CN102052966A

CN102052966A - 一种紫外消毒器内部紫外强度分布原位测试平台

Info

Publication number: CN102052966A
Application number: CN201010550330.XA
Authority: CN
Inventors: 强志民; 李梦凯; 李庭刚
Original assignee: Research Center for Eco Environmental Sciences of CAS
Current assignee: Research Center for Eco Environmental Sciences of CAS
Priority date: 2010-11-18
Filing date: 2010-11-18
Publication date: 2011-05-11
Anticipated expiration: 2030-11-18
Also published as: CN102052966B

Abstract

本发明涉及一种紫外消毒器内部紫外强度分布原位测试平台，紫外消毒器包括一腔体、套管和紫外灯管，其特征在于：它包括一平台架体，所述平台架体上置有一可沿水平和垂直方向运动的移动导轨，所述移动导轨的运动端固定一紫外强度的测试探头；所述紫外消毒器的腔体通过固定连接在所述平台架体上，且所述腔体顶部设置有一开设有测试孔。所述紫外消毒器设置有一检测所述紫外灯管输出的紫外线强度变化用的参比探头；所述测试探头和参比探头均电连接一记录与显示装置。本发明的测试结果的准确性高，可以应用于各类管式紫外线消毒器强度分布进行测试，进而对消毒器消毒效率进行评估。

Description

一种紫外消毒器内部紫外强度分布原位测试平台

技术领域

本发明涉及一种原位测试平台，特别是关于一种紫外消毒器内部紫外强度分布原位测试平台。

背景技术

紫外线具有广谱消毒、低费用和无消毒副产物等优点，已经被广泛应用在饮用水、市政污水、再生水和船舶压舱水的消毒中。由于紫外消毒设备的整体消毒效果取决于其内部的紫外线的实际(有效)辐射剂量，因此精确测试紫外消毒设备内紫外线的实际辐射剂量，对于保障安全消毒具有十分重要的意义。目前，使用频率较高的紫外线实射剂量测试方法是生物剂量法，该方法优点在于：在实际运行的条件下可以直接了解紫外消毒效果，从而为实际运行和技术改进提供了参考。然而，生物剂量法目前还存在着一些问题，包括成本高，工作量大等。

目前，为了量化紫外线消毒设备中强度分布，已经提出了若干计算模型，例如：光源积分(Point Source Summation)、多点源叠加(Line Source Integration)。这些计算模型主要是用于计算紫外消毒设备中的紫外线强度分布，通过紫外线强度分布可以了解其紫外线的实际辐射剂量、处理量以及处理系统的使用参数。然而，在实际应用中，计算模型所需要的计算参数，比如紫外线灯灯管的输出效率、套管的污染情况等均不能准确确定。而且紫外消毒设备中的套管和腔体的腔壁等处还均存在反射、折射等光学现象，这些因素都会使得计算模型的计算十分复杂，导致计算结果的准确性和实用性大大降低。因此，实际测量腔体内部强度分布有着重要意义。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种准确性较高的紫外消毒器内部紫外强度分布原位测试平台。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种紫外消毒器内部紫外强度分布原位测试平台，紫外消毒器包括一腔体、套管和紫外灯管，其特征在于：它包括一平台架体，所述平台架体上置有一可沿水平和垂直方向运动的移动导轨，所述移动导轨的运动端固定一紫外强度的测试探头；所述紫外消毒器的腔体通过固定连接在所述平台架体上，且所述腔体顶部设置有一开设有测试孔。所述紫外消毒器设置有一检测所述紫外灯管输出的紫外线强度变化用的参比探头；所述测试探头和参比探头均电连接一记录与显示装置。

