CN211927695U - 一种浊度传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及传感器技术领域，具体涉及一种浊度传感器，包括发光部和感光部，所述发光部用于向所述感光部发射光束；所述感光部具有位于所述发光部所发射光束的中轴线一侧的检测面，且所述发光部的光出射口一侧与所述检测面之间形成一横向贯通敞开的凹陷敞口；所述检测面上对应设有可供光线射入所述感光部内部的感光通孔，且所述检测面上对应所述感光通孔的位置设有将所述感光通孔密封隔离的透光片。本实用新型中的浊度传感器不易粘附杂质且便于对粘附的杂质进行清理，以能够避免浊度传感器光源的发射和散射受到粘附杂质的影响，从而能够提升浊度传感器的使用效果。

Description

一种浊度传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，具体涉及一种浊度传感器。

背景技术

随着人们生活水平的提高，以及对饮水与健康关系研究的不断深入，人们对饮用水的水质的要求也在不断提高。浊度是水体光学性质的一种特征参数，它不但是衡量水质良好程度的重要指标之一，也是考核水处理效果的重要依据，因此，对水体浊度的在线检测具有非常重要的现实意义。

目前针对水体的浊度通常可采用散射法进行检测，散射法的检测原理是，使用光源将一束固定波长的入射光射入待检测的水体中，入射光照射到水体中悬浮的粒子（杂质）时发生散射，水体越浑浊则光的散射越明显，采用硅光电池、光电接收器、光电倍增管等光电转换器件从与入射光呈90°的方向上检测散射光强度，便可根据散射光强度与水体浊度的换算关系检测出水体浊度。

例如公开号为CN202886281U的中国专利公开了一种浊度传感器，该浊度传感器的光源和透光通孔设置于上部壳体内，作为水体浊度检测区域的水通道管设置于下部壳体内，上部壳体与下部壳体之间具有一横向贯通的凹陷空腔，该凹陷空腔使得上部壳体和下部壳体之间具有一个开放式的隔离区，让水体不容易飞溅到透光通孔内和透光镜片上，尽可能地避免了水体中的污物附着在透光镜片上而影响浊度检测精度。

上述现有方案中的浊度传感器包括壳体、检测控制集成电路、光源和感光元件；其壳体上部的光源、透光通孔和透光镜片等结构组成一个发光部，而壳体下部的感光元件和水通道管等结构组成一个感光部。使用时，将感光部浸没入待检测水体中，并由发光部向感光部方向发射光束，待检测水体中的杂质会将光束的光线散射至感光部，此时，检测控制集成电路接收到相应信号，从而完成待对检测水体的浊度检测。

现有方案中浊度传感器的发光部和感光部之间形成了一个横向贯通的凹陷空腔，使得其在实际使用时存在以下问题：1）使用过程中，待检测水体中悬浮的杂质会粘附在感光部的出水口和水通道管位置，由于凹陷空腔内的空间狭小，使得感光部出水口和水通道管位置上粘附的杂质很难清理，久而久之粘附的杂质会在感光部上凝结成垢（结垢），污垢不但更难清理还会影响浊度传感器光线的散射效果；2）虽然发光部没有被浸没于水中，但使用过程中发光部仍不可避免的会接触到待检测水体，而待检测水体的杂质也会粘附在发光部的透光通孔和透光镜片上，由于凹陷空腔内的空间狭小，使得很难对透光镜片上粘附的杂质进行清理，而透光镜片上粘附的杂质会影响发光部的光束或光线发射效果。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种不易粘附杂质且便于对粘附的杂质进行清理的浊度传感器，以能够避免浊度传感器光束的发射和散射受到所粘附杂质的影响，从而能够提升浊度传感器的使用效果。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种浊度传感器，包括发光部和感光部，所述发光部用于向所述感光部发射光束；所述感光部具有位于所述发光部所发射光束的中轴线一侧的检测面，且所述发光部的光出射口一侧与所述检测面之间形成一横向贯通敞开的凹陷敞口；

