[實用新型]一種比色法水質在線監測儀

有效

• 申請號: 201220619132.9
• 申請日: 2012-11-21
• 公開（公告）號: CN202928951U
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 黃連云;吳有飛;左昌余;吳東升;丁盛;鄧松
• 申請（專利權）人: 銅陵藍光電子科技有限公司
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;G01N21/76
• 代理公司: 銅陵市天成專利事務所 34105
• 代理人: 程霏

技術領域

本實用新型涉及一種水質在線監測儀，尤其是一種采用比色法水質在線監測儀。?

背景技術

水質在線監測儀主要用于對流域重點斷面水體的水質和各種監督排污口進行在線、自動監測的設備。?

比色法水質在線監測儀以生成有色化合物的顯色反應為基礎，通過比較或測量有色物質溶液顏色深度來確定待測組分含量的方法。比色法水質在線監測儀在分析水樣時，儀器通過泵和多通道選擇閥或電磁閥組組成的流路控制系統，將水樣和不同組分的測量試劑，加入到反應皿中進行化學反應，反應過后，反應皿中試液的顏色會發生變化。測量裝置的發射端發出特定波長的光線透過反應皿的內部溶液到達接收端，在接收端安裝有光電轉換器件，通過測量接受端的光強來確定溶液的吸光度。比色法是目前水質在線監測設備中使用的主要監測方法。反應皿測量裝置用于測量反應皿試液的吸光度，是比色法水質在線監測儀的關鍵部件，它的技術性能直接影響儀器的測量精度和重復性。?

傳統的水質在線監測儀的反應皿測量裝置主要將光源和光電轉換器件放在同一環境下，通過光導束將光信號引入到反應皿兩側，因為光源和光電轉換器件所處的環境相同，可以降低溫度漂移和環境光線的影響，但是由于采用了光導束進行光信號傳輸，光路的耦合效率低，信號的利用率不高，并且過多的光路耦合也使得儀器在測量過程中對震動較為敏感；另外由于光源的發光效率和光電器件的轉換效率相對溫度都成負相關關系，在晝夜溫差比較大的地區會造成儀器的零點漂移偏高，影響儀器的性能。?

實用新型內容

本實用新型提供一種能消除環境因素對水質在線監測性能影響的比色法水質在線監測儀。?

為達到以上目的，本實用新型比色法水質在線監測儀包括反應皿測量裝置，該測量裝置主要包括測量光源發射器、反應皿和測量光源接收器，測量光源發射器和測量光源接收器分別固定在反應皿測量固定座的兩端，測量光源發射器包括參比硅光電池和發光二極管，在測量光源發射器內安裝一個與水平成45^°角的半反半透鏡，二極管發出的光線水平照射到半反半透鏡，測量光源接收器主要是一個測量硅光電池，測量硅光電池與參比硅光電池性能參數相同。?

以上所述測量光源發射器和測量光源接收器對稱地固定在反應皿測量固定座的兩端。?

以上所述半反半透鏡由2片成90°夾角的半反半透石英玻璃鏡片組成。?

由于在測量光源發射器內安裝一個與水平成45^°角的半反半透鏡，即采用初始光強參比技術，即主要通過在光路中安裝兩個硅光電池，分別檢測由測量光源發射器發出的光信號通過反應皿前后的信號強度，由于兩個硅光電池性能參數相同且位于同一個光路中，因此檢測到的信號包含的溫度漂移和器件老化的特征信號相近，通過在軟件中對這兩種信號的幅度值進行差分處理，得到用于計算結果的信號值，可以大幅度減小溫度和器件因素對測量結果的影響。?

1、當環境溫度變化時，由于溫度變化引起的兩個硅光電池電流的變化一致，相減即可抵消，起到溫度補償的作用；2、當發光二極管產生光強衰減時，參比信號和接收器信號由于所接受的光信號同時減少，相減后信號不變，起到光源補償作用；3、模塊化結構，測量光源發射器和測量光源接收器結構部件通用，沒有調試部件，安裝、調試、維護簡單。4、去除光導束，光路耦合環節少，光信號利用率高，抗震動性好，成本低。?

盡可能消除外界環境和器件性能因素對測量結果的影響，提高了儀器的環境適應能力和性能，提高測量準確度。?

附圖說明

圖1是比色法水質在線監測儀的結構示意圖?

圖2是比色法水質在線監測儀的測量光源發射器的結構示意圖

圖中：

1、管接頭，2、測量光源發射器，3、保護罩，4、反應皿，5、測量光源接收器，6、反應皿測量固定座，7、印制電路板，8、底座，9、半反半透鏡，10、鏡座，11、參比硅光電池，12、發光二極管，13、測量硅光電池。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，比色法水質在線監測儀，它的主要部分是反應皿測量裝置，該測量裝置主要包括測量光源發射器2、反應皿4和測量光源接收器5，測量光源發射器2和測量光源接收器5分別固定在反應皿測量固定座6兩端的底座8上，為消除外光干擾，測量光源發射器2和測量光源接收器5都置于保護罩3內，為盡可能減少測量誤差，測量光源發射器2和測量光源接收器5分別對稱地固定在反應皿4測量固定座6的兩端，測量光源發射器2包括參比硅光電池11和發光二極管12，測量光源接收器5主要包括一個測量硅光電池13，測量硅光電池13與參比硅光電池11性能參數相同，在測量光源發射器2內安裝一個與水平成45^°角的半反半透鏡9，半反半透鏡9固定在鏡座10上，半反半透鏡是由2片成90°夾角的半反半透石英玻璃鏡片組成，發光二極管12發出的光線水平照射到半反半透鏡9。測量光源接收器5內有一塊測量硅光電池13，測量硅光電池13正對著測量光源發射器2內的發光二極管12，發光二極管12發出特定波長的光束，光束經過半反半透鏡9后分成兩束光，一束光經過半反半透鏡9反射進入參比光測量硅光電池11，另一束光透過反應皿4進入光源接收器5內的測量硅光電池13，測量光源發射器2內部發光二極管12和測量硅光電池13位于同一印制電路板7上。利用測量光接收器5內部測量硅光電池13獲到的光信號減去測量光源發射器2中參比硅光電池11獲到的光信號，參比信號和接收器信號通過數字轉換后送入到控制器中，在控制器中對兩組信號數據進行相減作為最終信號數據。進行參比計算消除外界因素如“溫度、二極管光衰，光電池信號的漂移、環境光等”對儀器測量精度的影響。?