CN211955213U - 光学浊度检测传感器 - Google Patents
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Abstract
一种光学浊度检测传感器，采用模块化设计，包括壳体以及设置于壳体内的检测水样槽和检测单元，所述的检测水样槽用于放置待测水样瓶；检测单元包括光源驱动模块、光源、光学检测模块、MCU和通信模块，所述的光源驱动模块与MCU的对应控制信号输出端相连，光源驱动模块用于激发光源，前述光源能够照射至光学检测模块，前述光学检测模块的检测信号输出端与MCU相连，MCU的通信信号端与通信模块的下行通信信号端双向连接，前述通信模块的上行通信信号端能够与上位机进行通信，实时传输检测数据。本实用新型的光学浊度检测传感器设有通信模块，能够与上位机无线通信，及时上传数据供远程实时分析，对操控人员的要求低，适用范围广。
Description
技术领域
本实用新型涉及水处理领域，更具体地是水污染浊度监测装置，涉及一种光学浊度检测传感器。
背景技术
水资源是自然界的基础资源，全球的生态环境受水资源的影响越来越大，随着人类活动的增加，农业的发展，工业化的进步，大量的生活废水、农田用水和工业废水等不经过处理就任意排放，水资源被大量污染并导致水资源进一步短缺。因此，许多国家采取不同措施对水污染进行监控和处理。
水质浊度是监测的一项重要指标。水质浊度仪是测量水样浊度大小的仪器。浊度仪的研制于上世纪初开始萌芽，最早的浊度测量时蜡烛浊度计，用烛光作为光源和肉眼接收光信号，所以在精度和测量范围上都比较落后；后来人们用光子检测代替肉眼，并用钨灯取代了蜡烛。之后，又出现了了红外发光二极管、激光等先进光源，测量更为精准。
现有的浊度仪通常结构复杂，现场监测不便，不能做到实时监测分析，有效性不高；另外，浊度仪的光源稳定性直接影响了检测精度，需要保障光源的稳定性。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对浊度仪光源稳定性无法保障的问题，提出一种光学浊度检测传感器。
本实用新型的技术方案是：
一种光学浊度检测传感器，该传感器采用模块化设计，包括壳体以及设置于壳体内的光源驱动模块、光学检测模块、信号处理单元、MCU和通信模块，所述的光源驱动模块的上行控制信号端与MCU的对应控制信号输出端相连，光源驱动模块的下行控制信号输出端与光源相连，用于激发光源，前述光源能够照射至光学检测模块，前述光学检测模块的检测信号输出端与信号处理单元的对应信号输入端相连，所述的信号处理单元的输出端与MCU的对应检测信号输入端相连，MCU的通信信号端与通信模块的下行通信信号端双向连接，前述通信模块的上行通信信号端能够与上位机进行通信，实时传输检测数据。
进一步地，所述的光学检测模块采用90度散射单元；所述的90度散射单元包括发射端透镜、接收端透镜和第一光电探测模块，所述的发射端透镜设置于光源的发射端，所述的接收端透镜设置于光接收侧，且发射端透镜和接收端透镜呈90度角，所述的第一光电探测模块设置于接收端透镜的后侧，其检测信号输出端与信号处理单元的对应检测信号输入端相连。
进一步地，所述的壳体的端面设有一个条状凹槽和与前述凹槽匹配的透镜安装板，所述透镜安装板的一端与条状凹槽一端的侧壁铰接，且透镜安装板能够旋转至与条状凹槽形成90度夹角；发射端透镜固定在前述条状凹槽内，接收端透镜固定在透镜安装板上，且位置与发射端透镜相对设置。
进一步地，所述的通信模块包括有线通信模块和无线通信模块，前述有线通信模块包括RS485接口，RS232接口，SDI接口，4-20ma模拟量接口；无线通信模块包括GPRS模块、4G模块，NBIOT模块、zigbee模块、蓝牙模块和lora模块。
进一步地，所述的光源驱动模块采用恒流源驱动模块。
进一步地，该光学检测模块还包括第二光电探测模块，所述的第二光电探测模块安装在光源的侧边，用于检测光源的强度，其检测信号输出端与MCU的对应检测信号输入端相连。
进一步地，该传感器还包括超声波气泡消除装置。
本实用新型的有益效果：
本实用新型的光学浊度检测传感器设有通信模块，能够与上位机无线通信，及时上传数据供远程实时分析，对操控人员的要求低，适用范围广。
本实用新型的光学浊度检测传感器结构简单，具有多散射角度测量模块，能够对不同浊度的水样进行检测，适用范围广。
