CN204188524U - 一种用于水环境中的浊度检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于水环境中的浊度检测装置，包括带有检测凹槽(3)的壳体(1)，所述壳体(1)内设有单色光源(2)、散射光参考接收器(4)、90°散射光接收器(5)以及45°散射光接收器(6)，所述散射光参考接收器(4)布置于单色光源(2)的光出口一侧，所述单色光源(2)的光出口设于检测凹槽(3)的底部，所述90°散射光接收器(5)、45°散射光接收器(6)分别布置于检测凹槽(3)的一侧的侧壁上。本实用新型能够消除外界光线影响特殊结构，能够提高检测准确度，消除传感器污染、外界光线和器件老化带来的负面影响，检测范围大、安全可靠。

Description

一种用于水环境中的浊度检测装置

技术领域

本实用新型涉及水环境浊度检测领域，具体涉及一种用于水环境中的浊度检测装置。

背景技术

传统的用于水环境中的浊度检测装置多为通过近红外波长范围内(880nm)光速通过水体，探测90°散射光来实现的，图1为90°散射浊度传感器的原理图。如图1所示，光线从发光二极管发出，经过水体，遇到水中的污染悬浮物，会发生散射，其中以90°散射光线最多，正常情况下，检测90°散射光线就能就能检测水中浊度大小。由于浑浊度是一种光学效应，是光线透过水层时受到阻碍的程度，标示水层对于光线散射和吸收能力，不仅仅与悬浮物的浓度有关，还与水中杂质的成分。颗粒大小、形状及其表面反射性有关。因此遇到重度污染的水体等干扰时，传统的浊度传感器会遇到以下问题：1、污水中悬浮物颗粒浓度很高，如果采用传统的90°散射测量时，由于悬浮颗粒物阻挡了大量的入射光和散射光，测量结果误差巨大；2、水体中存在大量气泡，会对光线产生较大的折射，使得测量结果不准确；3、外界光线强时，会受到干扰；4、无参考散射光接收器，测量始终存在相对误差。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够消除外界光线影响特殊结构，能够提高检测准确度，消除传感器污染、外界光线和器件老化带来的负面影响，检测范围大、安全可靠的用于水环境中的浊度检测装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种用于水环境中的浊度检测装置，包括带有检测凹槽的壳体，所述壳体内设有单色光源、散射光参考接收器、90°散射光接收器以及45°散射光接收器，所述散射光参考接收器布置于单色光源的光出口一侧，所述单色光源的光出口设于检测凹槽的底部，所述90°散射光接收器、45°散射光接收器分别布置于检测凹槽的一侧的侧壁上。

所述散射光参考接收器为90°散射光接收器。

所述单色光源为红外发光二极管。

所述红外发光二极管为880nm近红外光发光二极管。

本实用新型的浊度检测装置具有下述优点：

1、本实用新型包括带有检测凹槽的壳体，所述壳体内设有单色光源、散射光参考接收器、90°散射光接收器以及45°散射光接收器，所述散射光参考接收器布置于单色光源的光出口一侧，所述单色光源的光出口设于检测凹槽的底部，所述90°散射光接收器、45°散射光接收器分别布置于检测凹槽的一侧的侧壁上，基于散射光参考接收器、90°散射光接收器以及45°散射光接收器以及检测凹槽的结构，能够消除外界光线影响特殊结构，能够提高检测准确度，消除传感器污染、外界光线和器件老化带来的负面影响。

2、本实用新型包括90°散射光接收器、45°散射光接收器，当水中固体悬浮物颗粒浓度较低时，大部分散射光线沿着90°进行；当水中固体悬浮物颗粒浓度较高时，90°散射光大大减少，主要以45°散射光为主，因此利用90°散射光接收器、45°散射光接收器能够实现对水环境中浑浊度的主要指标信息进行监控，通过90°与45°散射光互补能够提升检测准确性，提高检测装置的检测范围，增大检测装置应用范围。

