CN106370472B - 一种用于水质有效氯在线检测设备中的定量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于水质有效氯在线检测设备中的定量装置，包括定量装置支架和定量装置顶盖，定量装置顶盖与分析电路板安装在定量装置支架一侧，与定量装置支架在内部形成第一长方形狭缝、第二长方形狭缝及石英玻璃管安装孔，石英玻璃管安装在安装孔中，第一长方形狭缝、第二长方形狭缝分别位于石英玻璃管的两侧，所述的分析电路板位于定量装置顶盖的外侧。本发明以一定宽度的光线入射，在有水珠干扰时仅有部分光线被折射，从而消除干扰，同时用定长的管路做为定量器具，不受各种因素的影响，在保证精度的同时解决了采样过程中微小水珠的干扰问题，提高了水质有效氯在线检测设备在测量复杂水样时的稳定性。
Description
技术领域：
本发明涉及一种水质有效氯检测设备，特别是涉及一种用于水质有效氯在线检测设备中的定量装置。
背景技术：
水质有效氯在线检测设备的特点在于可以对动态变化大、量程范围宽的被测物进行实时在线检测。因此某些情况下需要对取出的水样进行十倍甚至百倍的稀释，这对设备的取样的稳定性提出很高的要求。
目前，市场上的水质在线监测产品中，采用光线折射原理对水样采集进行定量的方法主要有以下两种，涉及到的定量设备为一内部有液体1’流过的透明管2’，以及安装在透明管2’上的检测器3’，采用的定量方法如下：
1、采用光线折射原理，对管内的液体进行计秒法测量，测出的时间乘以流速得到取样体积。其原理如图1所示，当液体1’进入透明管2’的管内到达检测器3’后，CPU开始启动计时器进行计时累加，如果中间没有液体1’则停止计时器，计时器累加结果乘以流速得到体积。
其缺点是：
1）该方法是假设流速为常数的情况下成立，是理想情况；在实际应用此方法时需要经常对流速进行标定，从而达不到在线测量的目的。
2）此方法对取样泵取样稳定性要求非常高，且取样泵对取样体积所产生的误差是随机误差，不易处理。
3）此方法对所取样品的密度、粘度有很高的要求，不同的液体在管内有不同的流速，同时管路高低差无法保证液体流速一致，也是误差来源。
2、采用光线折射原理，对管内的液体进行限位测量，当液体到达指定位置后，整管长度乘以管径得到取样体积。其原理如图2所示，当液体1’进入透明管2’的管内到达检测器3’后，CPU停止进样，透明管2’的管内液体L部分的体积为L乘以管径得到体积。
其缺点是：
1）在取样测量时，如检测器3’有水珠，则会对测量产生干扰。
由此可见，上述两种方法对水样采集的定量都存在着一定的缺陷，没有特定的用于水质有效氯在线检测设备在测量过程中对水样采集精确定量的装置，为了解决上述技术问题，本案由此产生。
发明内容：
针对上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于，提供一种用于水质有效氯在线检测设备在测量过程中对水样采集精确定量的装置，在保证精度的同时解决了采样过程中微小水珠的干扰问题，提高了水质有效氯在线检测设备在测量复杂水样时的稳定性。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种用于水质有效氯在线检测设备中的定量装置，其特征在于：包括定量装置支架和定量装置顶盖，所述的定量装置顶盖与分析电路板一起安装在定量装置支架一侧，定量装置顶盖与定量装置支架在内部形成第一长方形狭缝、第二长方形狭缝及石英玻璃管安装孔，石英玻璃管安装在安装孔中，第一长方形狭缝、第二长方形狭缝分别位于石英玻璃管的两侧，所述的分析电路板位于定量装置顶盖的外侧；在所述的定量装置支架上开设传感器安装定位槽，所述的定位槽位于石英玻璃管安装孔一侧，所述的定位槽内安装有硅光电池传感器，在定量装置支架位于石英玻璃管安装孔的另一侧圆孔内装有LED光源。
本发明的进一步设置在于：
在所述的石英玻璃管安装孔中装有长度为50mm，外径3.2mm，内径1.6mm的石英玻璃管。
所述的定位槽内安装有长8.5mm，高1.4mm的长方形硅光电池传感器。
在所述的定量装置支架位于石英玻璃管安装孔的另一侧圆孔内装有直径为5mm的LED红外光源。
所述的第一长方形狭缝宽7mm，高1.2mm，位于石英玻璃管靠LED红外光源一侧，其高度比石英玻璃管的中心高1.2mm，所述的第二长方形狭缝位于石英玻璃管的靠长方形硅光电池传感器一侧，与第一长方形狭缝的相对，第二长方形狭缝比第一长方形狭缝高1.9mm，所述的第二长方形狭缝紧贴长方形硅光电池传感器，用于消除杂散光。
本发明的有益效果在于：
1、本发明利用成像原理，通过在石英玻璃管两侧设置特定长度和宽度的第一长方形狭缝、第二长方形狭缝，将光线变为7mm，高1.2mm的出射光，通过狭缝到达硅光电池传感器，以一定宽度的光线入射，在有水珠干扰时仅有部分光线被折射，从而消除干扰，同时用定长的管路做为定量器具，不受各种因素的影响，实现了取样定量的高精度和高稳定性。
2、本发明的定量原理是采用定长管路中对液体准确定位从而获得体积，其不受液体本身特性及液体流速问题的影响，从而提高了精度。