本实用新型的传感器壳体端面设有一个条状凹槽和与前述凹槽匹配的透镜安装板，所述透镜安装板的一端与条状凹槽一端的侧壁铰接，且透镜安装板能够旋转至与条状凹槽形成90度夹角；在非使用状态时，透镜安装板闭合嵌入条状凹槽内，有效保护透镜镜头，避免磨损。
本实用新型实时检测光源的强度，当光源的强度小于预设值时，能够通过MCU控制光源增强电流，有效保持光源的稳定性，提高检测精度。
本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了本实用新型的结构示意图。
图2示出了本实用新型的原理框图。
图中：1、壳体；2、信号处理单元；3、光源驱动模块；4、光源；5、光学检测模块；6、MCU；7、通信模块；
5-1、发射端透镜；5-2、接收端透镜；5-3、第一光电探测模块；5-4、接收端透镜；5-5、条状凹槽；5-6、透镜安装板。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然附图中显示了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。
如图1所示，一种光学浊度检测传感器，该传感器采用模块化设计，包括壳体1以及设置于壳体1内的光源驱动模块3、光学检测模块5、信号处理单元2、MCU6和通信模块7，所述的光源驱动模块3的上行控制信号端与MCU6的对应控制信号输出端相连，光源驱动模块3的下行控制信号输出端与光源4相连，用于激发光源4，前述光源4能够照射至光学检测模块5，前述光学检测模块5的检测信号输出端与信号处理单元2的对应信号输入端相连，所述的信号处理单元2的输出端与MCU6的对应检测信号输入端相连，MCU6的通信信号端与通信模块7的下行通信信号端双向连接，前述通信模块7的上行通信信号端能够与上位机进行通信，实时传输检测数据；
所述的通信模块7包括有线通信模块和无线通信模块，前述有线通信模块包括RS485接口，RS232接口，SDI接口，4-20ma模拟量接口；无线通信模块包括GPRS模块、4G模块，NBIOT模块、zigbee模块、蓝牙模块和lora模块。本实用新型的光学浊度检测传感器设有通信模块，能够与上位机无线通信，及时上传数据供远程实时分析，对操控人员的要求低，适用范围广。
本实用新型的光学检测模块5采用90度散射单元；所述的90度散射单元包括发射端透镜5-1、接收端透镜5-2和第一光电探测模块5-3，所述的发射端透镜5-1设置于光源4的发射端，所述的接收端透镜5-2设置于光接收侧，且发射端透镜5-1和接收端透镜5-4呈90度角，所述的第一光电探测模块5-3设置于接收端透镜5-2的后侧，其检测信号输出端与信号处理单元2的对应检测信号输入端相连。
如图2所示，壳体1的端面设有一个条状凹槽5-5和与前述凹槽匹配的透镜安装板5-6，所述透镜安装板5-5的一端与条状凹槽5-5一端的侧壁铰接，且透镜安装板5-5能够旋转至与条状凹槽5-5形成90度夹角；发射端透镜5-1固定在前述条状凹槽5-5内，接收端透镜5-2固定在透镜安装板5-5 上，且位置与发射端透镜5-1相对设置；在非使用状态时，透镜安装板闭合嵌入条状凹槽内，有效保护透镜镜头，避免磨损。
本实用新型的光源驱动模块3采用恒流源驱动模块。
本实用新型的光学检测模块5还包括第二光电探测模块5-4，所述的第二光电探测模块5-4安装在光源4的侧边，用于检测光源4的强度，其检测信号输出端与与MCU6的对应检测信号输入端相连。采用PID控制方法，通过第二光电探测模块5-4实时检测光源4的强度，当光源4的强度小于预设值时，MCU6控制光源4增强电流，使得光源稳定。
本实用新型采用超声波气泡消除装置，定期启动超声波消除气泡，保证检测精度和可靠性。
以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
Claims (7)
1.一种光学浊度检测传感器，其特征在于，该传感器采用模块化设计，包括壳体(1)以及设置于壳体(1)内的光源驱动模块(3)、光学检测模块(5)、信号处理单元(2)、MCU(6)和通信模块(7)，所述的光源驱动模块(3)的上行控制信号端与MCU(6)的对应控制信号输出端相连，光源驱动模块(3)的下行控制信号输出端与光源(4)相连，用于激发光源(4)，前述光源(4)能够照射至光学检测模块(5)，前述光学检测模块(5)的检测信号输出端与信号处理单元(2)的对应信号输入端相连，所述的信号处理单元(2)的输出端与MCU(6)的对应检测信号输入端相连，MCU(6)的通信信号端与通信模块(7)的下行通信信号端双向连接，前述通信模块(7)的上行通信信号端能够与上位机进行通信，实时传输检测数据。