所述紫外强度的测试探头为具有防水功能的测试探头。

所述紫外消毒器上的进水口和出水口通过水管连接一个温控装置，所述温控装置中预先设定有一标准温度范围，且所述温控装置中的温度传感器电连接所述记录与显示装置。

所述移动导轨的沿垂直方向运动的精度高于1mm，沿水平方向运动的精度高于0.1mm。

所述紫外消毒器在测试时腔体内充满不同紫外紫外透过率的介质。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明由于采用原位测试方法，设置了平台架体和可沿水平和垂直方向运动的移动导轨，并将测试探头固定在移动导轨的运动端，利用移动导轨将测试探头伸入紫外消毒器的腔体内，并控制测试探头在紫外消毒器的腔体中沿水平和垂直方向运动，从而可以采集腔体内各个部位的紫外强度分布数据，同时，由于本发明还将参比探头设置在紫外消毒器的套管中，可以将紫外灯管输出的紫外线强度变化检测出来，从而可以更为准确地反映出紫外消毒器的腔体中各个部位的紫外强度分布数据。2、本发明由于在紫外消毒器上的进水口和出水口通过水管连接一温控装置，且在温控装置中预先设定一标准温度范围，因此通过温控装置可以将待测试紫外消毒器的腔体中的温度控制在设定好的标准温度范围，从而可以防止由于温度变化造成的测试数据的变化。3、本发明由于移动导轨沿垂直方向运动的精度高于1mm，沿水平方向运动的精度高于0.1mm，因此，精度增加，定位更加准确。进一步提高测试结果的准确性。4、本发明由于在紫外消毒器的腔体内充满各种不同紫外透过率的介质，使之更为符合实际情况，因此紫外消毒器可以模拟不同状态下的紫外消毒效果，从而使测试出的结果更为真实可信。本发明可以应用于各类管式紫外线消毒器强度分布进行测试，进而对消毒器消毒效率进行评估。

附图说明

图1是本发明的结构示意图

图2是图1的俯视图

图3是测试探头在不同紫外透过率的介质中垂直于紫外消毒器中紫外灯管轴线移动检测到的紫外强度分布示意图

图4是测试探头在不同紫外透过率的介质中平行于紫外消毒器中紫外灯管轴线移动检测到的紫外强度分布示意图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1所示，本发明包括一平台架体1，平台架体1可以是由四根立柱和若干横梁组成的一体结构，但不限于此。平台架体1的顶部设置有一可沿水平和垂直方向运动的移动导轨2，移动导轨2可以采用手动方式进行驱动，也可以采用电机作为驱动源进行驱动。移动导轨2沿垂直方向(平行于紫外消毒器中紫外灯管轴线的方向)运动的精度高于1mm，沿水平方向(垂直于紫外消毒器中紫外灯管轴线的方向)运动的精度高于0.1mm。移动导轨2的运动端固连有一紫外强度的测试探头3，测试探头3为具有防水功能的测试探头。在移动导轨2的带动下测试探头3可以沿水平和垂直方向进行运动。本实施例中，移动导轨2是本领域常用设备，在此不再详述。

本发明的待测试紫外消毒器5包括腔体51、套管52和紫外灯管53。腔体51为一个，通过一腔体固定件4固定连接在平台架体1的中上部，且腔体51直立设置。待测试紫外消毒器5包括一个套管52和一个紫外灯管53，也可以包括多个套管52和多个紫外灯管53。以仅包含一个套管52和一个紫外灯管53的待测试紫外消毒器5为例对本发明进行详细的描述。

如图2所示，套管52位于腔体51的轴心，紫外灯管53也位于套管52的轴心。待测试紫外消毒器5工作时，待消毒液体充入腔体51内。紫外灯管53发出的紫外线就可以透过套管52，对待消毒液体进行紫外消毒。测试时，为了与实际环境相符，紫外消毒器5需要模拟不同状态下的紫外消毒效果，因此，腔体51内需要充入不同紫外透过率(UVT)的待消毒液体。待消毒液体可以是紫外线透过率为100％的纯净去离子水；也可以是去离子水与其他药品的混合液体，混合液体的紫外线透过率可以通过调节加入药品量来确定。

本发明的待测试紫外消毒器5的套管52中设置有一参比探头6，参比探头6用于检测紫外灯管53输出的紫外线强度变化，从而可以消除由于紫外灯管53的输出强度波动造成的测试误差。腔体51顶部设置有一法兰7，法兰7上开设有测试孔71。测试探头3通过移动导轨2可以穿过测试孔71，伸入紫外消毒器5的腔体51内，用于采集腔体51内各个部位的紫外强度分布数据。

本发明的待测试紫外消毒器5上的进水口和出水口通过水管8连接一温控装置9，温控装置9预先设定有一标准温度范围，通过温控装置9可以将待测试紫外消毒器5的腔体51中的温度控制在设定好的标准温度范围内，从而可以防止由于温度变化造成的测试数据的漂移。本实施例中，温控装置9可以采用本领域中公知的温控设备。

