CN200968930Y - 光纤式混浊度传感器 - Google Patents
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Abstract
一种基于散射原理的光纤式混浊度传感器，设计了Y型石英光纤作为传光介质，有效的隔离待测溶液温度、湿度等对传感器电路的影响，光纤探头可以方便的伸至液体不同深度，进行实时的检测。采用近红外调制光源和信号调理电路，有效的隔离环境光对传感器的影响。该传感器具有测量范围宽，抗干扰性良好和使用方便等优点。此外，系统提供了方便的显示和通信接口。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种水质混浊度监测的装置，特别是能在高温(摄氏95度下)和0-4000NTU浊度范围内进行实时监测的传感器。
背景技术
目前混浊度检测传感器通常需要标准的测试瓶或测试槽，且检测电路靠近待测液，使用不方便；而且对于高温待测液，往往因为温度过高影响电路元件而导致传感器失灵，不能正确的反映液体的浊度，例如美国HONEYWELL公司的APMS-10G混浊度传感器的测量温度不得超过65℃。一般浊度传感器检测范围窄，易受环境光的干扰和元器件噪声的影响，稳定性能差。
发明内容
为了克服现有混浊度传感器检测范围窄、易受环境光和外界干扰影响等缺陷，本实用新型提供了光纤式混浊度传感器，该传感器不仅检测范围宽(0-4000NTU浊度范围)，而且能够在高温液体中工作(摄氏95度下)，系统性能不受温度影响。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：由Y型石英光纤探头、调制脉冲红外光源、光纤耦合器件、光电转换器件、信号调理电路和单片机等所组成。将探头置入待测液体中，检测时，脉冲光源耦合进入探头，由探头发射到液体中，经溶液小颗粒散射后，散射光耦合进探头内接收光纤，接收光纤探头与光电转换芯片耦合后，转化为微弱的电压信号由信号处理电路处理，从而确定其混浊度。
本实用新型的有益效果是，能实现在线检测高温(摄氏95度)待测液的浊度，测量范围0-4000NTU，使用简单方便。
附图说明
图1是本实用新型混浊度传感器的Y型石英光纤式探头结构示意图。
图中1、入射头，2、探头，3、接收头，4、入射光纤，5、接收光纤。
图2是本实用新型混浊度传感器的电路方框图。
图中6、光源发射头7、光接收耦合器件，8、前置运放，9、调制脉冲，10、带通滤波，11、有效值转换，12、A/D转换，13、单片机，14、显示接口，15、RS232接口。
具体实施方式
检测时，由图2中调制脉冲(9)驱动光源发射头(6)发出850nm的近红外光，由入射头(1)经入射光纤(4)至探头(2)，将探头伸入待测液体，经液体中的小颗粒对入射光纤中的光束散射后，散射光进入探头中的接收光纤(5)，接收头(3)与光电转换器件(7)耦合，散射光信号转换成微弱的电压信号，经图2中的前置运放(8)，带通滤波(10)，有效值转换(11)，A/D转换(12)后，送单片机(13)进行数据处理，将处理后的数据转换为浊度值。所得到混浊度值，可由显示接口(14)经4位数码管显示或通过RS232接口(15)电平转换后传送至上位机。
Claims (3)
1、光纤式混浊度传感器，它由一根光纤及连接的控制装置组成，其特征在于：光纤为Y型石英光纤，光纤入射头(1)和接收头(3)与控制装置中的光接收耦合器(7)联接，光纤的检测探头(2)伸入待测液中。
2、根据权利要求1所述的光纤式混浊度传感器，其特征在于：入射头(1)与接收头(3)内部由多束石英多模光纤融合在一起，组成传导光纤，它们共同融合在探头(2)端，而且按一定的规则排列，入射光纤与接收光纤数目比在1∶2.5-1∶2之间。
3、根据权利要求1所述的光纤式混浊度传感器，其特征在于：所述控制装置包括近红外调制光源(6)、光接收耦合器(7)、前置运放(8)、带通滤波(10)、有效值转换(11)和单片机(13)。
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