CN102012296A - 用牛顿环原理获得水中微压力变化数据的方法 - Google Patents
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Abstract
为了测试水中机械波的强弱——即水压微量变化的数据，将实验室牛顿环凸透镜与平板透镜的位置颠倒，也就是平板透镜置上，凸透镜在下。这样可方便地将光源从下方向上方照射，牛顿环发生在上方平板透镜处。然后将光电信号采集系统密闭安装在平板透镜上表面。当水中机械波发生变化时，水压也发生微量变化，此时密封安装的光电信号采集系统及平板透镜就会随着水压产生微动，此微动使牛顿环发生显著变化，显著变化的牛顿环由光电信号采集系统采集后送入处理系统，经过处理后的数据即为所需要的压力变化数据。
Description
所属技术领域
本发明是将光学中牛顿环原理应用到测试水中微压力变化的数据猎取的方法。水中压力的变化来自于水中机械波的强弱，水中机械波是用于现代水处理中沉淀池工艺加速沉淀的重要手段，而机械波的变化会引起水中压力的变化，此压力变化虽微小却直接影响着沉淀速度的变化，若能通过一定的手段获得压力变化的数据，定将会为沉淀速度提供科学依据，由此也可为沉淀速度自动配以最优化的机械波给予支持。
背景技术
沉淀是现代给水厂和污水厂不可缺少的工艺过程，而沉淀池是为沉淀工艺提供的构筑物，此构筑物容积大小是取决于所处理的水量及水在沉淀池中停留时间的长短，当人们采取一定措施使沉淀速度提高，便会缩小沉淀池的容积，从而节省大量的投资及占地面积。最新的研究成果是在水中施加机械波，使水中的悬浮物在机械波压力的作用下加速沉淀，而水中机械波压力的变化是极其微小的，为了准确获知这极其微小压力变化，必须将其数据化。本发明，是一种分析仪表中核心部分的数据采集系统，人们可以通过此系统进行光电转化，从而控制机械波的强弱。此仪表将会被广泛用于现代水处理沉淀池工艺中加速沉淀的自动化工艺中。
发明内容
为了测试水中机械波的强弱——即水压微量变化的数据，将实验室牛顿环凸透镜与平板透镜的位置颠倒，也就是平板透镜置上，凸透镜在下。这样可方便地将光源从下方向上方照射，牛顿环发生在上方平板透镜处。然后将光电信号采集系统密闭安装在平板透镜上表面。当水中机械波发生变化时，水压也发生微量变化，此时密封安装的光电信号采集系统及平板透镜就会随着水压产生微动，此微动使牛顿环发生显著变化，显著变化的牛顿环由光电信号采集系统采集后送入处理系统，经过处理后的数据即为所需要的压力变化数据。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案
水中机械波所引起的压力变化值是非常微弱的，用常规压力计的原理难以满足这项技术要求。本发明是引用了牛顿环原理来解决其核心技术问题的。本分析仪表分为三个系统，系统1含有光源及凸透镜、系统2含有平板透镜及光电信号采集系统、系统3是外部数据处理系统。其中系统1、2是以柔性连接为密闭容器内的，其目的一是在测压时两系统间能产生微动，二是保证光疏介质仍然是稳定的空气。由水中机械波的变化而引起水中压力的微变，从而使系统1、2的相对位置产生微变，这样牛顿环就会发生较大的变化，光电信号采集系统得到这个变化后以电信号的方式送入数据处理系统3进行处理，经过处理后的数据即为我们所需要的数据。
本发明的有意义效果
利用牛顿环——光的干涉原理来制成微压变化数据化分析仪表。微压变化数据化分析仪表，可为为提高沉淀池沉淀速度而施加机械波时，最佳沉淀速度与机械波强度的自动匹配提供支持。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图一是系统原理流程图，图中1是含有光源及凸透镜的系统1；图中2是含有平板透镜及光电信号采集系统的系统2；图中3是外部数据处理系统3。
图二是用牛顿环原理获得水中微压力变化数据方法的示意图，图中4是光源，5是反射板，6是平凸透镜，7是气隙层，8是平板透镜，9是光电信号采集系统，10是机械波压力施力方向。
它在使用中作用原理及具体实施方式为：图一为系统流程图，图中4、5、6构成系统1；8、9构成系统2；系统3为现已成熟的数据处理系统。其作用原理及具体实施方式看图二。
图二中牛顿环干涉光的光源由4发出，通过反射镜5射向平凸透镜6；图中7是介于平凸透镜6和平板透镜8之间的气隙层，被测试的压力是施力于系统2后，使气隙7产生微小变化，从而使平板透镜8中的牛顿环发生较大变化，此变化由光电信号采集系统9采集，以电信号的方式送给外部数据处理系统3，使用者可直接从系统3读出压力变化数据。系统3的数据也可作为PLC数据原对机械波进行自动控制。
Claims (1)
1.一种用牛顿环原理获得水中微压力变化数据的方法，其特征是将实验室牛顿环凸透镜与平板透镜的位置颠倒，也就是平板透镜置上，凸透镜在下，将光源从下方向上方照射，牛顿环发生在上方平板透镜处，光电信号采集系统密闭安装在平板透镜上表面，当水压发生微量变化时，密封安装的光电信号采集系统及平板透镜就会随着水压产生微动，此微动使牛顿环发生显著变化；显著变化的牛顿环由光电信号采集系统采集后送入数据处理系统，经过处理后的数据即为所需要的压力变化数据。
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