2.根据权利要求1所述的光学浊度检测传感器，其特征是所述的光学检测模块(5)采用90度散射单元；所述的90度散射单元包括发射端透镜(5-1)、接收端透镜(5-2)和第一光电探测模块(5-3)，所述的发射端透镜(5-1)设置于光源(4)的发射端，所述的接收端透镜(5-2)设置于光接收侧，且发射端透镜(5-1)和接收端透镜(5-2)呈90度角，所述的第一光电探测模块(5-3)设置于接收端透镜(5-2)的后侧，其检测信号输出端与信号处理单元(2)的对应检测信号输入端相连。
3.根据权利要求2所述的光学浊度检测传感器，其特征是所述的壳体(1)的端面设有一个条状凹槽(5-5)和与前述凹槽匹配的透镜安装板(5-6)，所述透镜安装板(5-6)的一端与条状凹槽(5-5)一端的侧壁铰接，且透镜安装板(5-6)能够旋转至与条状凹槽(5-5)形成90度夹角；发射端透镜(5-1)固定在前述条状凹槽(5-5)内，接收端透镜(5-2)固定在透镜安装板(5-6)上，且位置与发射端透镜(5-1)相对设置。
4.根据权利要求1所述的光学浊度检测传感器，其特征是所述的通信模块(7)包括有线通信模块和无线通信模块，前述有线通信模块包括RS485接口，RS232接口，SDI接口，4-20ma模拟量接口；无线通信模块包括GPRS模块、4G模块，NBIOT模块、zigbee模块、蓝牙模块和lora模块。
5.根据权利要求1所述的光学浊度检测传感器，其特征是所述的光源驱动模块(3)采用恒流源驱动模块。
6.根据权利要求1所述的光学浊度检测传感器，其特征是该光学检测模块(5)还包括第二光电探测模块(5-4)，所述的第二光电探测模块(5-4)安装在光源(4)的侧边，用于检测光源(4)的强度，其检测信号输出端与MCU(6)的对应检测信号输入端相连。
7.根据权利要求1所述的光学浊度检测传感器，其特征是该传感器还包括超声波气泡消除装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922350073.4U CN211955213U (zh) | 2019-12-24 | 2019-12-24 | 光学浊度检测传感器 |
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| CN211955213U true CN211955213U (zh) | 2020-11-17 |
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| CN201922350073.4U Active CN211955213U (zh) | 2019-12-24 | 2019-12-24 | 光学浊度检测传感器 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110987876A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-04-10 | 上海蓝长自动化科技有限公司 | 一种大量程光学浊度检测设备及其检测方法 |
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2019
- 2019-12-24 CN CN201922350073.4U patent/CN211955213U/zh active Active
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| CN110987876A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-04-10 | 上海蓝长自动化科技有限公司 | 一种大量程光学浊度检测设备及其检测方法 |
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