所述检测面上对应设有可供光线射入所述感光部内部的感光通孔，且所述检测面上对应所述感光通孔的位置设有将所述感光通孔密封隔离的透光片。

本方案中的浊度传感器包括壳体、检测控制集成电路、光源和感光元件，其中壳体上部的光源、透光通孔和透光镜片组成发光部，而壳体下部和感光元件组成感光部。在使用时，将感光部浸没入待检测水体中，然后由发光部发射出光束射向待检测水体，待检测水体中的杂质会将光束的光线散射，使得被散射的光线能够通过感光通孔射向感光部（的感光元件），感光部的感光元件将感测到的光信号发送至检测控制集成电路，即完成待检测水体的浊度检测。本方案中感光部具有位于发光部所发射光束的中轴线一侧的检测面，且发光部的光出射口一侧与检测面之间形成一横向贯通敞开的凹陷敞口，这与现有方案中的横向凹陷空腔相比，检测面上更不容易粘附杂质（或者说杂质更容易掉落），使得待检测水体中的杂质不易粘附在感光部的感光通孔或透光片上，也就不容易在感光部上结垢，从而能够有效避免杂质影响浊度传感器光源的散射；由于检测面和发光部的光出射口一侧形成了凹陷敞口，而凹陷敞口为“开放空间”，使得在清理发光部和感光部上的杂质时不再受到空间狭窄的限制，那么即使发光部和感光部的相应位置上粘附了杂质，也很容易被清理，从而能够避免杂质影响浊度传感器光源的发射和散射。

因此，本方案中的浊度传感器不易粘附杂质且便于对粘附的杂质进行清理，以能够避免浊度传感器光束的发射和散射受到所粘附杂质的影响，从而能够提升浊度传感器的使用效果。

优选的，所述检测面上对应所述感光通孔的位置具有用于安装所述透光片的塌陷部，所述透光片安装于所述塌陷部内时外表面能够与所述检测面的表面齐平。

这样，由于透光片的外表面与检测面表面齐平，使得待检测水体能够更流畅的流过透光片，而待检测水体中的杂质也就不容易粘附在检测面或透光片上，从而能够避免浊度传感器光源的散射受到影响；此外，即使待检测水体中的杂质粘附在检测面和透光片上，也能够很方便的进行清理，能够避免浊度传感器光源的发射和散射受到杂质的影响，从而能够提升浊度传感器的使用效果。

优选的，所述检测面上对应所述感光通孔的位置具有用于安装所述透光片的塌陷部，且所述透光片通过压片结构固定在塌陷部内；所述压片结构包括能够压住固定所述透光片的按压部，以及供光线通过所述透光片的透光部。

这样，通过压片结构能够保证透光片的安装稳定性和密封性，有利于保证浊度传感器的正常工作，从而能够提升浊度传感器的使用效果。

优选的，所述透光部为设置在所述压片结构上的透光孔，所述透光孔的孔径尺寸小于所述透光片的截面尺寸。

这样，压片结构在压住固定透光片的同时，不会完全遮挡感光通孔，有利于感光部更好的感测待检测水体中杂质散射的光线，能够提升浊度传感器的检测效果，从而能够提升浊度传感器的使用效果。

优选的，所述按压部朝向所述发光部的一侧具有朝所述发光部所发射光束的中轴线方向延伸的隆起部，所述隆起部与所述发光部所发射光束的中轴线之间具有间隙，且所述隆起部所在位置能够阻断所述发光部的光出射口与所述感光通孔之间的连线。

在实际检测过程中，发光部和透光片（感光通孔）之间的相对布置位置使得发光部所发射光束中的部分光线容易直接射入到透光片和感光通孔中，从而影响浊度传感器的检测效果。针对这一问题，本方案中通过隆起部在透光片位置形成一个遮光结构，使得能够阻断发光部的光出射口与所述感光通孔之间的连线，即能够遮挡发光部所发射光束中直射向透光片的光线，那么透光片和感光通孔内只通过待检测水体中杂质散射的光线，有利于提升浊度传感器的检测效果，从而能够提升浊度传感器的使用效果。

