[實用新型]水中油分濃度探測裝置

有效

• 申請號: 201420476717.9
• 申請日: 2014-08-22
• 公開（公告）號: CN204044063U
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 李橋;張天舒;錢貴軍
• 申請（專利權）人: 江蘇遠望儀器有限公司
• 主分類號: G01N21/3577
• 分類號: G01N21/3577;G01N21/359
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種水中油分濃度探測裝置，尤其是一種船舶艙底水中油分濃度探測裝置。

背景技術

船艙排放的洗艙水等含有少量油類、鐵銹、沙土等雜質，油類是主要的污染成分，根據IMO?MEPC?108(49)標準的要求，需要對油類排放進行監控，現在通常是通過水中油分濃度探測裝置檢測水中油分濃度。現有技術的水中油分濃度探測裝置中設有由發光管、石英玻璃管和探測器組成的單波長對射式光路，構成傳統的紅外油分濃度傳感器，這種傳統的的紅外油分濃度傳感器基于單波長的近紅外的吸收/散射法，對水中油分濃度進行檢測。現有技術的水中油分濃度探測裝置存在以下的缺陷：由于散射效應的存在，使測量存在二值特性，即：探測器測量到一個信號，可能對應高濃度和低濃度兩種情況，由于散射效應的二值特性，使有現有技術的水中油分濃度探測裝置量程和精度受到很大限制：

1、量程必須分為低量程（30ppm）和高量程（1000ppm）兩種，分別用于低濃度和高濃度油分雜質濃度測量環境。兩種量程之間傳感器特性差異較大，無法通用，難以實現量程自動切換。

2、在低量程傳感器和高量程傳感器兩個線性區中間，由于散射效應表現出明顯的非線性，難以進行測量、標定，存在一段“量程空白區”，對這一區域內的油水混合物測量，精度無法保證。

實用新型內容

本實用新型針對現有技術的不足，提出一種用于測量時，能夠避免散射效應的二值特性對量程和精度限制，測量精度高的水中油分濃度探測裝置。

本實用新型通過下述技術方案實現技術目標。

水中油分濃度探測裝置，包括清洗口螺塞、測量腔體上接體、石英玻璃管、導線、信號處理電路板、測量腔體、測量腔體下接體、發光管和探測器；所述測量腔體上接體、測量腔體下接體分別固定連接在測量腔體的上下端；連接成一體的測量腔體上接體、測量腔體、測量腔體下接體中分別設有中心軸線同軸的、垂直、連通的上通孔、中通孔、下通孔；所述清洗口螺塞密封連接在測量腔體上接體中上通孔的上端孔口；所述測量腔體上接體側壁設有與上通孔徑向相通的污水出口；所述石英玻璃管安裝于測量腔體的中通孔中；所述測量腔體設有徑向貫穿測量腔體、中心軸線與中通孔中心軸線垂直相交、平置的徑向通孔；所述徑向通孔的一端設置發光管，另一端設置探測器，與中間的石英玻璃管構成對射式光路；所述信號處理電路板固定連接在測量腔體外壁；所述發光管、探測器通過導線與信號處理電路板連接；其改進之處在于：所述徑向通孔為中心軸線相交的2個徑向通孔，夾角為60℃，每個徑向通孔的一端設置發光管，另一端設置探測器，與中間的石英玻璃管構成2個對射式光路；所述發光管中一個為波長為630nm的紅色可見光LED，另一個為波長為920nm的近紅外LED。

上述結構中，所述石英玻璃管外徑為12mm。

上述結構中，所述石英玻璃管的內壁設有多層可見-近紅外寬波段高透過率光學鍍膜。

上述結構中，所述石英玻璃管的外壁鍍有機高分子氟碳憎油膜。

上述結構中，所述石英玻璃管的外壁有機高分子氟碳憎油膜的厚度15～20微米。

上述結構中，所述測量腔體側壁設有與中通孔相通的徑向濕度觀察孔，所述徑向濕度觀察孔孔口設有濕度指示器。

上述結構中，所述發光管的發射視場角為7°，探測器的接收視場角為15°。

上述結構中，所述測量腔體下接體側壁設有與下通孔徑向相通的取樣口。

本實用新型與現有技術相比，具有以下積極效果：

1、采用雙波長對射式光路，發光管中一個為波長為630nm的紅色可見光LED，另一個為波長為920nm的近紅外LED，利用油分和雜質對不同波長的具有不同的吸收散射特性，顯著提高水中油分深度檢測的精確性，避免散射效應的二值特性對量程和精度限制。

2、630nm的紅色可見光LED與920nm的近紅外LED在光譜波段上會存在一定的重合區域，雙波長對射式光路的夾角為60℃，能很好的避免兩者之間的干擾。

3、使用12mm直徑的石英玻璃管構成圓柱形測量腔，測量時被測水充滿圓柱形測量腔，形成柱狀透鏡，起到會聚作用。

4、石英玻璃管的內壁設有多層可見-近紅外寬波段高透過率光學鍍膜，保證測量腔的具有很高的光學效率。

5、石英玻璃管的外壁鍍有機高分子氟碳憎油膜，防止油污污染，保護光學鍍膜膜層。

6、測量腔體側壁設有濕度指示器，可以很直觀，清晰的觀察測量腔體內部的濕度狀態。