CN221038707U - 一种水质浊度监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水质浊度监测装置，包括外壳，所述外壳端部安装有防水接头，所述外壳另一端固定安装有第一端座和第二端座，所述第一端座位于所述外壳端部，所述第二端座扣合于所述第一端座上，所述外壳内部设置有第一导光柱和第二导光柱，所述第一导光柱和第二导光柱底部安装在第二端座上，且所述第一导光柱和第二导光柱底部轴线之间的夹角为九十度，所述外壳内部还安装有光电组件，所述光电组件设置在所述第一端座和防水接头之间。本实用新型的有益效果是：通过将位于第二端座中的第一导光柱和第二导光柱底部形成九十度夹角，从而使检测光在入射降低折射或者不发生折射，进一步的提高检测的准确性。

Description

一种水质浊度监测装置

技术领域

本实用新型涉及水质监测技术领域，特别是一种水质浊度监测装置。

背景技术

浊度是水质监测的重要参数之一，浊度测量是饮用水安全、水体监测方面的重要手段。随着生活水平的提高，人们对浊度测量的要求越来越高，操作简单、灵敏度高、阈值低、在线式监测是其发展方向。水的浊度是指溶液对光线通过时所产生的阻碍程度。浊度除了和液体中的悬浮颗粒的多少相关，还和颗粒的形状、表面反射性以及大小等有关。水的浊度是由粘土、微小的无机物、有机物以及浮游生物和其他微生物等悬浮物所引起的。水质浊度监测可以通过透射法、散射法及散射透射比值法等方法来测定。

浊度是表征被测样品对入射的光的散射和吸收特性的量。浊度传感器主要应用于检测液体的浊浑度，各行各业有着广泛的应用前景。对于浊度的定量测量设备与方法已广泛应用于饮用水处理、工业生产等各行各业。目前商用浊度计普遍参照国际标准ISO:7027标准设计，即用860nm光源照射样品并探测与入射光成90度方向上的散射光，用该散射光强信号来衡量浊度。

现有技术中，由于需将装置所有器件放置在一个较为狭小的空间范围内，在装置生产加工过程中，容易导致个别元器件位置角度发生偏离，从而影响在实际水质浊度监测时，入射光与出射光的方向无法达到90度，造成检测不准，为此我们提供一种水质浊度监测装置来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种水质浊度监测装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种水质浊度监测装置，包括外壳，所述外壳端部安装有防水接头，所述外壳另一端固定安装有第一端座和第二端座，所述第一端座位于所述外壳端部，所述第二端座扣合于所述第一端座上，所述外壳内部设置有第一导光柱和第二导光柱，所述第一导光柱和第二导光柱底部安装在第二端座上，且所述第一导光柱和第二导光柱底部轴线之间的夹角为九十度，所述外壳内部还安装有光电组件，所述光电组件设置在所述第一端座和防水接头之间，所述第一导光柱和第二导光柱另一端与光电组件相连接。

优选的，所述光电组件包括安装在外壳内部的电路板，所述电路板上安装连接有光电二极管和发光二极管，所述光电二极管处还设置有与之适配的滤光片。

优选的，所述第一端座包括安装在所述外壳内部的第一座体，所述第一座体密封安装在所述外壳端部，所述第一座体内部开设有与所述第一导光柱适配的第一安装孔以及与所述第二导光柱适配的第二安装孔。

优选的，所述第二端座包括安装在所述外壳端部的第二座体，所述第二座体内部关于中心轴线对称设置有第一导光通道和第二导光通道，所述第一导光通道和第二导光通道中心轴线夹角为九十度。

优选的，所述第二座体的一表面设有密封窗口，所述密封窗口用以密封所述第一导光通道和第二导光通道。

优选的，所述第一导光柱包括第一柱体，所述第一柱体端部一体设置有第一倾斜柱；所述第二导光柱包括第二柱体，所述第二柱体端部一体设置有第二倾斜柱，所述第一倾斜柱和第二倾斜柱中心轴线之间夹角为九十度；所述第一倾斜柱位于第一导光通道内，所述第一柱体穿过第一安装孔与发光二极管相连接；所述第二倾斜柱位于第二导光通道内，所述第二柱体穿过第二安装孔通过滤光片与光电二极管相连接。