3.本实用新型增加散射光参考接收器，且基于壳体上检测凹槽的凹槽结构，能够消除大部分外界光线影响，对实验检测过程进行校正和补偿，实验结果更加准确、可靠。

4.本实用新型采用的光学器件及光电转换器件制备工艺成熟，工作性能可靠，制作成本低，且不含任何放射性及有毒有害物质，能够符合对浊度检测要求，因而能够取代现有浊度检测装置。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的主体结构示意图。

图2为本实用新型实施例的侧视放大结构示意图。

图3为本实用新型实施例的原理结构示意图。

图4为本实用新型实施例的局部立体放大结构示意图。

图例说明：1、壳体；2、单色光源；3、检测凹槽；4、散射光参考接收器；5、90°散射光接收器；6、45°散射光接收器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1、图2、图3和图4所示，本实施例用于水环境中的浊度检测装置包括带有检测凹槽3的壳体1，壳体1内设有单色光源2、散射光参考接收器4、90°散射光接收器5以及45°散射光接收器6，散射光参考接收器4布置于单色光源2的光出口一侧，单色光源2的光出口设于检测凹槽3的底部，90°散射光接收器5、45°散射光接收器6分别布置于检测凹槽3的一侧的侧壁上。本实施例中，散射光参考接收器4、90°散射光接收器5的检测量程均为0-4000FNU。本实施例中，90°散射光接收器5作为新型水环境浊度检测装置在轻度污染水体的主要检测端，对水体中固体悬浮物引起的光散射进行检测，直接反应水体浑浊度，实现对水环境中浑浊度的定量检测；45°散射光接收器6作为新型水环境浊度检测装置在高浓度污染水体中主要检测端，当水体污染度较高时，90°散射光被遮挡或者吸收，散射光变小，而45°散射光为主要散射光线，此时如仍使用90°散射光接收器5则会导致检测精度不准确，因此使用45°散射光接收器6作为主要检测端，实现对水环境中各种浑浊度的定量测量。因此，在轻度污染水体中，90°散射光接收器5作为主要检测端，45°散射光接收器6作为辅助；在高浓度污染水体中，45°散射光接收器6作为主要检测端，90°散射光接收器5作为辅助；实现高准确性检测水环境中浑浊度；同时散射光参考接收器4能够补偿传感器沾污、外界光线的干扰和内部光学器件老化的影响，大幅提升检测装置的检测结果准确性。而在前端检测部位开具凹槽，能够消除大部分外界光线的干扰，使得测量结果准确。

本实施例中，散射光参考接收器4为90°散射光接收器。

本实施例中，单色光源2为红外发光二极管。

本实施例中，红外发光二极管为880nm近红外光发光二极管。

综上所述，本实施例通过使用长寿命的880nm近红外光发光二极管作为单色光源2，90°散射光接收器5、45°散射光接收器6作为散射光接收装置，90°散射光接收器作为散射光参考接收器4，基于检测凹槽3的凹槽结构能消除大部分外界光线，大幅提高对水环境中浊度测量的准确性，并有效降器件老化、外界光线干扰、传感器污染带来的负面影响，且使用范围大大增加。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅限于上述实施方式，凡是属于本实用新型原理的技术方案均属于本实用新型的保护范围。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理的前提下进行的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种用于水环境中的浊度检测装置，其特征在于：包括带有检测凹槽(3)的壳体(1)，所述壳体(1)内设有单色光源(2)、散射光参考接收器(4)、90°散射光接收器(5)以及45°散射光接收器(6)，所述散射光参考接收器(4)布置于单色光源(2)的光出口一侧，所述单色光源(2)的光出口设于检测凹槽(3)的底部，所述90°散射光接收器(5)、45°散射光接收器(6)分别布置于检测凹槽(3)的一侧的侧壁上。

2.根据权利要求1所述的用于水环境中的浊度检测装置，其特征在于：所述散射光参考接收器(4)为90°散射光接收器。

3.根据权利要求2所述的用于水环境中的浊度检测装置，其特征在于：所述单色光源(2)为红外发光二极管。

4.根据权利要求3所述的用于水环境中的浊度检测装置，其特征在于：所述红外发光二极管为880nm近红外光发光二极管。