优选的，所述发光部包括检测控制集成电路和光源，且所述检测控制集成电路布置于所述光源上方；所述检测控制集成电路和光源之间还设有光源散热片，所述光源散热片与检测控制集成电路电连接。

这样，通过光源散热片对光源进行散热，防止光源因过热而故障，有利于保证浊度传感器的正常工作，从而能够提升浊度传感器的使用效果。

优选的，所述感光通孔的中轴线和所述发光部所发射光束的中轴线呈90度相交。

这样，感光通孔的中轴线和发光部所发射光束的中轴线呈90度相交的布置，更有利于感光部的感光元件感测待检测水体中杂质散射的光线信号，能够提升浊度传感器的检测效果，从而能够提升浊度传感器的使用效果。

优选的，所述感光部包括正对所述感光通孔布置的感光元件。

这样，感光元件正对感光通孔布置，更有利于感光元件感测待检测水体中杂质散射的光线，能够提升浊度传感器的检测效果，从而能够提升浊度传感器的使用效果。

优选的，所述感光元件为光电池。

这样，采用光电池能够很好的感测待检测水体中杂质散射的光线，能够提升浊度传感器的检测效果，从而能够提升浊度传感器的使用效果。

优选的，所述透光片为石英玻璃。

这样，石英玻璃能够很好的透过光线，使得感光元件能够更好的感测待检测水体中杂质散射的光线，有利于提升浊度传感器的检测效果，从而能够提升浊度传感器的使用效果。

附图说明

为了使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：

图1为实施例中浊度传感器的侧视剖视图；

图2为实施例中浊度传感器的正视结构示意图。

说明书附图中的附图标记包括：壳体1、透光通孔11、透光镜片12、检测面2、感光通孔21、透光片22、光源3、检测控制集成电路4、感光元件5、光源散热片6、按压部71、透光部72、隆起部8。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

实施例：

本实施例中公开了一种浊度传感器。

如图1和图2所示：一种浊度传感器，包括发光部和感光部，发光部用于向感光部发射光束；感光部具有位于发光部所发射光束的中轴线一侧的检测面2，且发光部的光出射口一侧与检测面2之间形成一横向贯通敞开的凹陷敞口；

检测面2上对应设有可供光线射入感光部内部的感光通孔21，且检测面2上对应感光通孔21的位置设有将感光通孔21密封隔离的透光片22。

具体的，本实施例中的浊度传感器包括壳体1、检测控制集成电路4、光源3和感光元件5，其中壳体1上部的光源3、透光通孔11和透光镜片12组成发光部，而壳体1下部和感光元件5组成感光部。且壳体1下部的一侧相对于壳体1上部向内凹陷，使得壳体1下部形成位于发光部所发射光束的中轴线一侧的检测面2，且发光部的光出射口一侧与检测面2之间形成一横向贯通敞开的凹陷敞口；检测控制集成电路4和光源3安装在壳体1上部；壳体1上部下端面上对应于检测面2的位置设有供光源3向下射出光束的透光通孔11，且光源3和透光通孔11之间还安装有将光源3与透光通孔11密封隔离的透光镜片12；感光通孔21和透光通孔11的中轴线能够相交。

本实施例中的浊度传感器包括壳体1、检测控制集成电路4、光源3和感光元件5，其中壳体1上部的光源3、透光通孔11和透光镜片12组成发光部，而壳体1下部和感光元件5组成感光部。在使用时，将感光部浸没入待检测水体中，然后由发光部发射出光束射向待检测水体，待检测水体中的杂质会将光束的光线散射，使得被散射的光线能够通过感光通孔21射向感光部(的感光元件5)，感光部的感光元件5将感测到的光信号发送至检测控制集成电路4，即完成待检测水体的浊度检测。本方案中感光部具有位于发光部所发射光束的中轴线一侧的检测面2，且发光部的光出射口一侧与检测面2之间形成一横向贯通敞开的凹陷敞口，这与现有方案中的横向凹陷空腔相比，检测面上更不容易粘附杂质（或者说杂质更容易掉落），使得待检测水体中的杂质不易粘附在感光部的感光通孔21或透光片22上，也就不容易在感光部上结垢，从而能够有效避免杂质影响光束3的散射；由于检测面2和发光部的光出射口一侧形成了凹陷敞口，而凹陷敞口为“开放空间”，使得在清理发光部和感光部上的杂质时不再受到空间狭窄的限制，那么即使发光部和感光部的相应位置上粘附了杂质，也很容易被清理，从而能够避免杂质影响浊度传感器光源的发射和散射。