3、本发明的定量装置不受安装位置及外部压力变化的影响，从而提高了稳定性。
4、本发明不受水珠的干扰，从而提高了可靠性。
附图说明：
图1为现有技术中采用计秒法测量定量采样的原理图；
图2为现有技术中采用限位测量定量采样的原理图；
图3为本发明实施例的结构示意图；
图4为图3的侧视图；
附图标记：分析电路板-1 、石英玻璃管 -2、定量装置支架-3、硅光电池传感器-4、LED红外光源-5、第一长方形狭缝-6、第二长方形狭缝-7、定量装置顶盖-8、定位槽-9、安装孔10。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但本发明的保护范围不限于此。
具体实施方式：
如图3、图4所示，本发明的一种用于水质有效氯在线检测设备中的定量装置，包括定量装置支架3和定量装置顶盖8，所述的定量装置顶盖8与分析电路板1一起安装在定量装置支架3一侧，与定量装置支架3在内部形成第一长方形狭缝6、第二长方形狭缝7及石英玻璃管安装孔10，石英玻璃管2安装在安装孔10中，第一长方形狭缝6、第二长方形狭缝7分别位于石英玻璃管2的两侧，所述的分析电路板1位于定量装置顶盖8的外侧。
在所述的定量装置支架3上开设传感器安装定位槽9，所述的定位槽9位于石英玻璃管安装孔10一侧，所述的定位槽9内安装有长8.5mm，高1.4mm的长方形硅光电池传感器4，在定量装置支架3位于石英玻璃管安装孔10的另一侧圆孔内装有直径为5mm的LED红外光源5。
在所述的石英玻璃管安装孔10中装有一长度为50mm，外径3.2mm，内径1.6mm的石英玻璃管2。所述的第一长方形狭缝6宽7mm，高1.2mm，位于石英玻璃管2靠LED红外光源5一侧，其高度比石英玻璃管2的中心高1.2mm。第二长方形狭缝7位于石英玻璃管2的靠长方形硅光电池传感器4一侧，与第一长方形狭缝6的相对，第二长方形狭缝7比第一长方形狭缝6高1.9mm，所述的第二长方形狭缝7紧贴长方形硅光电池传感器4，用于消除杂散光。
本发明的工作原理如下：LED红外光源5发出红外光线，经过第一长方形狭缝6后形成一条宽7mm，高1.2mm的长方形光束。长方形光束通过石英玻璃管2进行折射后再通过第二长方形狭缝7消除杂散光，最后进入硅光电池传感器4，硅光电池传感器4接收光信号后产生电流信号，由分析电路板1采集放大。由于开始石英玻璃管2内没有液体，此时光束通过石英玻璃管2折射后进入第二长方形狭缝7后再进入硅光电池传感器4。如果液体在石英玻璃管2内延石英玻璃管2到达第二长方形狭缝7最左端时，光束通过石英玻璃管2折射后再由石英玻璃管2内的液体进一步折射，则出射光束被折射到第二长方形狭缝7下方，第二长方形狭缝7将出射光束完全遮挡，从而出射光束无法到达硅光电池传感器4，则硅光电池传感器4不产生电流，分析电路板1无电压输出。这时石英玻璃管2内的液体总体积 = 石英玻璃管2的长度 * 石英玻璃管2内部截面积，完成定量。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，应该可以理解，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和修饰，这些改进和修饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种用于水质有效氯在线检测设备中的定量装置，其特征在于：包括定量装置支架和定量装置顶盖，所述的定量装置顶盖与分析电路板一起安装在定量装置支架一侧，定量装置顶盖与定量装置支架在内部形成第一长方形狭缝、第二长方形狭缝及石英玻璃管安装孔，石英玻璃管安装在安装孔中，第一长方形狭缝、第二长方形狭缝分别位于石英玻璃管的两侧，所述的分析电路板位于定量装置顶盖的外侧；在所述的定量装置支架上开设传感器安装定位槽，所述的定位槽位于石英玻璃管安装孔一侧，所述的定位槽内安装有硅光电池传感器，在定量装置支架位于石英玻璃管安装孔的另一侧圆孔内装有LED光源；
所述的第一长方形狭缝宽7mm，高1.2mm，位于石英玻璃管靠LED红外光源一侧，其高度比石英玻璃管的中心高1.2mm，所述的第二长方形狭缝位于石英玻璃管的靠长方形硅光电池传感器一侧，与第一长方形狭缝的相对，第二长方形狭缝比第一长方形狭缝高1.9mm，所述的第二长方形狭缝紧贴长方形硅光电池传感器，用于消除杂散光。
2.根据权利要求1所述的一种用于水质有效氯在线检测设备中的定量装置，其特征在于：在所述的石英玻璃管安装孔中装有长度为50mm，外径3.2mm，内径1.6mm的石英玻璃管。
3.根据权利要求1所述的一种用于水质有效氯在线检测设备中的定量装置，其特征在于：所述的定位槽内安装有长8.5mm，高1.4mm的长方形硅光电池传感器。
4.根据权利要求1所述的一种用于水质有效氯在线检测设备中的定量装置，其特征在于：在所述的定量装置支架位于石英玻璃管安装孔的另一侧圆孔内装有直径为5mm的LED红外光源。
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