CN221594739U - 一种用于氨氮在线监测仪的光路结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及水质在线自动测量技术领域，提供一种用于氨氮在线监测仪的光路结构，包括光源、光源校正模块、消解模块和检测模块，所述光源和光源校正模块设置在所述消解模块的一侧，所述检测模块设置在所述消解模块的另一侧；所述光源校正模块包括准直器；所述消解模块包括消解室，所述消解室内设有消解管，所述消解管内放置待测液体；所述检测模块包括聚焦器和光电探测器；通过采用平凸透镜的准直器和双凸透镜的聚焦器，当吸光度达到2.0时，光电探测器放大倍数小，显色时，光电探测器采集的光电流高于光电探测器本身的暗电流，光电压能够稳定采集并分辨，实现测量物质吸收的真实光电压，避免造成吸光度失真的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及水质在线自动测量技术领域，特别涉及一种用于氨氮在线监测仪的光路结构。
背景技术
目前氨氮在线监测仪检测方式：将发光二极管作为光源，发射出660nm的光，透过消解管，使用光电探测器检测，探测器检测到光信号，通过I-V转换电路，光电探测器放大电路将信号放大，使用ADC传给MCU，通讯到上位机，显示出光电压。但目前设备在光路不够聚焦的情况，就需要光电探测器放大电路的放大倍数很大，才能满足测试光电压的需求，当吸光度很高，显色光电压很低时，放大电路放大信号的同时也会放大噪声，造成信号的信噪比下降，从而造成吸光度失真。因此需要本领域技术人员设计一种用于氨氮在线监测仪的光路结构，通过高能量的光路结构，得到真实的物质吸收的光电压，避免造成测试高吸光度时失真。
实用新型内容
为了实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：
本实用新型提供一种用于氨氮在线监测仪的光路结构，包括光源、光源校正模块、消解模块和检测模块，所述光源和光源校正模块设置在所述消解模块的一侧，所述检测模块设置在所述消解模块的另一侧；
所述光源校正模块包括准直器；
所述消解模块包括消解室，所述消解室内设有消解管，所述消解管内放置待测液体；
所述检测模块包括聚焦器和光电探测器；
光束由光源激发，经过准直器将光束准直后经过消解管，等消解管内的待测液体吸收后再通过聚焦器将光束聚焦，然后通过光电探测器检测光将光信号转化为电信号并将电信号上传到上位机，显示出光电压。
进一步的，所述光源为发光二极管、氙灯、激光，从经济效益出发，一般选用发光二极管。
进一步的，所述准直器为K9L平凸透镜。
进一步的，所述聚焦器为双凸透镜。
进一步的，所述准直器和聚焦器的中心轴线设置在同一轴线上。
进一步的，所述光电探测器包括光电管，所述光电管将光信号转换成电信号。
进一步的，所述消解室的一侧设有第一放置孔，用于放置准直器固定座，所述消解室的另一侧设有第二放置孔，用于放置聚焦器固定座。
优选的，所述准直器固定座和聚焦器固定座与所述消解室紧密固定，提高密闭效果，进而提高测量的准确度。
进一步的，所述准直器固定座的中心设有第一光路通孔；
所述准直器固定座包括准直器固定座本体，所述准直器固定座本体的一侧设有第一突出端部，用于与光源连接，所述准直器固定座本体的另一侧设有第二突出端部，所述第二突出端部内设有准直器放置槽和准直器压环放置槽，所述准直器放置槽设置在所述准直器压环放置槽的槽底；并且所述第二突出端部置于所述第一放置孔内；
所述第一光路通孔贯穿所述第一突出端部、准直器固定座本体和第二突出端部。
优选的，所述准直器固定座本体上还设有第一固定孔，用于与消解室固定连接。
进一步的，所述聚焦器固定座的中心设有第二光路通孔；
所述聚焦器固定座包括聚焦器固定座本体，所述聚焦器固定座本体的一侧设有第三突出端部，所述聚焦器固定座本体内设有第一放置槽，用于放置光电探测器；所述第三突出端部内设有第二放置槽和第三放置槽，分别用于放置聚焦器和聚焦器压环；并且所述第三突出端部置于所述第二放置孔内；