优选的，所述第一导光柱和第二导光柱外表面均设有一反射涂层。

优选的，所述发光二极管发出光的中心波长为850±15nm，所述光电二极管在850nm处光子接收率大于0.5。

本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型通过在进行安装的时候将位于第二端座中的第一导光柱和第二导光柱底部形成九十度夹角，从而使检测光在入射降低折射或者不发生折射，进一步的提高检测的准确性。

2、本实用新型通过发光二极管发射处特定波长的光，并通过第一导光柱导向进入到待测水中，水因为浑浊程度发出散射光，散热光通过第二导光柱并且通过滤光片滤光后进入到光电二极管将光信号转变成电信号进行使用。

3、本实用新型通过在第二端座中开设相应的第一导光通道和第二导光通道，从而便于第一导光柱和第二导光柱安装，从而对第一导光柱和第二导光柱进行固定，防止第一导光柱和第二导光柱在安装的时候发生角度偏移。

附图说明

图1为本实用新型的整体爆炸状态示意图。

图2为本实用新型的第一端座、第二端座、第一导光柱和第二导光柱爆炸状态示意图。

图3为本实用新型的第一导光柱、第二导光柱和第二端座安装状态示意图。

图4为本实用新型的第一导光柱和第二导光柱结构示意图。

图5为本实用新型的第一端座正视及侧剖视示意图。

图6为本实用新型的第二端座仰视图及侧剖视示意图。

图中，1、外壳；2、光电组件；21、电路板；22、光电二极管；23、滤光片；24、发光二极管；3、第一端座；31、第一座体；32、第一安装孔；33、第二安装孔；4、第一导光柱；41、第一柱体；42、第一倾斜柱；5、第二导光柱；51、第二柱体；52、第二倾斜柱；6、第二端座；61、第二座体；62、第一导光通道；63、第二导光通道；7、防水接头；8、密封窗口。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1—图6所示的实施例。

一种水质浊度监测装置，包括外壳1，所述外壳1端部安装有防水接头7，所述外壳1另一端固定安装有第一端座3和第二端座6，所述第一端座3位于所述外壳1端部，所述第二端座6扣合于所述第一端座3上，所述外壳1内部设置有第一导光柱4和第二导光柱5，所述第一导光柱4和第二导光柱5底部安装在第二端座6上，且所述第一导光柱4和第二导光柱5底部轴线之间的夹角为九十度，所述外壳1内部还安装有光电组件2，所述光电组件2设置在所述第一端座3和防水接头7之间，所述第一导光柱4和第二导光柱5另一端与光电组件2相连接。

参阅图1和图2所示，外壳1内部中空，从而能够对各个部件进行安装容纳，外壳材质可以选择金属或非金属材质，例如非金属材质中的塑料、PVC材质等，由于该装置需要在水中进行使用，为此需要一些不易生锈腐蚀的材质，例如不锈钢材质，在这里制造外壳1的材质不进行具体限制，根据可自行选择。

在本实施例中，光电组件2通过线缆穿过防水接头7与外部相适配的上位机进行连接，通过线缆对光电组件2中的电动元件进行供电，并且还可通过线缆将相应的数据传输至上位机中，相应的还可以通过线缆将来自上位机的数据或者控制信号传输至光电组件2中的相应的部件。

该监测装置进行使用的时候，首先通过线缆、数据线等与上位机进行连接，在本实施例中上位机可以为电脑等专业仪器，上位机给到光电组件2相应的信号发出特定波长的光，并且将光传递至第一导光柱4处通过导光并穿过密封窗口传递至水中，具体的，来自光电组件2发出的光经过第一导光柱4传导穿过密封窗口至待测水体中，因待测水体浑浊程度而发出散射光，该散射光穿过第二导光柱5处的密封窗口通过第二导光柱5传导至光电组件2中，光电组件2将光信号转化至电信号，并且光电组件2还可以将该电信号进行处理得出相应的水质浊度值，将该水质浊度值通过线缆、数据线等传递至上位机，实现对水质的监测。

