專利名稱：探頭式光電渾濁度測量傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及液體混濁度的測量，尤其涉及一種水質渾濁度的連續、實時測量用的傳感器。
目前普遍應用的濁度儀有連續型、實驗室型，均為固定式測試儀器，通過對懸濁液的透光或散射光程度進行光電轉換，從而得出液體的色、濁度。如上海自來水公司用的GDS－3型光電式渾濁度儀。還有LZ－101型連續式濁度儀。這類濁度儀其測量方法是用吊瓶現場采樣送實驗室測量。或對自來水管中的水進行連續測量。已有技術存在的共同問題是吊瓶采樣測量只能進行水表面采樣，無法對深層水進行采樣，它們不能對現場的各水層進行連續、實時的濁度測量。為了克服已有技術存在的上述問題，本實用新型提出了一種新型探頭式光電渾濁度測量傳感器，其目的在于使已有技術的實驗室型濁度儀傳感器轉變為便攜式現場測試型，由只能測試水表面濁度變為能連續、實時測量水域中不同深度、不同部位的立體濁度分布。
本實用新型的探頭式光電渾濁度測量傳感器，包含一殼體、一暗室、一發光元件和光電接收元件，其特征在于還包含使外界光不能進入所述暗室的彎曲的進水道和出水道所述暗室設在所述殼體內并由所述彎曲的進水道和彎曲的出水道通過所述殼體使所述暗室與外界溝通；所述發光元件安裝在所述暗室的側壁上，所述光電接收元件安裝在所述暗室的側壁上的使其能接收所述發光元件發出的直射光的位置處。所述發光元件、和所述光電接收元件均密封在殼體內，其前端(發光端、接收端)相對于暗室是透明的。這樣構成的傳感器，外界光阻隔在彎曲的水道中，而被測液體可從彎曲水道中自由流進流出從而使該傳感器可對水域進行實時、連續、在不同水位處進行水的混濁度測量。
下面參照附圖接合實施例詳細說明本實用新型
圖1是本實用新型的一實施例的結構剖視圖。
圖2是圖1結構的A－A橫剖視圖圖3是本實用新型的另一實施例的結構剖視圖。
圖4是本實用新型的又一實施例圖。
圖1和圖2是本實用新型的傳感器的一實施例的結構剖示圖。圖中殼體1的外形可以是圓柱體(如圖1，圖2所示)，也可以是球形等其它幾何形狀(圖中未畫出)，其所用材料可為金屬、非金屬等不透光材料。殼體內部有一空腔形成的暗室2，該暗室2可以是空心圓柱體，也可以是空心球體等其它幾何形狀(圖中未畫出)。殼體1的外壁與暗室2的內壁間設有彎曲或曲折的進水道3和出水道4，所述進水道3設在殼體1的上端、出水道4設在殼體1的下端，當然兩水道3、4也可設在殼體1的兩側或其它部位。兩水道3、4的橫切面部為圓形，也可為如正方形等其它形狀。進水道3上端有一段垂直水道，其上端與殼體1的外界連通，其下端與一段水平水道連通，水平水道位于殼體1的內部，其兩端再通過兩段垂直水道與暗室2連通，出水道4結構與進水道3以暗室水平中心軸線為軸對稱的相同的幾何結構，很顯然兩水道3、4也可為不相同的結構，兩水道3、4的結構也可如圖3、圖4所示的結構，在圖3中進水道3和出水道4成“
”形結構，在圖4中兩水道3、4實質為兩根彎曲的水管各通過一段垂直水道與暗室連通。本實施例雖給出上述一些進水道3和出水道4的結構，但本實用新型不限于上述結構，其基本思想是阻隔外界光進入暗室2，因此任何其它彎曲能阻隔外界光進入暗室2的兩水道幾何結構均落入本實用新型精神范圍內，利用光的直線性使外界光阻隔在彎曲的水道3、4中而不會進入暗室2，為了進一步消除外界光的干擾，可使水道3、4的曲折次數增加或彎曲的曲率加大，也可在水道3、4的內表面涂復吸光材料。一發光元件5安裝密封在暗室2的內側壁上，其發光表面相對于暗室2必須是透明的。在發光元件5的光路所指暗室2的另一側壁處安裝密封一光電接收元件6，該元件發光表面相對于暗室也是透明的，其接收光路與發光元件5的發送光路相重疊，即光電接收元件6安置在與發光元件5相對置的暗室側壁上。在暗室2的側壁另一處安裝密封一輔助光電接收元件7，其光接收表面相對于暗室2是透明的，該元件的光路與發光元件5的光路和接收元件6的光路都不重疊而使其不能接收發光元件5所直接發送的光，它用來接收懸濁液的懸浮顆粒13的散射光11。而光電接收元件6是用來接收發光元件5的透射光12。發光元件5為半導體發光元件，光電接收元件6和輔助光電接收元件7為半導體光電接收元件。
