CN2651746Y - 旋转式浊度测量装置 - Google Patents

Abstract

旋转式浊度测量装置，涉及多向检测式浊度计的改进结构。包括光源(1)、透镜组(4)、滤光片(5)、比色管(7)及透射光检测器(9)、前向散射光检测器(10)、后向散射光检测器(23)和垂直散射光检测器(24)，其特点是：比色管(7)放置在内壁呈锯齿形、一侧设有弹性卡片、底部为圆柱形凹坑的旋转盘(8)里。通过固定螺钉(16)将旋转盘(8)与旋转轴(15)固接。旋转轴(15)上装有轴承(17)和同步带轮(14)，轴承(17)上配有轴承座(18)。用同步齿形带(19)将步进电机(22)和旋转轴(15)联接。同步带轮(14)上的切光板(13)与光偶器(12)组合给出旋转角度初始位置信号。本实用新型解决了比色管(7)的定位，减少了传动的噪音，提高了测量精确度，尤其是低浊度溶液的精确度。可广泛适用于各种尺寸形状比色管测量浊度。

Description

旋转式浊度测量装置

                      技术领域

本实用新型涉及测量溶液浊度的仪器，尤指多向检测式浊度计的改进结构。

                      背景技术

浊度的测量基于这样的基本现象：当光通过介质时，如果介质里含有折射率与介质不同的分散颗粒，则光强因散射作用而衰减。因此，可通过测量透过介质的光强，即测量非散射光或测量垂直于入射光束的散射光强，获得浊度值。一般普通的可见分光光度仪或比射计都可以实现非散射光的测量。但是，如果试样溶液里除混浊组份(分散颗粒)外还有有色溶质时，其测量值容易受颜色的干扰，且该装置对低浊度的响应不够灵敏。

目前，测量浊度用的浊度计中，比较流行的有积分球检测装置和多向检测式浊度计两种。积分球检测装置的结构主要是在积分球外面两侧，贴紧积分球，沿水平轴线分别设有样品池和透射光检测器，其垂直于水平轴线的积分球顶端设有散射光检测器。当样品池前面设有的光源发射出的入射光束，透过样品池内的溶液，进入积分球时，由于样品池内的溶液与分散颗粒的折射率的不同，透射光沿着水平轴线穿透样品池和积分球，直达积分球外的透射光检测器被接受，同时因折射率不同而在积分球内产生的散射光被垂直于水平轴线的散射光检测器接受，从而测量出溶液的透射光和散射光的光强，即溶液的浊度。但是其测量范围有限，只有水平和垂直两部分，而且一般只能使用矩形的比色皿作样品池进行测量。

多向检测式浊度计的结构是，在样品池的水平轴线方向上，前面设有产生入射光束的光源，后面设有透射光检测器。样品池向前、向后方向产生散射光的位置各设有后向散射光检测器和前向散射光检测器。在与水平轴线垂直的位置设有垂直散射光检测器。通过这样的装置可以检测透射光、垂直散射光和前或后向散射光的光强，使测量范围得到扩大，提高测量的精度，且可直接使用圆形的比色管(样品池)进行测定。多向检测式浊度计的结构较其他种类的浊度计更合理，性能更可靠。但在使用圆形的比色管进行测定浊度时，由于比色管在拉制成型工艺过程中很难做到各处的壁厚均匀相等和表面质量一致，且比色管的光学一致性也较难保证，因此，每次放置的具体方向位置以及倾斜或偏离中心等的随意性，都将造成测量值有较大的离散。在比色管上作标记，每次放置时按标记方向放置可减小这种离散。但是，即使在管上作了标记，也不能避免其他偏差导致测量值的波动。这种波动在低浊度测量时表现得尤为明显，使多向检测式浊度计在低浊度测量上不仅测量的重现性较差，而且对比色管的配组也很困难。

                      发明内容

本实用新型的目的在于提供一种旋转式的多向检测式浊度计，可以消除比色管壁厚对测量结果的影响，降低比色管的光学敏感性，克服比色管放置时的随机性造成测量数据的误差，提高测量数据的重现性或稳定性。

为了达到上述目的，本实用新型是这样实现的。包括光源、透镜组、滤光片、比色管，以及与底板固接，在比色管(样品池)的水平轴线前面设有的透射光检测器、在散射光方向设有的前向散射光检测器、后向散射光检测器和垂直于水平轴线的垂直散射光检测器。其结构要点在于：比色管放置在旋转盘里。旋转盘的内壁设有垂直方向的锯齿形孔槽、其一侧设有弹性卡片、其底部设有圆柱形凹坑。圆柱形凹坑内通过固定螺钉固有旋转轴。旋转轴上依次装配有轴承和同步带轮。轴承上匹配有与底板固接的轴承座。同步带轮上安装有与固结在底板上的步进电机的小带轮匹配连接的同步齿形带。同步带轮顶端还固有切光板，与切光板对应的水平线上匹配有光偶器，光偶器与底板固接。如此，将步进电机的转动传输给旋转盘，并通过光偶器和切光板的组合设定，使旋转盘按任意设定的旋转角度进行多点测量。

本实用新型的优越功能在于：

1.由于本实用新型的比色管的底部加装了可控旋转装置，使比色管按设定的角度旋转，并通过增加测量点数，消除了比色管壁厚等工艺质量对检测效果的影响，提高了溶液浊度，尤其低浊度溶液的测量数据的重现性或稳定性，即精确度。