所述第二光路通孔贯穿所述第三突出端部和聚焦器固定座本体。
优选的，所述聚焦器固定座本体上还设有第二固定孔，用于与消解室固定连接。
进一步的，所述消解室还连接有散热装置，方便消解室散热，所述散热装置可以是散热孔、散热片或排风扇。
所述消解管的顶部具有通气口，底部具有进水/排水口，便于注水和排水。
所述消解管为石英玻璃材质，能够提高光线的通过效果。
本实用新型具有以下有益效果：本实用新型通过采用平凸透镜的准直器和双凸透镜的聚焦器，当吸光度达到2.0时，光电探测器放大倍数小，显色时，光电探测器采集的光电流高于光电探测器本身的暗电流，光电压能够稳定采集并分辨，实现测量物质吸收的真实光电压，避免造成吸光度失真的目的。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图。
图2是本实用新型的光路结构示意图。
图3是本实用新型的光路模拟示意图。
图4是本实用新型的消解室的结构示意图。
图5是本实用新型中的准直器固定座的结构示意图。
图6是本实用新型中第二突出端部侧的准直器固定座的结构示意图。
图7是本实用新型中的聚焦器固定座的结构示意图。
图8是本实用新型中的第三突出端部侧的聚焦器固定座的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细描述，应当指出的是，实施例只是对实用新型的具体阐述，不应视为对实用新型的限定，实施例的目的是为了让本领域技术人员更好地理解和再现本实用新型的技术方案，本实用新型的保护范围仍应当以权利要求书所限定的范围为准。
如图1-3所示，本实用新型提供一种用于氨氮在线监测仪的光路结构，包括光源1、光源校正模块2、消解模块3和检测模块4，所述光源1和光源校正模块2设置在所述消解模块3的一侧，所述检测模块4设置在所述消解模块3的另一侧；
所述光源校正模块2包括准直器；
所述消解模块3包括消解室31，所述消解室31内设有消解管32，所述消解管32内放置待测液体；
所述检测模块4包括聚焦器41和光电探测器42；
光束由光源1激发，经过准直器将光束准直后经过消解管32，等消解管32内的待测液体吸收后再通过聚焦器41将光束聚焦，然后通过光电探测器42检测光将光信号转化为电信号并将电信号上传到上位机，显示出光电压。
在一些优选方案中，所述光源1为发光二极管、氙灯、激光，从经济效益出发，一般选用发光二极管。
在一些优选方案中，所述准直器21为K9L平凸透镜。
在一些优选方案中，所述聚焦器41为双凸透镜。
在一些优选方案中，所述准直器21和聚焦器41的中心轴线设置在同一轴线上。
在一些优选方案中，所述光电探测器42包括光电管，所述光电管将光信号转换成电信号。
如图4所示，所述消解室31的一侧设有第一放置孔311，用于放置准直器固定座20，所述消解室31的另一侧设有第二放置孔312，用于放置聚焦器固定座40。
优选的，所述准直器固定座20和聚焦器固定座40与所述消解室31紧密固定，提高密闭效果，进而提高测量的准确度。
如图5-6所示，所述准直器固定座20的中心设有第一光路通孔200；
所述准直器固定座20包括准直器固定座本体201，所述准直器固定座本体201的一侧设有第一突出端部202，用于与光源1连接，所述准直器固定座本体201的另一侧设有第二突出端部203，所述第二突出端部203内设有准直器放置槽2031和准直器压环放置槽2032，准直器压环放置槽2032内设有准直器压环7，所述准直器放置槽2031设置在所述准直器压环放置槽2032的槽底；并且所述第二突出端部203置于所述第一放置孔311内；
所述第一光路通孔200贯穿所述第一突出端部202、准直器固定座本体201和第二突出端部203。
优选的，所述准直器固定座本体201上还设有第一固定孔204，用于与消解室31固定连接。