具体实施过程中，检测面2上对应感光通孔21的位置具有用于安装透光片22的塌陷部，透光片22安装于塌陷部内时外表面能够与检测面2的表面齐平。

这样，由于透光片22的外表面与检测面2表面齐平，使得待检测水体能够更流畅的流过透光片22，而待检测水体中的杂质也就不容易粘附在检测面2或透光片22上，从而能够避免浊度传感器光源3的散射受到影响；此外，即使待检测水体中的杂质粘附在检测面2和透光片22上，也能够很方便的进行清理，能够避免浊度传感器光源3的发射和散射受到杂质的影响，从而能够提升浊度传感器的使用效果。

具体实施过程中，检测面2上对应感光通孔21的位置具有用于安装透光片22的塌陷部，且透光片22通过压片结构固定在塌陷部内；压片结构包括能够压住固定透光片22的按压部71，以及供光线通过透光片22的透光部72。

这样，通过压片结构能够保证透光片22的安装稳定性和密封性，有利于保证浊度传感器的正常工作，从而能够提升浊度传感器的使用效果。

具体实施过程中，透光部72为设置在压片结构上的透光孔，透光孔的孔径尺寸小于透光片22的截面尺寸。

这样，压片结构在压住固定透光片22的同时，不会完全遮挡感光通孔21，有利于感光部更好的感测待检测水体中杂质散射的光线，能够提升浊度传感器的检测效果，从而能够提升浊度传感器的使用效果。

具体实施过程中，按压部71朝向发光部的一侧具有朝发光部所发射光束的中轴线方向延伸的隆起部8，隆起部8与发光部所发射光束的中轴线之间具有间隙，且隆起部8所在位置能够阻断发光部的光出射口与感光通孔21之间的连线。

在实际检测过程中，发光部和透光片22(感光通孔21)之间的相对布置位置使得发光部所发射光束中的部分光线容易直接射入到透光片22和感光通孔21中，从而影响浊度传感器的检测效果。针对这一问题，本实施例中通过隆起部8在透光片22位置形成一个遮光结构，使得能够阻断发光部的光出射口与感光通孔21之间的连线，即能够遮挡发光部所发射光束中直射向透光片22的光线，那么透光片22和感光通孔21内只通过待检测水体中杂质散射的光线，有利于提升浊度传感器的检测效果，从而能够提升浊度传感器的使用效果。

具体实施过程中，发光部包括检测控制集成电路4和光源3，且检测控制集成电路4布置于光源3上方；检测控制集成电路4和光源3之间还设有光源散热片6，光源散热片6与检测控制集成电路4电连接。

这样，通过光源散热片6对光源3进行散热，防止光源3因过热而故障，有利于保证浊度传感器的正常工作，从而能够提升浊度传感器的使用效果。

具体实施过程中，感光通孔21的中轴线和发光部所发射光束的中轴线呈90度相交。

这样，感光通孔21的中轴线和发光部所发射光束的中轴线呈90度相交的布置，更有利于感光部的感光元件5感测待检测水体中杂质散射的光线信号，能够提升浊度传感器的检测效果，从而能够提升浊度传感器的使用效果。