本发明的测试探头3、参比探头6和温控装置9中的温度传感器同时电连接一记录与显示装置10，用于记录和显示测试探头3采集到的紫外消毒器5的腔体51内不同部位的紫外强度数据、参比探头6输出的紫外线强度变化，以及温控装置9中的温度传感器检测到的水温变化。本实施例中，记录与显示装置10每两秒采集和记录一个数据。紫外消毒器5中的紫外灯管53、记录与显示装置10均由220V、1kW的稳压电源供电。

本发明使用时，首先，将待消毒液体通过水泵，充入腔体51中。再利用腔体固定件4将腔体51固定在平台架体1的中上部。之后，使待测试紫外消毒器5中的紫外灯管53接通电源，发出紫外光线。利用移动导轨2将测试探头3穿过法兰7上的测试孔71，伸大紫外消毒器5的腔体51内，并利用移动导轨2控制测试探头3在腔体51中沿水平和垂直方向运动，采集腔体51内各个部位的紫外强度分布数据，并实时输入记录与显示装置10。

在上述测试过程中，参比探头6同步将检测到的紫外灯管53输出的紫外线强度变输入记录与显示装置10，温控装置9控制待测试紫外消毒器5的腔体51的温度，并将实时采集到的温度输入记录与显示装置10。操作人员通过记录与显示装置10记录和显示的数据，对待测试紫外消毒器5的消毒效果进行分析、判断。

下面是利用本发明对紫外消毒器5中的腔体51内部紫外强度分布进行原位测试的具体例子。

本实施例中，紫外消毒器的长度为950mm，紫外消毒器中腔体的内径为85mm，紫外灯管直径15mm，紫外灯管上标注的功率为39W。法兰上的测试孔的孔径为G3/8，内径为13mm，测试孔边缘与套管边缘之间的最近距离为12mm。测试探头可以测量的最深长度为260mm。腔体中的待消毒液体一共有五种，均由去离子水和邻苯二甲酸氢钾溶液混合配制而成，通过HACHDR5000分光光度计对上述五种待消毒混合液的紫外线透过率进行测量，分别为98％、95％、92.5％、90％、87.5％、5％，误差为±0.3％。

如图3、图4所示，图3是测试探头在上述五种不同紫外透过率的待消毒液体中、沿垂直方向移动检测到的紫外强度分布示意图。图4是测试探头在上述五种不同紫外透过率的待消毒液体中、沿水平方向移动检测到的紫外强度分布示意图。从图中可以看出，本发明装置可以很好地测试待测试紫外消毒器中不同位置以及使用不通透过率介质情况下的紫外强度分布情况。

本发明仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、设置位置、及其连接都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims

1.一种紫外消毒器内部紫外强度分布原位测试平台，紫外消毒器包括一腔体、套管和紫外灯管，其特征在于：它包括一平台架体，所述平台架体上置有一可沿水平和垂直方向运动的移动导轨，所述移动导轨的运动端固定一紫外强度的测试探头；所述紫外消毒器的腔体通过固定连接在所述平台架体上，且所述腔体顶部设置有一开设有测试孔。所述紫外消毒器设置有一检测所述紫外灯管输出的紫外线强度变化用的参比探头；所述测试探头和参比探头均电连接一记录与显示装置。

2.如权利要求1所述的一种紫外消毒器内部紫外强度分布原位测试平台，其特征在于：所述紫外强度的测试探头为具有防水功能的测试探头。

3.如权利要求1所述的一种紫外消毒器内部紫外强度分布原位测试平台，其特征在于：所述紫外消毒器上的进水口和出水口通过水管连接一个水温控装置，所述温控装置中预先设定有一标准温度范围，且所述温控装置中的温度传感器电连接所述记录与显示装置。

4.如权利要求2所述的一种紫外消毒器内部紫外强度分布原位测试平台，其特征在于：所述紫外消毒器上的进水口和出水口通过水管连接一个水温控装置，所述温控装置中预先设定有一标准温度范围，且所述温控装置中的温度传感器电连接所述记录与显示装置。

5.如权利要求1或2或3或4所述的一种紫外消毒器内部紫外强度分布原位测试平台，其特征在于：所述移动导轨的沿垂直方向运动的精度高于1mm，沿水平方向运动的精度高于0.1mm。

6.如权利要求1或2或3或4所述的一种紫外消毒器内部紫外强度分布原位测试平台，其特征在于：所述紫外消毒器在测试时腔体内充满不同紫外紫外透过率的介质。