2.由于旋转盘由塑料压铸成内侧有一定深度的锯齿状孔槽，使旋转盘同比色管之间始终保持三点最少的接触，同时旋转盘一侧的弹性卡片能压紧比色管，避免了比色管放置时可能的歪斜，从而解决了比色管的定位，克服了比色管放置时的随机性造成的测量数据误差。

3.由于旋转盘底面设有能与旋转轴紧密接触的圆柱形凹坑，保证比色管与旋转轴同轴线，同时采用同步齿形带带动旋转盘转动，使本实用新型的传动准确可靠，传动噪音小，传动比较高而有利于旋转盘步进转角的细分。

4.本实用新型设计合理，应用广泛，具有适应性好的特点，既适合圆形比色管也适合方形的比色皿，还适合不同尺寸的比色管或比色皿(可以方便地卸下固定螺钉，换上合适的旋转盘即可)。

                     附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的A-A剖视图；

                   具体实施方式

首先请参阅图1-2所示，本实用新型由光源1、光源座2、侧板3、透镜组4、滤光片5、比色管帽6、比色管7、旋转盘8、透射光检测器9、前向散射光检测器10、罩盖11、光偶器12、切光板13、同步带轮14、旋转轴15、固定螺钉16、轴承17、轴承座18、同步齿形带19、小带轮20、底板21、步进电机22、后向散射光检测器23、垂直散射光检测器24组成。

光源1通过光源座2固接在侧板3外侧，侧板3内侧固接有透镜组4，侧板3的底部与底板21一侧固接，底板21上固接装有滤光片5的滤光片支架，滤光片5前设有比色管7，比色管7上罩有防尘防挥发的比色管帽6，且光源1、透镜组2、滤光片3和比色管7在同一水平轴线上。在比色管7的水平轴线前面设有透射光检测器9，在比色管7的散射光方向上设有前向散射光检测器10和后向散射光检测器23，以及垂直于水平轴线的垂直散射光检测器24，上述4个光检测器9、10、23、24均用螺栓固接在底板21上。通过螺栓螺帽将罩盖11与底板21固接，以保护上述检测器。其特点是：比色管7放置在旋转盘8里，旋转盘8内壁压铸成垂直方向深度达25mm的锯齿形孔槽、其一侧设有与旋转盘8连接成一体的弹性卡片，使旋转盘8同比色管7(例如25mm比色管和20mm方形比色皿)之间始终保持三点最少的接触，以保证比色管的定位(水平的两个接触点伸展为两条平行线，以符合比色管园柱形的外形定位需要，另一接触点依靠塑料本身的弹性卡片的变形将比色管紧紧靠在两条平行线上)，加之旋转盘由塑料制成，使之对比色管的损害最小，从而实现按比色管的外柱面定位，避免了比色管放置时可能的歪斜。旋转盘8的底部设有圆柱形凹坑，圆柱形凹坑内通过固定螺钉16固有旋转轴15，以便保证比色管8与旋转轴15同轴线。旋转轴15上依次装配有轴承17和同步带轮14，轴承15上匹配有与底板21固接的轴承座18。同步带轮14上安装有与固结在底板21上的步进电机22的小带轮20匹配连接的同步齿形带19。同步齿形带19不仅保证了传动的准确可靠，也很大的减少了传动的噪音。同步齿形带19的传动比在1∶2或更高，有利于旋转盘8步进转角的细分。同步带轮14顶端还固接有切光板13，与切光板13对应的水平线上匹配有光偶器12，光偶器12与底板21固接。如此，将步进电机22的转动传输给旋转盘8，并通过光偶器12和切光板13的组合给出旋转角度的初始位置信号，并按设定角度(例如方形比色皿为一周360度4个点或圆形比色管一周360度分10个点)，使旋转盘8旋转。间隔一定角度测量一次浊度值，在完成一周的测量后，将各点的测量值累加并计算其平均值，以此平均值作为测量结果，即为溶液的浊度。可以进行单点测量(不旋转)或多点测量(旋转)。另外，对于不同尺寸的比色管(样品池)，可以方便地卸下固定螺钉16，换上大小合适的旋转盘8即可。

Claims (1)

1.旋转式浊度测量装置，包括光源(1)、透镜组(4)、滤光片(5)、比色管(7)，以及与底板(21)固接，在比色管(7)的水平轴线前面设有的透射光检测器(9)、在散射光方向设有的前向散射光检测器(10)、后向散射光检测器(23)和垂直于水平轴线的垂直散射光检测器(24)，其特征在于：比色管(7)放置在旋转盘(8)里，旋转盘(8)的内壁设有垂直方向的锯齿形孔槽、其一侧设有弹性卡片，其底部设有圆柱形凹坑；圆柱形凹坑内通过固定螺钉(16)固有旋转轴(15)，旋转轴(15)上依次装配有轴承(17)和同步带轮(14)；轴承(17)上匹配有与底板(21)固接的轴承座(18)；同步带轮(14)上安装有与固结在底板(21)上的步进电机(22)的小带轮(20)匹配连接的同步齿形带(19)；同步带轮(14)顶端还固有切光板(13)，切光板(13)对应位置上匹配有光偶器(12)，光偶器(12)与底板(21)固接。

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