[發明專利]一種實時監測流水溫度和折射率的裝置

有效

• 申請號: 201410199137.4
• 申請日: 2014-05-12
• 公開（公告）號: CN103983305A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 白梅;陶衛東;何如雙;王乾龍;張斌;錢夢;張玲芬
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙) 33226
• 代理人: 周玨

技術領域

本發明涉及一種流水質量監測技術，尤其是涉及一種實時監測流水溫度和折射率的裝置。

背景技術

隨著我國現代化進程的加速，環境污染和生態破壞問題也愈演愈烈，人類的生存環境遭到了前所未有的破壞。其中，水污染問題是最為突出，且最難以監測及避免的，例如廣泛存在于自然環境中的鉻、鉛等重金屬污染和硝酸鹽與亞硝酸鹽污染。因此，研究一種能夠快速、簡便、實時監測流水質量的技術是十分有必要的。

眾所周知，隨著水溶劑里面可溶性雜質溶度的增加，其折射率會發生明顯的變化，因此通過監測其折射率的變化，便可得知水里面雜質含量的高低，從而鑒別水質的好壞；同時，水的溫度也會在一定的程度上影響水質的好壞，水溫越高越利于細菌及藻類生長，從而影響水質。另一方面，光纖光柵傳感器具有抗干擾能力強、絕對測量、傳輸距離遠、體積小等優勢，一直被看好是研制生化傳感器的理想技術。目前，通過一些特定結構的光纖光柵組合來測量各種物理量已經成為一個十分熱門的方向。因此，如何基于光纖光柵傳感技術制作和設計一種能夠實時監測流水溫度和折射率的裝置是一個值得探討的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種實時監測流水溫度和折射率的裝置，其結構簡單、成本低、操作簡易，且監測精度高。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種實時監測流水溫度和折射率的裝置，其特征在于包括水槽、水泵、光纖光柵傳感器、ASE光源和光纖光譜儀，所述的光纖光柵傳感器由雙層保護套管及刻有對溫度和折射率敏感的級聯光纖光柵的單模光纖組成，所述的雙層保護套管的上部設置有進水管和出水管，所述的單模光纖同軸貫穿設置于所述的雙層保護套管上，所述的單模光纖位于所述的雙層保護套管內的部分完全密封于所述的雙層保護套管內，且要求從所述的進水管進入的流水流經所述的級聯光纖光柵后從所述的出水管流出，所述的水槽與所述的水泵的進水端連接，所述的水泵的出水端與所述的進水管連接，所述的出水管與所述的水槽連接，所述的ASE光源的輸出端與所述的單模光纖外露于所述的雙層保護套管的頂部外的上端連接，所述的單模光纖外露于所述的雙層保護套管的底部外的下端與所述的光纖光譜儀的輸入端連接。

所述的雙層保護套管包括同軸設置的兩端封閉的外保護管和兩端封閉的內保護管，所述的外保護管的上部設置有外管進水口和外管出水口，所述的進水管連接于所述的外管進水口上，所述的內保護管的下部且靠近所述的內保護管的底部沿周向設置有多個內管進水口，所述的內管進水口連通所述的外保護管的內腔與所述的內保護管的內腔，所述的內保護管的上部設置有內管出水口，所述的出水管連接于所述的內管出水口與所述的外管出水口上，所述的載氫單模光纖同軸穿過所述的外保護管的頂部、所述的內保護管的頂部、所述的內保護管的底部、所述的外保護管的底部，且使所述的單模光纖的上端外露于所述的外保護管的頂部外，所述的單模光纖的下端外露于所述的外保護管的底部外。

所述的外保護管的頂部設置有用于排出位于所述的外保護管內的流水中所含有的氣泡的出氣管。

所述的內管進水口上覆蓋有用于阻止雜質進入所述的內保護管的金屬篩網。