專利名稱：一種安全在線式激光光纖濁度計的制作方法
技術領域：
本發明涉及環保、化工測量領域，尤指一種安全在線式激光光纖 濁度計。
背景技術：
濁度是水的透明程度的量度，其因是由微小顆粒，如淤泥、粘土， 微生物和有機物等引起的。
液體濁度散射法測量定義是樣品使穿過其中的光發生散射或吸 收光線而不是沿直線穿透的光學特性的表征，其測量并不是對這些顆 粒物的直接量度，而是這些顆粒物對光的散射情況的量度。
濁度的測量一般分二種
一、 利用透光率，即通過利用色度計或分光光度計測量樣品中顆 粒物的阻礙作用造成的透射光強衰減程度來估計，這種測量容易受到 顏色吸收或顆粒物吸收等干擾的影響， 一般適于濁度低的液體，但對 于混濁程度比較高的場合，這種方法就難承擔這種測量任務了 。
二、 利用光的散射，即濁度計發出光線，使之穿過一段樣品，并 從與入射光呈90。的方向上檢測有多少光被水中的顆粒物所散射。
而目前國際上利用光的散射原理的在線濁度計普遍的做法是將 發光器件、接收器件以及信號放大部分密封在一個探頭內，探頭投入 到液體中，甚至有些儀表將模數變換也放在探頭內。這些做法因電路 部分浸沒在液體中，對密封要求很高，尤其是對于一些可能因電引起 危險的液體測量，既需要較高的生產藝，也不能做到實時測量液體的 濁度。
發明內容
本發明的目的在于針對高濁度應用場合提供一種安全在線式激 光光纖濁度計，可以安全、長時間、實時、精確地測量液體混濁程度， 被廣泛地用在環保、化工等領域。
為達到上述的目的，本發明所采取的技術方案是 一種安全在線 式激光光纖濁度計，包括電信號處理裝置、光電裝置、入水探測頭， 所述濁度計的所有電元件全分布在所述電信號處理裝置內，所有的光 電元件全分布在所述的光電裝置內，所有光元件全分布在所述的入水 探測頭內；及所述的光電裝置包括激光管和光電轉換器，所述的入水 探測頭包括發射光纖和接收光纖；其中所述的發射光纖和接收光纖在 同一平面上，所述的激光管與光電轉換器均與電信號處理裝置電連 接，而所述的激光管與所述的發射光纖相連接，光電轉換器與接收光 纖相連接。
更進一步的，所述發射光纖與接收光纖在同一平面上所成角度為 90° ;
所述發射光纖與接收光纖的前端還分別有發射光纖耦合直線端、
接收光纖耦合直線端；
所述電信號處理裝置還包括嵌入式處理器及與其相連接的功率 調解器、可調放大器、數模轉換器和顯示屏，所述的可調放大器與數 模轉換器電連接，所述的功率調解器件與激光管電連接，所述的可調
放大器與光電轉換器電連接；
所述入水探測頭還含有一個直角框；
所述入水探測頭傳輸的激光為脈沖形式的激光；
所述發射光纖和接收光纖采用光纖束。
采用散射光測量原理，即液體的濁度同散射光的光強增加而增加 的單調性關系，通過分離濁度計的電元件與光元件來測量液體的濁 度，避免了電元件與被測液直接接觸，提高了產品的實用性、安全性。
另，采用福爾馬肼標準液標定儀表，將入水探測頭所探測到的數 據，通過電信號處理裝置處理，所得數據通過顯示屏顯示出來，達到 長時間、實時、精確測量高濁度的液體的效果。
圖1為本發明實施例產品的原理方塊示意圖； 圖2為本發明實施例產品的使用狀態示意圖； 圖3為本發明實施例產品A處放大示意圖； 圖4為本發明實施例產品B處放大截面示意圖。
具體實施例方式
如圖1、 3所示本發明公開了一種安全在線式激光光纖濁度計
包括電信號處理裝置l、光電裝置61、入水探測頭6，該濁度計的所
有電元件全分布在電信號處理裝置1內，所有的光電元件全分布在光 電裝置61內，所有光元件全分布在入水探測頭6內。
其中光電裝置61包括650nm士5nm的激光二極管4、型號為2CU68 光電轉換器10，而入水探測頭6包括直徑為6mm石英玻璃發射光纖5 和接收光纖9、防腐金屬標準直角框16。而激光二極管4與光電轉換 器10均與電信號處理裝置1電連接，激光二極管4與發射光纖5相 連接，光電轉換器10與接收光纖9相連接；發射光纖5與接收光纖 9的前端還分別有發射光纖耦合直線端7、接收光纖耦合直線端8。
其中所述的石英玻璃發射光纖5和接收光纖9均為內含有上千根 光纖組成的光纖束；如圖4所示，接收光纖9為內含有上千根光纖組 成的光纖束。
如圖3所示，防腐金屬標準直角框16上的左直角邊Cl上正面的 Bl點、右直角邊C2上正面的B2點均到防腐金屬標準直角框16的直 角端點BO的距離相等；在平行于C2的方向上將發射光纖耦合直線 端8通過粘合固定在Bl點上，在平行于Cl的方向上將發射光纖耦 合直線端7通過粘合固定在B2點上，且在粘合時使發射光纖耦合直 線端7、接收光纖耦合直線端8與防腐金屬標準直角框16的垂直高 度相等；此時發射光纖耦合直線端7、接收光纖耦合直線端8在同一 平面內且所成的角度為90。。