如图7-8所示，所述聚焦器固定座40的中心设有第二光路通孔400；
所述聚焦器固定座40包括聚焦器固定座本体401，所述聚焦器固定座本体401的一侧设有第三突出端部402，所述聚焦器固定座本体401内设有第一放置槽4011，用于放置光电探测器；所述第三突出端部402内设有第二放置槽4021和第三放置槽4022，分别用于放置聚焦器和聚焦器压环8；并且所述第三突出端部402置于所述第二放置孔312内；
所述第二光路通孔400贯穿所述第三突出端部402和聚焦器固定座本体401。
优选的，所述聚焦器固定座本体401上还设有第二固定孔403，用于与消解室31固定连接。
在一些优选方案中，所述消解室31还连接有散热装置6，方便消解室散热，所述散热装置可以是散热孔、散热片或排风扇。
所述消解管32的顶部具有通气口，底部具有进水/排水口，便于注水和排水。
所述消解管32为石英玻璃材质，能够提高光线的通过效果。
需注意的是，本实用新型中所未详细描述的技术特征，均可以通过任一现有技术实现。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
Claims (10)
1.一种用于氨氮在线监测仪的光路结构，其特征在于，包括光源、光源校正模块、消解模块和检测模块，所述光源和光源校正模块设置在所述消解模块的一侧，所述检测模块设置在所述消解模块的另一侧；
所述光源校正模块包括准直器；
所述消解模块包括消解室，所述消解室内设有消解管；
所述检测模块包括聚焦器和光电探测器；
光束由光源激发，经过准直器将光束准直后经过消解管，等消解管内的待测液体吸收后再通过聚焦器将光束聚焦，然后通过光电探测器检测光将光信号转化为电信号并将电信号上传到上位机，显示出光电压。
2.根据权利要求1所述的一种用于氨氮在线监测仪的光路结构，其特征在于，所述光源为发光二极管、氙灯、激光。
3.根据权利要求1所述的一种用于氨氮在线监测仪的光路结构，其特征在于，所述准直器为K9L平凸透镜。
4.根据权利要求1所述的一种用于氨氮在线监测仪的光路结构，其特征在于，所述聚焦器为双凸透镜。
5.根据权利要求1所述的一种用于氨氮在线监测仪的光路结构，其特征在于，所述准直器和聚焦器的中心轴线设置在同一轴线上。
6.根据权利要求1所述的一种用于氨氮在线监测仪的光路结构，其特征在于，所述光电探测器包括光电管，所述光电管将光信号转换成电信号。
7.根据权利要求1所述的一种用于氨氮在线监测仪的光路结构，其特征在于，所述消解室的一侧设有第一放置孔，用于放置准直器固定座，所述消解室的另一侧设有第二放置孔，用于放置聚焦器固定座。
8.根据权利要求7所述的一种用于氨氮在线监测仪的光路结构，其特征在于，所述准直器固定座的中心设有第一光路通孔；
所述准直器固定座包括准直器固定座本体，所述准直器固定座本体的一侧设有第一突出端部，用于与光源连接，所述准直器固定座本体的另一侧设有第二突出端部，所述第二突出端部内设有准直器放置槽和准直器压环放置槽，所述准直器放置槽设置在所述准直器压环放置槽的槽底；并且所述第二突出端部置于所述第一放置孔内；
所述第一光路通孔贯穿所述第一突出端部、准直器固定座本体和第二突出端部。
9.根据权利要求7所述的一种用于氨氮在线监测仪的光路结构，其特征在于，所述聚焦器固定座的中心设有第二光路通孔；
所述聚焦器固定座包括聚焦器固定座本体，所述聚焦器固定座本体的一侧设有第三突出端部，所述聚焦器固定座本体内设有第一放置槽，用于放置光电探测器；所述第三突出端部内设有第二放置槽和第三放置槽，分别用于放置聚焦器和聚焦器压环；并且所述第三突出端部置于所述第二放置孔内；
所述第二光路通孔贯穿所述第三突出端部和聚焦器固定座本体。
10.根据权利要求1所述的一种用于氨氮在线监测仪的光路结构，其特征在于，所述消解室还连接有散热装置。
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