發光元件5，光電接收元件6和輔助光電接收元件7通過電纜9、10、14與電路放大顯示框8相連接。電纜9、10、14與發光元件5、光電接收元件6和輔助光電接收元件7相連端均密封在殼體1內，使之與所測液體絕緣。
懸濁液的光學特性是渾濁度高時，透射光12下降，散射光11則增大，反之渾濁度下降時，透射光12增大而散射光11則下降。
該傳感器利用透射光的伯朗－比耳定律和／或散射光的瑞利定律和透射光、或透射光與散射光之比的比列式，由光電接收元件6、7所接收轉換的隨暗室2中渾濁度變化而變化的輸出電流經電纜線9、10、14送至電路放大顯示部分8，在那里放大、處理，最后測量顯示出暗室2中所在懸濁液的渾濁度。
為了進一步提高測試的靈敏度和準確度可在發光元件5，光電接收元件6、7的前端設置光學聚焦透鏡(圖中未畫出)，這些光學透鏡與相應的發光元件5和光電接收元件6、7均密封在所述殼體1內，相應發光端、接收端相對于暗室2是透明的。在暗室2的內表面涂覆吸光材料以減小雜散光對測試的影響。
圖3、圖4是該傳感器結構的另兩個實施例，它們除進、出水道3、4的結構與圖1的不同外，其它結構都相同，其中圖3中進、出水道3、4與圖1中的走向不一樣，而圖4中的進、出水道3、4是采用彎曲水管和殼體1中的兩段垂直水道構成的。
整個傳感器部分可用零件總裝而成，也可對半粘結而成，當然也可整體澆鑄。
采用本實用新型的光電式渾濁度測量傳感器能使用戶方便地、隨時隨地將該傳感器投入被測水域中，能直接、快速讀出該部位的水樣混濁度，從而為水處理行業進入定量分析提供基礎，其測量范圍可達0～10000度，并采用量程選擇，最小量程可達0～0.5度。該傳感器適用于電力、造紙、印染、酒廠、鋼鐵廠、大小水廠、環境保護以及科研單位等部門用來測試水質的混濁度或污染程度，當然也可用來測試液體的濃度、密度、以及流過暗室的空氣粉塵等。
權利要求1.一種探頭式光電渾濁度測量傳感器，包含殼體、暗室、發光元件和光電接收元件，其特征在于還包含使外界光不能進入所述暗室的彎曲的進水道和出水道；所述暗室設在所述殼體內并由所述彎曲的進水道和出水道通過所述殼體使所述暗室與外界溝通；所述發光元件安裝在所述暗室的側壁上，所述光電接收元件安裝在所述暗室的側壁上的使其能接收所述發光元件發出的直射光的位置處。
2.如權利要求1所述傳感器，其特征在于還包含一安裝在所述暗室側壁上的使其不能接收所述發光元件直接發送的光的位置處、用于接收渾濁物引起的散射光的輔助光電接收元件。
3.如權利要求1所述傳感器，其特征在于所述發光元件和所述光電接收元件、輔助光電接收元件前部可設有增加測試靈敏度的光學聚焦透鏡，所述發光元件、光電接收元件和所述光學聚焦透鏡均密封在所述殼體內，所述發光元件的發光端、所述接收元件的接收端相對于所述暗室是透明的。
4.如權利要求1所述傳感器，其特征在于所述發光元件和所述光電和輔助光電接收元件為半導體發光元件和半導體接收元件。
5.如權利要求1所述傳感器，其特征在于所述光電接收元件安裝在與發光元件相對置的所述暗室的側壁上。
6.如權利要求1所述傳感器，其特征在于所述彎曲的進水道或出水道是由所述在殼體內的一段與外界溝通的垂直水道與所述殼體內一段水平水道相連通且該段水平水道的兩端通過兩段垂直水道與所述暗室溝通而組成。
7.如權利要求1所述傳感器，其特征在于所述發光元件、光電接收元件和輔助光電接收元件及其與電纜連接端均密封在所述殼體內，所述發光元件的發光端、光電接收元件和輔助光電接收元件的接收端相對于暗室是透明的。
專利摘要一種探頭式光電渾濁度測量傳感器，包含一殼體和殼體內的一暗室，該暗室通過彎曲的進水道和出水道與殼體的外界溝通，所述暗室內側壁上設有發光元件、光電接收元件。該傳感器可用于現場、對不同深度、部位的水質混濁度進行連續、實時測量。
文檔編號G01N21/59GK2068681SQ9020799
公開日1991年1月2日 申請日期1990年5月29日 優先權日1990年5月29日
發明者王志武 申請人:上海自來水公司節水設備總廠
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