通过将位于第二端座6中的第一导光柱4和第二导光柱5底部形成九十度夹角，从而使检测光在入射降低折射或者不发生折射，进一步的提高检测的准确性。

在实际安装过程中，会出现无法避免的安装误差，该误差可以为90°±2.5°，安装时只要符合误差即可。

所述光电组件2包括安装在外壳1内部的电路板21，所述电路板21上安装连接有光电二极管22和发光二极管24，所述光电二极管22处还设置有与之适配的滤光片23。

所述发光二极管24发出光的中心波长为850±15nm，优选的，发光二极管24发出光的波长为850nm，所述光电二极管22在850nm处光子接收率大于0.5。

参阅图1和图3所示，通过发光二极管24发出相应波长的光，发光二极管24发出的光通过第一导光柱4传递穿过密封窗口至待测水体中，由于水体浑浊对光进行散射，然后第二导光柱5接收散射的光并传递至光电二极管22处，在进入到光电二极管22之前会通过滤光片23进行滤光，对其他不必要的光进行过滤，从而使检测更加准确，光电二极管22将光信号转变成相应的电信号，并通过电路板21对电信号进行处理，从而得出水质浊度值，相应的为了处理电信号可以在电路板21上安装相应的处理芯片、电路等从而实现对电信号进行分析处理。

所述第一端座3包括安装在所述外壳1内部的第一座体31，所述第一座体31密封安装在所述外壳1端部，所述第一座体31内部开设有与所述第一导光柱4适配的第一安装孔32以及与所述第二导光柱5适配的第二安装孔33。

所述第二端座6包括安装在所述外壳1端部的第二座体61，所述第二座体61内部关于中心轴线对称设置有第一导光通道62和第二导光通道63，所述第一导光通道62和第二导光通道63中心轴线夹角为九十度。

所述第二座体61的一表面设有密封窗口8，所述密封窗口用以密封所述第一导光通道62和第二导光通道63；通过密封窗口8对第一导光通道62和第二导光通道63进行密封，防止水从第一导光通道62和第二导光通道63进入到外壳1内部。

第二端座6朝向第一端座3的内侧还设置有嵌入于第一安装孔32和第二安装孔33的凸起，优选地，在第二端座6扣合至第一端座3时，还可以涂抹相应的密封胶，进一步防止水进入到外壳1内部，以确保浊度监测装置的使用寿命。

参阅图1、图2以及图5所示，将第一导光柱4顶部安装在第一安装孔32中，第二导光柱5安装在第二安装孔33中，为了实现对发光二极管24产生的光进行传导以及将散射的光通过第二导光柱5传导至光电二极管22，则发光二极管24位于第一安装孔32中，光电二极管22和滤光片23位于第二安装孔33中，从而实现光的传导。

第一导光柱4的底部安装在第一导光通道62中，第二导光柱5的底部安装在第二导光通道63中，通过使第一导光通道62和第二导光通道63将其二者夹角设置成九十度从而进一步保证了第一导光柱4和第二导光柱5的安装角度，具体第一导光柱4和第二导光柱5安装时采用扣合压紧进行密封，相应的，也可以采用其他方式，例如可以在第一导光柱4和第二导光柱5底部涂抹相应的密封胶，从而实现密封，防止水通过第一导光通道62和第二导光通道63进入到外壳1内部，密封安装方式还可以为其他中，例如设置密封垫、密封环等方式，具体密封方式这里不进行具体限制。

在本实施例中，为了防止水通过第一座体31与外壳1之间的缝隙进入到外壳1内部，通过第一座体31和外壳1二者之间进行密封安装连接从而实现防止水进入到外壳1内部，具体的密封结构可以采用相应的密封圈、密封胶水等密封方式，在这里不对具体的密封方式进行限制，只要是起到密封防水的功能的结构即可。

所述第一导光柱4包括第一柱体41，所述第一柱体41端部一体设置有第一倾斜柱42；所述第二导光柱5包括第二柱体51，所述第二柱体51端部一体设置有第二倾斜柱52，所述第一倾斜柱42和第二倾斜柱52中心轴线之间夹角为九十度；所述第一倾斜柱42位于第一导光通道62内，所述第一柱体41穿过第一安装孔32与发光二极管24相连接；所述第二倾斜柱52位于第二导光通道63内，所述第二柱体51穿过第二安装孔33通过滤光片23与光电二极管22相连接。

参阅图3和图4所示，由于第一倾斜柱42和第二倾斜柱52二者轴线呈九十度，则相应的，第一柱体41和第一倾斜柱42之间的夹角为一百三十五度，第二柱体51和第二倾斜柱52之间的夹角为一百三十五度。

