CN108535153B - 一种检测流水中微小颗粒浓度变化的仪器 - Google Patents
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Abstract
一种检测流水中微小颗粒浓度变化的仪器，所述仪器包括取样装置、检测显示装置和收集装置，所述取样装置、检测显示装置和收集装置依次连接；本发明为解决上述不足，提供一种检测流水中微小颗粒浓度变化的仪器，使之操作简单、读数方便、数据准确，可实现水质实时动态监测，且检测数据实时记录储存，便于分析处理。
Description
技术领域
本发明涉及检测设备技术领域，具体涉及一种检测流水中微小颗粒浓度变化的仪器。
背景技术
河水，湖水中都含有大小不等的颗粒，一些较大颗粒在水流中移动一段距离后会沉淀下沉，而一些较小的颗粒则能随波逐流，在水中漂浮很长时间，有时会对水质产生影响。现有的水质检测技术主要有化学分析和显微镜观察等，上述检测方法检测周期长，技术水平要求高，仅对水样进行点检测，受干扰较多、无法实时监控。
发明内容
本发明为解决上述不足，提供一种检测流水中微小颗粒浓度变化的仪器，使之操作简单、读数方便、数据准确，可实现水质实时动态监测，且检测数据实时记录储存，便于分析处理。
本发明的技术解决方案：
一种检测流水中微小颗粒浓度变化的仪器，所述仪器包括取样装置、检测显示装置和收集装置，所述取样装置、检测显示装置和收集装置依次连接。
作为本方案的进一步优化，所述取样装置包括水槽A，所述水槽A内置有样本，所述样本为河水、湖水，所述水槽A一侧开设有可供流水的缝隙。
作为本方案的进一步优化，所述检测显示装置包括检测装置和显示装置，所述检测装置包括太阳能电池组件，所述太阳能电池组件封装在两层钢化玻璃之间，所述钢化玻璃一端设置在水槽A的缝隙处，钢化玻璃的上端为流水面，即通过水槽A中流出的水在钢化玻璃上端流水面上连续流动形成流水层；所述太阳能电池组件上连接有半导体信号放大器，所述太阳能电池组的上方设有LED灯，所述LED灯与钢化玻璃上端流水面、太阳能电池组保持垂直；所述显示装置为示波记录仪，所述示波记录仪与半导体信号放大器连接。
作为本方案的进一步优化，所述收集装置为水槽B，所述钢化玻璃另一端和水槽B连接。
作为本方案的进一步优化，所述太阳能电池组件采用单晶硅或多晶硅制造，且组件宽度在15cm-30cm之间，长度在20cm-35cm之间，太阳电池组件有15°-30°的倾角，太阳电池由100*100,125*125或150*150经测试电压-电流特征曲线尽可能一致的标准组件密封并联而成。
本发明的有益效果：
1.本发明逆向利用太阳电池组件技术，维持光照强度不变，通过太阳电池由于水流浓度变化而产生的接收光线强度变化，从而导致短路电流变化来观测水中杂质的动态变化；2.本发明利用一定范围内太阳电池的电流强度与照射光强度(5～7倍)成正比的原理，通过增加光照射强度，使太阳能电池在表面有水流状况下获得比日照更强的光度，从而提高显示精度；3.本发明太阳能电池组件具有防水功能，可在流水，雨、雾和潮湿空气中使用，使用寿命在20年以上；4.本发明可以获得动态的、较大范围的水质数据，包括水中颗粒物、乳浊物、染料、泥沙，藻类等对水质的影响等；5.本发明可以通过分别抽取河流湖泊上层、中层和下层的水样进行对比，在较大范围较短时间了解水流浓度变化。
附图说明
以下结合附图进一步说明本发明；
图1为本发明结构示意图；
图中：1、样本，2、水槽A，3、缝隙，4、流水层，5、太阳能电池组件，6、钢化玻璃，7、LED灯，8、半导体电信号放大器，9、水槽B，10、示波记录仪。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
实施例：
如图1所示，一种检测流水中微小颗粒浓度变化的仪器，所述仪器包括取样装置、检测显示装置和收集装置，所述取样装置、检测显示装置和收集装置依次连接。
作为本方案的进一步优化，所述取样装置包括水槽A2，所述水槽A内置有样本1，所述样本为河水、湖水，所述水槽A一侧开设有可供流水的缝隙3。
