(shù)據(jù)端與所述嵌入式控制器的數(shù)據(jù)端連接，所述嵌入式控制器的控制信號(hào)輸出端與所述驅(qū)動(dòng)電路的控制信號(hào)輸入端連接，所述驅(qū)動(dòng)電路的控制信號(hào)輸出端與所述步進(jìn)電機(jī)的控制輸入端連接，所述步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)力輸出端與所述變速箱的動(dòng)力輸入端連接，所述變速箱的動(dòng)力輸出端與所述分光棱鏡的安裝結(jié)構(gòu)連接并用于改變所述分光棱鏡的角度。上述結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了根據(jù)光檢測(cè)器的輸出信號(hào)對(duì)分光棱鏡進(jìn)行對(duì)應(yīng)的角度調(diào)整的自動(dòng)控制，即實(shí)現(xiàn)了對(duì)待檢測(cè)光源的參數(shù)的自動(dòng)控制，從而能夠?qū)崿F(xiàn)更精確的光檢測(cè)。
[0010]為了便于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信，所述水質(zhì)在線光學(xué)檢測(cè)裝置還包括通信電路，所述通信電路的內(nèi)通信端與所述嵌入式控制器的外通信端連接。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0012]本實(shí)用新型通過(guò)分光棱鏡和兩個(gè)光檢測(cè)器實(shí)現(xiàn)了吸收池的入射光和出射光采用同一光源同一時(shí)間的光線的目的，兩個(gè)光檢測(cè)器對(duì)吸收池的入射光和出射光進(jìn)行同步檢測(cè)，其檢測(cè)結(jié)果更加穩(wěn)定和準(zhǔn)確；通過(guò)濾光板將一般光源的光線過(guò)濾為單色光，使其更加適用于朗布比爾定律，顯著減少了因?yàn)楣庠炊斐衫什葼柖傻钠x影響，進(jìn)一步提高了檢測(cè)結(jié)果的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型所述水質(zhì)在線光學(xué)檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0015]如圖1所示，本實(shí)用新型所述水質(zhì)在線光學(xué)檢測(cè)裝置包括光源、分光棱鏡、濾光板、吸收池、第一光檢測(cè)器、第二光檢測(cè)器、信號(hào)放大/采集電路、嵌入式控制器、人機(jī)交互設(shè)備、通信電路、驅(qū)動(dòng)電路、步進(jìn)電機(jī)和變速箱，分光棱鏡安裝于光源和濾光板之間并用于將光源的光線分為兩部分光線，濾光板安裝于分光棱鏡和吸收池之間并用于將分光棱鏡的兩部分出射光過(guò)濾為單色光，濾光板的兩部分出射光線中的一部分光線穿過(guò)吸收池后作為第一光檢測(cè)器的待檢測(cè)光線，濾光板的兩部分出射光線中的另一部分光線直接作為所述第二光檢測(cè)器的待檢測(cè)光線；信號(hào)放大/采集電路的信號(hào)輸入端分別與第一光檢測(cè)器的信號(hào)輸出端和第二光檢測(cè)器的信號(hào)輸出端連接，嵌入式控制器的檢測(cè)信號(hào)輸入端與信號(hào)放大/采集電路的信號(hào)輸出端連接，人機(jī)交互設(shè)備的數(shù)據(jù)端與嵌入式控制器的數(shù)據(jù)端連接，通信電路的內(nèi)通信端與嵌入式控制器的外通信端連接，嵌入式控制器的控制信號(hào)輸出端與驅(qū)動(dòng)電路的控制信號(hào)輸入端連接，驅(qū)動(dòng)電路的控制信號(hào)輸出端與步進(jìn)電機(jī)的控制輸入端連接，步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)力輸出端與變速箱的動(dòng)力輸入端連接，變速箱的動(dòng)力輸出端與分光棱鏡的安裝結(jié)構(gòu)連接并用于改變分光棱鏡的角度。上述分光棱鏡、吸收池和兩個(gè)光檢測(cè)器的具體安裝結(jié)構(gòu)根據(jù)其實(shí)際所需按常規(guī)結(jié)構(gòu)實(shí)施即可，上述光源采用常規(guī)光源如LED燈。
[0016]結(jié)合圖1，本實(shí)用新型所述水質(zhì)在線光學(xué)檢測(cè)裝置的工作原理如下:
[0017]首先開(kāi)啟光源，分光棱鏡在嵌入式控制器、驅(qū)動(dòng)電路、步進(jìn)電機(jī)和變速箱的控制下轉(zhuǎn)動(dòng)到穩(wěn)定角度后，光源發(fā)出的光線通過(guò)分光棱鏡分為兩部分光線，這兩部分光線通過(guò)濾光板進(jìn)行過(guò)濾后得到光波長(zhǎng)為± Inm帶寬范圍內(nèi)的穩(wěn)定單色光，濾光板的兩部分出射光線中，一部分光線垂直照射到吸收池上并穿過(guò)吸收池后作為第一光檢測(cè)器的待檢測(cè)光線，另一部分光線直接作為所述第二光檢測(cè)器的待檢測(cè)光線，信號(hào)放大/采集電路將第一光檢測(cè)器的輸出信號(hào)和第二光檢測(cè)器的輸出信號(hào)進(jìn)行放大、采集并處理后傳輸給嵌入式控制器，嵌入式控制器自行控制或在人機(jī)交互設(shè)備的控制下按照朗布比爾定律的基本公式可以計(jì)算出最終需要的結(jié)果。根據(jù)需要，可以在檢測(cè)過(guò)程中加入?yún)⒈刃盘?hào)，減少由于光源干擾，確保入射光和出射光強(qiáng)度變化的一致性；吸收池的制作和光檢測(cè)器的安裝位置，以吸收池的入射光和出射光之間互不干擾光強(qiáng)和正確接收到信號(hào)為原則。