如圖1所示，電信號處理裝置1還包括型號為AT89C51嵌入式 處理器2及與其相連接的型號為DD311功率調解器3、型號為AD626 可調放大器11、型號為ADS7826數模轉換器12、液晶方式顯示屏 13，可調放大器11與數模轉換器12相連接，功率調解器件3與激光 二極管4電連接，可調放大器11與型號為2CU68光電轉換器10電 連接。
如圖1、 2、 3所示，通過啟動拔動開關15，由嵌入式處理器2 通過控制脈沖指令驅動功率調解器3，導通激光二極管4，發出的脈 沖形式的激光71在光纖上進行全反射傳輸，直到達發射光纖耦合直 線端7，再由發射光纖直線端7向混濁流動的污水14射出。
脈沖形式的激光71經過污水14的散射，到達接收光纖耦合直線 端8后，由于散射作用，接收光纖耦合直線端8可獲得散射脈沖形式 的激光81，再經由接收光纖9傳輸到光電轉換器10的接收端口，經 過光電轉換器將光信號轉換成模擬電信號，經可調放大器11的放大， 傳輸到數模轉換器12轉換成數字電信號。進入嵌入式處理器2，嵌 入式處理器2把處理后的測量數據，以NTU作為單位通過數字的形 式在顯示屏13顯示出來。
若顯示的數據有偏差，可用福爾馬肼標準液校調標定嵌入式處理 器2的調校標準參考值。
以上所述的僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本領域 的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若 干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種安全在線式激光光纖濁度計，包括電信號處理裝置(1)、光電裝置(61)、入水探測頭(6)，其特征在于所述濁度計的所有電元件全分布在所述電信號處理裝置(1)內，所有的光電元件全分布在所述的光電裝置(61)內，所有光元件全分布在所述的入水探測頭(6)內；及所述的光電裝置(61)包括激光管(4)和光電轉換器(10)，所述的入水探測頭(6)包括發射光纖(5)和接收光纖(9)；其中所述的發射光纖(5)和接收光纖(9)在同一平面上，所述的激光管(4)與光電轉換器(10)均與電信號處理裝置(1)電連接，而所述的激光管(4)與所述的發射光纖(5)相連接，光電轉換器(10)與接收光纖(9)相連接。
2. 根據權利要求1所述的濁度計，其特征在于所述發射光纖(5) 與接收光纖(9)在同一平面上所成角度為90° 。
3. 根據權利要求1所述的濁度計，其特征在于所述發射光纖(5) 與接收光纖(9)的前端還分別有發射光纖耦合直線端(7)、接 收光纖耦合直線端(8)。
4. 根據權利要求1所述的濁度計，其特征在于所述電信號處理裝 置(1)還包括嵌入式處理器(2)及與其相連接的功率調解器(3)、可調放大器(11)、數模轉換器(12)、顯示屏(13)，而 所述的可調放大器(11)與數模轉換器(12)電連接，所述的 功率調解器件(3)與激光管(4)電連接，所述的可調放大器 (11)與光電轉換器(10)電連接。
5. 根據權利要求1所述的濁度計，其特征在于所述探測頭(6)還 含有一個直角框(16)。
6. 根據權利要求1所述的濁度計，其特征在于所述光電裝置(61) 和探測頭(6)傳輸的激光為脈沖形式的激光。
7. 根據權利要求l所述的濁度計，其特征在于所述發射光纖(5) 和接收光纖(9)采用光纖束。
全文摘要
本發明公開了一種安全在線式激光光纖濁度計，包括電信號處理裝置、光電裝置、入水探測頭，所述濁度計的所有電元件全分布在所述電信號處理裝置內，所有的光電元件全分布在所述的光電裝置內，所有光元件全分布在所述的入水探測頭內；所述的入水探測頭包括發射光纖和接收光纖；所述的發射光纖和接收光纖在同一平面上，采用散射光測量原理，即液體的濁度同散射光的光強增加而增加的單調性關系，通過分離濁度計的電元件與光元件來測量液體的濁度，避免了電元件與被測液直接接觸，提高了產品的實用性、安全性和精確度。
文檔編號G01N21/17GK101191768SQ20061012395
公開日2008年6月4日 申請日期2006年12月1日 優先權日2006年12月1日
發明者林潔麗 申請人:林潔麗