所述第一导光柱4和第二导光柱5外表面均设有一反射涂层。

在本实施例中，反射涂层材料为氟树脂，具体的如聚四氟乙烯，第一导光柱4和第二导光柱5为光纤，通过反射涂层对整个第一导光柱4和第二导光柱5进行包覆，从而使光全部反射至光柱中。

在另一实施例中，导光柱本体也可以是玻璃，如石英玻璃，反射涂层为全反射材料涂层，例如材质为银的涂层。

本实用新型的工作过程如下：首先通过数据线或线缆对电路板21下达相应的信号，从而启动发光二极管24发出特定波长的光，来自发光二极管24发出的光通过第一导光柱4传导穿过密封窗口至待测水体中，由于待测水体浑浊而发出散射光，散射光通过第二导光柱5传导穿过光电二极管22处，光电二极管22将接收的光信号转变成电信号，该电信号通过电路板21上的芯片或电路的处理得出水质浊度值，处理得到的该浊度值传输至上位机，从而实现对水质的监测。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种水质浊度监测装置，包括外壳(1)，其特征在于：所述外壳(1)端部安装有防水接头(7)，所述外壳(1)另一端固定安装有第一端座(3)和第二端座(6)，所述第一端座(3)位于所述外壳(1)端部，所述第二端座(6)扣合于所述第一端座(3)上，所述外壳(1)内部设置有第一导光柱(4)和第二导光柱(5)，所述第一导光柱(4)和第二导光柱(5)底部安装在第二端座(6)上，且所述第一导光柱(4)和第二导光柱(5)底部轴线之间的夹角为九十度；所述外壳(1)内部还安装有光电组件(2)，所述光电组件(2)设置在所述第一端座(3)和防水接头(7)之间，所述第一导光柱(4)和第二导光柱(5)另一端与光电组件(2)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种水质浊度监测装置，其特征在于：所述光电组件(2)包括安装在外壳(1)内部的电路板(21)，所述电路板(21)上安装连接有光电二极管(22)和发光二极管(24)，所述光电二极管(22)处还设置有与之适配的滤光片(23)。

3.根据权利要求1所述的一种水质浊度监测装置，其特征在于：所述第一端座(3)包括安装在所述外壳(1)内部的第一座体(31)，所述第一座体(31)密封安装在所述外壳(1)端部，所述第一座体(31)内部开设有与所述第一导光柱(4)适配的第一安装孔(32)以及与所述第二导光柱(5)适配的第二安装孔(33)。

4.根据权利要求1所述的一种水质浊度监测装置，其特征在于：所述第二端座(6)包括安装在所述外壳(1)端部的第二座体(61)，所述第二座体(61)内部关于中心轴线对称设置有第一导光通道(62)和第二导光通道(63)，所述第一导光通道(62)和第二导光通道(63)中心轴线夹角为九十度。

5.根据权利要求4所述的一种水质浊度监测装置，其特征在于：所述第二座体(61)的一表面设有密封窗口，所述密封窗口用以密封所述第一导光通道(62)和第二导光通道(63)。

6.根据权利要求4所述的一种水质浊度监测装置，其特征在于：所述第一导光柱(4)包括第一柱体(41)，所述第一柱体(41)端部一体设置有第一倾斜柱(42)；所述第二导光柱(5)包括第二柱体(51)，所述第二柱体(51)端部一体设置有第二倾斜柱(52)，所述第一倾斜柱(42)和第二倾斜柱(52)中心轴线之间夹角为九十度；所述第一倾斜柱(42)位于第一导光通道(62)内，所述第一柱体(41)穿过第一安装孔(32)与发光二极管(24)相连接；所述第二倾斜柱(52)位于第二导光通道(63)内，所述第二柱体(51)穿过第二安装孔(33)通过滤光片(23)与光电二极管(22)相连接。

7.根据权利要求1所述的一种水质浊度监测装置，其特征在于：所述第一导光柱(4)和第二导光柱(5)外表面均设有一反射涂层。

8.根据权利要求2所述的一种水质浊度监测装置，其特征在于：所述发光二极管(24)发出光的中心波长为850±15nm，所述光电二极管(22)在850nm处光子接收率大于0.5。