作为本方案的进一步优化，所述检测显示装置包括检测装置和显示装置，所述检测装置包括太阳能电池组件5，所述太阳能电池组件封装在两层钢化玻璃6之间，所述钢化玻璃一端设置在水槽A的缝隙处，钢化玻璃的上端为流水面，即通过水槽A中流出的水在钢化玻璃上端流水面上连续流动形成流水层4；所述太阳能电池组件上连接有半导体信号放大器8，所述太阳能电池组的上方设有LED灯7，所述LED灯与钢化玻璃上端流水面、太阳能电池组保持垂直；所述显示装置为示波记录仪10，所述示波记录仪与半导体信号放大器连接。
作为本方案的进一步优化，所述收集装置为水槽B9，所述钢化玻璃另一端和水槽B连接。
作为本方案的进一步优化，所述太阳能电池组件采用单晶硅或多晶硅制造，且组件宽度在15cm-30cm之间，长度在20cm-35cm之间，太阳电池组件有15°-30°的倾角。
具体工作过程：
如图1所示，水槽A2内装有所要检测的河水、湖水，河水、湖水从缝隙3流出，在太阳能电池组件5上形成流水层4，流入水槽B 9中，再汇入河或湖中。
太阳能电池组件5封在两层钢化玻璃6之间，以增加强度和透光度。LED灯与太阳能电池、流水面保持垂直，光不变地对太阳电池照射。在光学中，入射光透过Io一定厚度的介质后光强改变为I1，其中I1＝btaIo，在本专利中可保持光照强度稳定，以太阳电池短路电流强度的变化反映接受光线I1的变化(实际是通过水层厚度反映水中颗粒度浓度的变化)，本专利可以纯净水为基准制定投射比bta系列。
流水中颗粒反射光线面积按颗粒直径平方增加，这样少量较大颗粒和数量较多的较小颗粒可能会获同样效果。如水中直径2mm的100个颗粒/立方厘米和1mm的400个颗粒/立方厘米吸收反射光线效果类似，此时加入颗粒度很小的有色液体(如红墨水)后，较小颗粒光线受到干扰较大，两者太阳电池电流数值相应有所差距。
太阳能电池组件与半导体电信号放大器8相连接，放大太阳组件发出的电流，在终端示波记录仪10上显示电流变化曲线并记录电流曲线的变化过程，可先用清水试验，记录贮存太阳电池组件发出的电流变化曲线，作为与所检测水流的对比，还可以设置警报功能，用以在流水颗粒浓度过大时提示警报。
本发明的基本教导已加以说明，对具有本领域通常技能的人而言，许多延伸和变化将是显而易知者。由于说明书揭示的本发明可在未脱离本发明精神或大体特征的其它特定形式来实施，且这些特定形式的一些形式已经被指出，所以，说明书揭示的实施例应视为举例说明而非限制。本发明的范围是由所附的申请专利范围界定，而不是由上述说明所界定，对于落入申请专利范围的均等意义与范围的所有改变仍将包含在其范围之内。
Claims (2)
1.一种检测流水中微小颗粒浓度变化的仪器，其特征在于，所述仪器包括取样装置、检测显示装置和收集装置，所述取样装置、检测显示装置和收集装置依次连接；通过逆向利用太阳电池组件技术，维持光照强度不变，通过太阳电池由于水流浓度变化而产生的接收光线强度变化，从而导致短路电流变化来观测水中杂质的动态变化，
所述取样装置包括水槽A，所述水槽A内置有样本，所述样本为河水、湖水，所述水槽A一侧开设有可供流水的缝隙，
所述检测显示装置包括检测装置和显示装置，所述检测装置包括太阳能电池组件，所述太阳能电池组件封装在两层钢化玻璃之间，所述钢化玻璃一端设置在水槽A的缝隙处，钢化玻璃的上端为流水面，即通过水槽A中流出的水在钢化玻璃上端流水面上连续流动形成流水层，流水中加入有色液体；所述太阳能电池组件上连接有半导体信号放大器，所述太阳能电池组的上方设有LED灯，所述LED灯与钢化玻璃上端流水面、太阳能电池组保持垂直；所述显示装置为示波记录仪，所述示波记录仪与半导体信号放大器连接，
所述收集装置为水槽B，所述钢化玻璃另一端和水槽B连接。
2.根据权利要求1所述的一种检测流水中微小颗粒浓度变化的仪器，其特征在于，所述太阳能电池组件采用单晶硅或多晶硅制造，且组件宽度在15㎝-30㎝之间，长度在20㎝-35㎝之间，太阳电池组件有15°-30°的倾角。
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