[實用新型]一種濁度傳感器

有效

• 申請號: 201220635110.1
• 申請日: 2012-11-27
• 公開（公告）號: CN202886281U
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 唐云建;韓鵬;孫懷義;胡曉力;莫斌;董寧;彭紅;梁晶
• 申請（專利權）人: 重慶市科學技術研究院
• 主分類號: G01N21/49
• 分類號: G01N21/49;G01N21/01;G01N21/15
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 張先蕓

技術領域

本實用新型屬于電子信息技術領域，尤其涉及一種濁度傳感器。

背景技術

隨著人們生活水平的提高，以及對飲水與健康關系研究的不斷深入，人們對飲用水水質的要求也在不斷提高。濁度是水體光學性質的一種特征參數，它不但是衡量水質良好程度的重要指標之一，也是考核水處理效果的重要依據，因此，對水體濁度的在線檢測具有非常重要的現實意義。

目前針對水體的濁度通常可采用散射法進行檢測，散射法的檢測原理是，使用光源將一束固定波長的入射光射入待檢測的水體中，入射光照射到水體中懸浮的粒子時發生散射，水體越渾濁則光的散射越明顯，采用硅光電池、光電接收器、光電倍增管等光電轉換器件從與入射光呈90°的方向上檢測散射光強度，便可根據散射光強度與水體濁度的換算關系檢測出水體濁度。

現有技術中也有借助散射法進行檢測的濁度傳感器。例如我國專利CN200920350660.7公開了一種濁度傳感器就是利用散射法進行濁度檢測，其包括殼體、電路板、光發射器和光電接收器，電路板和光發射器安裝在殼體上端內，殼體下端設有兩個半圓柱狀的管腳，光電接收器安裝在其中的一個管腳內，另一個管腳內還安裝有超聲波發生器，用于通過超聲波振動清潔光電接收器的窗口玻璃；該濁度傳感器由于其結構設計的原因，進行濁度檢測時必須將其光發射器（即光源）和光電接收器（即光電轉換器件）所在的部分全部浸沒入待檢測水體中，從而容易使得水體中的污物附著在光源和光電轉換器件的透鏡玻璃上，對光源發出的光強度以及光電轉換器件對散射光的接收都有影響，雖然其設置有超聲波發生器清潔光電接收器的窗口玻璃，但光源部分的污物卻難以去除，而光源部分的透鏡或玻璃板出現污物對濁度檢測的影響大大超過在光電接收器處的透鏡或玻璃板出現污物，并且在對水體進行濁度檢測時開啟超聲波震蕩裝置容易在水體內形成氣泡，氣泡將對入射光的折射、散射產生較大影響，這些因素都影響到濁度傳感器的檢測精度；另一方面，入射光經待檢測水體后在90°方向的散射光強度本來就較弱，特別是在飲用水等水質較好、濁度較低的水質檢測應用中更是如此，該濁度傳感器又僅在光源向下射出入射光的一側設置有光電接收器來檢測散射光強度，導致其能夠檢測到的散射光強度更有限，因此在檢測控制電路中必須設計運算放大器件對光電接收器的檢測輸出電壓進行放大后換算出水體濁度，而運算放大器件增加了檢測系統的處理環節，帶來一定程度的可靠性下降，并且運算放大器件本身容易受到溫度影響而產生零點漂移問題，也導致了濁度檢測的準確性降低。并且，上述缺陷在現有的基于散射法設計的濁度傳感器中普遍存在。

實用新型內容

針對現有技術中存在的上述不足，本實用新型的目的在于提供一種在設計和結構上均有改進的濁度傳感器，以解決現有技術中基于散射法設計的濁度傳感器因結構設計缺陷而影響濁度檢測準確性的問題，使得其可以具有更高的濁度檢測準確性。

為實現上述目的，本實用新型采用了如下技術手段：

一種濁度傳感器，包括殼體、檢測控制集成電路、光源和光電轉換器件；所述殼體由從上至下依次相連的上部殼體、殼體連接部和下部殼體構成，所述殼體連接部的一側相對于上部殼體和下部殼體向內凹陷，使得上部殼體的下端面、殼體連接部向內凹陷的一側以及下部殼體的上端面之間形成一橫向貫通的凹陷空腔；所述檢測控制集成電路和光源安裝在上部殼體內，檢測控制集成電路設置于光源的上方，上部殼體下端面上對應于凹陷空腔的位置設有供光源向下射出光束的透光通孔，且光源和透光通孔之間還安裝有將光源與透光通孔密封隔離的透光鏡片；上部殼體內還安裝有用于對透光鏡片加熱的電熱元件和用于檢測透光鏡片溫度的溫度傳感器；所述光源、電熱元件和溫度傳感器分別與檢測控制集成電路電連接；所述下部殼體內豎向安裝有圓管狀且透明的水通道管，下部殼體上端面上對應于凹陷空腔的位置設有將水通道管與凹陷空腔連通的出水口，且光源、透光通孔和出水口的中心連線與水通道管的中軸線在同一直線，下部殼體的下端部設有將水通道管與外界連通的入水口，水通道管管壁的兩端與下部殼體之間密封安裝；所述光電轉換器件安裝在下部殼體內，且光電轉換器件為環形并周向環繞布置在水通道管管壁的外側，光電轉換器件與檢測控制集成電路電連接。

上述的濁度傳感器中，作為進一步的改進方案，所述光源為激光二極管，且激光二極管向下射出光束的方向與水通道管的中軸線在同一直線。

上述的濁度傳感器中，作為進一步的改進方案，所述透光鏡片和水通道管均采用石英玻璃制成。