[0018]上述實(shí)施例只是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不是對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的限制，只要是不經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)即可在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案，均應(yīng)視為落入本實(shí)用新型專利的權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水質(zhì)在線光學(xué)檢測(cè)裝置，包括光源、吸收池和光檢測(cè)器，其特征在于:還包括分光棱鏡，所述光檢測(cè)器包括第一光檢測(cè)器和第二光檢測(cè)器，所述分光棱鏡安裝于所述光源和所述吸收池之間并用于將所述光源的光線分為兩部分光線，其中一部分光線穿過(guò)所述吸收池后作為所述第一光檢測(cè)器的待檢測(cè)光線，另一部分光線直接作為所述第二光檢測(cè)器的待檢測(cè)光線。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水質(zhì)在線光學(xué)檢測(cè)裝置，其特征在于:所述水質(zhì)在線光學(xué)檢測(cè)裝置還包括用于將所述分光棱鏡的出射光過(guò)濾為單色光的濾光板，所述濾光板安裝于所述分光棱鏡和所述吸收池之間，所述濾光板的兩部分出射光線分別作為所述吸收池的入射光線和所述第二光檢測(cè)器的待檢測(cè)光線。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水質(zhì)在線光學(xué)檢測(cè)裝置，其特征在于:所述水質(zhì)在線光學(xué)檢測(cè)裝置還包括信號(hào)放大/采集電路、嵌入式控制器、人機(jī)交互設(shè)備、驅(qū)動(dòng)電路、步進(jìn)電機(jī)和變速箱，所述信號(hào)放大/采集電路的信號(hào)輸入端分別與所述第一光檢測(cè)器的信號(hào)輸出端和所述第二光檢測(cè)器的信號(hào)輸出端連接，所述嵌入式控制器的檢測(cè)信號(hào)輸入端與所述信號(hào)放大/采集電路的信號(hào)輸出端連接，所述人機(jī)交互設(shè)備的數(shù)據(jù)端與所述嵌入式控制器的數(shù)據(jù)端連接，所述嵌入式控制器的控制信號(hào)輸出端與所述驅(qū)動(dòng)電路的控制信號(hào)輸入端連接，所述驅(qū)動(dòng)電路的控制信號(hào)輸出端與所述步進(jìn)電機(jī)的控制輸入端連接，所述步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)力輸出端與所述變速箱的動(dòng)力輸入端連接，所述變速箱的動(dòng)力輸出端與所述分光棱鏡的安裝結(jié)構(gòu)連接并用于改變所述分光棱鏡的角度。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水質(zhì)在線光學(xué)檢測(cè)裝置，其特征在于:所述水質(zhì)在線光學(xué)檢測(cè)裝置還包括通信電路，所述通信電路的內(nèi)通信端與所述嵌入式控制器的外通信端連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種水質(zhì)在線光學(xué)檢測(cè)裝置，包括光源、吸收池、光檢測(cè)器和分光棱鏡，所述光檢測(cè)器包括第一光檢測(cè)器和第二光檢測(cè)器，所述分光棱鏡安裝于所述光源和所述吸收池之間并用于將所述光源的光線分為兩部分光線，其中一部分光線穿過(guò)所述吸收池后作為所述第一光檢測(cè)器的待檢測(cè)光線，另一部分光線直接作為所述第二光檢測(cè)器的待檢測(cè)光線。本實(shí)用新型通過(guò)分光棱鏡和兩個(gè)光檢測(cè)器實(shí)現(xiàn)了吸收池的入射光和出射光采用同一光源同一時(shí)間的光線的目的，兩個(gè)光檢測(cè)器對(duì)吸收池的入射光和出射光進(jìn)行同步檢測(cè)，其檢測(cè)結(jié)果更加穩(wěn)定和準(zhǔn)確。
【IPC分類】G01N21/17
【公開(kāi)號(hào)】CN204945030
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520757216
【發(fā)明人】蘇曉君
【申請(qǐng)人】四川綠源誠(chéng)科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年9月28日