具体实施过程中，感光部包括正对感光通孔21布置的感光元件5。

这样，感光元件5正对感光通孔21布置，更有利于感光元件5感测待检测水体中杂质散射的光线，能够提升浊度传感器的检测效果，从而能够提升浊度传感器的使用效果。

具体实施过程中，感光元件5为光电池。

这样，采用光电池能够很好的感测待检测水体中杂质散射的光线，能够提升浊度传感器的检测效果，从而能够提升浊度传感器的使用效果。

具体实施过程中，透光片22为石英玻璃。

这样，石英玻璃能够很好的透过光线，使得感光元件5能够更好的感测待检测水体中杂质散射的光线，有利于提升浊度传感器的检测效果，从而能够提升浊度传感器的使用效果。

本实施例中，检测控制集成电路4可以采用单片机、嵌入式芯片等微处理器为核心的集成电路，用于对浊度检测过程进行控制和数据采集并处理输出浊度检测结果，其中包括对光源散热片6和光源3的启停控制、对感光元件5的数据采集、对采集数据的转换和处理以及对浊度检测结果的输出处理，因此作为核心的微处理器应选用兼具AD转换、逻辑运算处理、UART等串行通信接口输出等功能的处理芯片，本实施例中选用STM32单片机；光源3选用激光二极管，发射出的光束集中、光强度高，所产生的散射光强也较强，使得散射光的感测也更容易，而二极管光源3的使用寿命也比较长，激光二极管向下射出光束的方向与水通道管的中轴线在同一直线，这样使得光束被水体散射后在水通道管侧壁各方向的散射光强度均衡，减少散射光检测的误差；光源散热片6为现有技术中成熟使用的光源散热片6；感光元件5为现有技术中成熟使用的光电池；透光镜片12和透光片22优选采用石英玻璃制成，因为石英玻璃透光性好、化学性稳定、电绝缘性能优良；透光镜片12和透光片22与客体之间的密封安装方式可以采用粘接密封，也可以采用弹性密封圈密封安装；按压部71与检测面2之间，以及按压部71与透光片22之间采用粘接密封。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种浊度传感器，包括发光部和感光部，所述发光部用于向所述感光部发射光束；其特征在于：所述感光部具有位于所述发光部所发射光束的中轴线一侧的检测面，且所述发光部的光出射口一侧与所述检测面之间形成一横向贯通敞开的凹陷敞口；

所述检测面上对应设有可供光线射入所述感光部内部的感光通孔，且所述检测面上对应所述感光通孔的位置设有将所述感光通孔密封隔离的透光片。

2.如权利要求1所述的浊度传感器，其特征在于：所述检测面上对应所述感光通孔的位置具有用于安装所述透光片的塌陷部，所述透光片安装于所述塌陷部内时外表面能够与所述检测面的表面齐平。

3.如权利要求1所述的浊度传感器，其特征在于：所述检测面上对应所述感光通孔的位置具有用于安装所述透光片的塌陷部，且所述透光片通过压片结构固定在塌陷部内；所述压片结构包括能够压住固定所述透光片的按压部，以及供光线通过所述透光片的透光部。

4.如权利要求3所述的浊度传感器，其特征在于：所述透光部为设置在所述压片结构上的透光孔，所述透光孔的孔径尺寸小于所述透光片的截面尺寸。

5.如权利要求3所述的浊度传感器，其特征在于：所述按压部朝向所述发光部的一侧具有朝所述发光部所发射光束的中轴线方向延伸的隆起部，所述隆起部与所述发光部所发射光束的中轴线之间具有间隙，且所述隆起部所在位置能够阻断所述发光部的光出射口与所述感光通孔之间的连线。

6.如权利要求1所述的浊度传感器，其特征在于：所述发光部包括检测控制集成电路和光源，且所述检测控制集成电路布置于光源上方；所述检测控制集成电路和光源之间还设有光源散热片，所述光源散热片与检测控制集成电路电连接。

7.如权利要求1所述的浊度传感器，其特征在于：所述感光通孔的中轴线和所述发光部所发射光束的中轴线呈90度相交。

8.如权利要求1所述的浊度传感器，其特征在于：所述感光部包括正对所述感光通孔布置的感光元件。

9.如权利要求8所述的浊度传感器，其特征在于：所述感光元件为光电池。

10.如权利要求1所述的浊度传感器，其特征在于：所述透光片为石英玻璃。

Images