[實用新型]一種光纖水質傳感器

有效

• 申請號: 201320063286.9
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN203053864U
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 熊稚莉;黃杰;張武康;沈為民;樓俊;趙曉偉;李敏
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: G01N21/55
• 分類號: G01N21/55
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于傳感器技術領域，尤其涉及一種光纖水質傳感器。

背景技術

隨著工業化進程的發展，水環境污染情況越發嚴重，對水質進行有效檢測尤為迫切。水質的好壞一般用水質參數來評價，目前水質參數指標檢測常規方法包括化學分析法、分光光度計法、原子光譜法、質譜法等。化學分析法主要通過采樣后化學滴定，基于物質之間的反應，間接獲得待測物含量，檢測繁瑣，檢測周期為長，同時會帶來二次污染；分光光度計法主要是基于朗伯比爾定律，通過定標實驗建立特定波長下的吸光度與物質含量的擬合關系，根據擬合關系式，由待測樣品的吸光度計算獲得物質含量，該方法需要對樣品進行采集、化學處理，容易造成二次污染，同時該方法檢測周期長、檢測復雜、成本高；原子吸收光譜法是將試樣氣化為基態原子，然后根據氣相中被測元素對特定頻率輻射線的吸收來進行分析的一種方法，該方法需要對樣品進行“原子化”，因而測量過程較復雜，設備昂貴，檢測成本高；質譜法是將待測物質的分子轉變成帶電粒子，利用穩定的磁場或交變電場使帶電粒子按照質量大小順序分離開來，形成有規則并可以檢測的質量譜，幾乎可分析地球上所有元素，但設備昂貴，體積大，運行維護費用高，而且需要采樣配制，檢測復雜，環保部門很少配備。

近年來，由于光纖傳感器以光纖為媒介，通過感知外界環境參量的變化所引起光波特性的變化來探測水環境中各參量，具有響應速度快，電絕緣性好且不受電磁干擾，耐高溫高壓能用于惡劣環境，傳輸信息損耗小，容量大可長距離測量，可分布式傳感，可構造光傳感網絡，易于集成，可智能化，小型化等優點，已用于環境監測領域。將光纖傳感器及其技術應用于水質監測，相比較常規水質檢測方法，具有成本低、精度高、攜帶操作方便等優勢，在水質環境監測檢測領域具有廣闊的應用前景和良好的社會經濟效益。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種光纖水質傳感器，以光纖為媒介，通過感知水環境參量的變化所引起光波特性的變化來探測水環境中各參量，具有響應速度快，電絕緣性好且不受電磁干擾，容量大可長距離傳輸，可多點分布式傳感，易于集成。

本實用新型所采用的技術方案：一種光纖水質傳感器，包括水樣容器、入射光纖、出射光纖、入射光學準直透鏡、出射光學準直透鏡；水樣容器包括外殼、入射光纖接口、出射光纖接口、平面反射鏡、三個進出水口、過濾器、過濾器固定件和吊環；入射光纖接口和出射光纖接口對稱位于水樣容器上部兩側，與水平方向呈60°夾角；吊環對稱位于水樣容器上端兩側；平面反射鏡位于水樣容器底部，反射面朝上；進出水口分別位于水樣容器頂端、正前端和正后端；過濾器采用所述的過濾器固定件固定于三個進出水口；入射光學準直透鏡連接于水樣容器入射光纖接口處，出射光學準直透鏡連接于水樣容器出射光纖接口處；入射光纖連接于入射光學準直透鏡，出射光纖連接于出射光學準直透鏡。

所述的水樣容器外殼材料為耐腐蝕材料。

所述的水樣容器外殼厚度大于0.8mm，在所述的入射光纖接口和出射光纖接口處刻有螺紋。

所述的入射光學準直透鏡和出射光學準直透鏡前端帶有螺紋，且與入射光纖接口和出射光纖接口處所刻螺紋吻合。

所述的入射光纖接口、出射光纖接口與水樣容器底部平面反射鏡的垂直距離大于0.4cm。

所述的過濾器為濾紙、濾網或濾膜。

本實用新型的有益效果是：

1.采用光纖傳感技術，可實現長距離，多分布點，實時對水質多參數指標進行測量；

2.采用吊環接吊繩，使傳光光纖不承受重力，傳感器可放入流動性較大的深水中；

3.采用過濾器，有效避免浮游物的影響，提高傳感精度。

附圖說明

下面結合附圖及具體實施方式對本發明做進一步說明。

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖2是入射光纖接口結構示意圖。

圖1中：1為外殼；2為入射光纖接口；3為出射光纖接口；4為平面反射鏡；5為過濾器；6為過濾器固定件；7為入射光纖；8為出射光纖；9為吊環；10為吊環；11為入射光學準直透鏡；12為出射光學準直透鏡。

圖2中：2為入射光纖接口；；7為入射光纖；11為入射光學準直透鏡。

具體實施方式