[發(fā)明專利]液體濁度測(cè)量裝置及其測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710035404.8
• 申請(qǐng)日: 2017-01-17
• 公開（公告）號(hào): CN106645036B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃希;孫明亮;崔莉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G01N21/53
• 分類號(hào): G01N21/53
• 代理公司: 北京律誠(chéng)同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 祁建國(guó);李巖

1.一種液體濁度測(cè)量裝置，其特征在于，包含：

二個(gè)光源，所述二個(gè)光源間具有一夾角且波長(zhǎng)相同；

驅(qū)動(dòng)單元，輸出二個(gè)正弦電流信號(hào)對(duì)應(yīng)地同時(shí)驅(qū)動(dòng)所述二個(gè)光源發(fā)光，其中，所述二個(gè)正弦電流信號(hào)為正交；

二個(gè)感光單元，對(duì)應(yīng)地同時(shí)采集并轉(zhuǎn)換每一所述光源所發(fā)出的透射光及散射光獲得兩路數(shù)字信號(hào)，其中所述透射光及所述散射光的光程相同；

光強(qiáng)度參數(shù)獲得單元，根據(jù)每一路所述數(shù)字信號(hào)獲得每一所述光源的透射光強(qiáng)度參數(shù)及散射光強(qiáng)度參數(shù)；

控制處理單元，根據(jù)每一所述光源的所述透射光強(qiáng)度參數(shù)及所述散射光強(qiáng)度參數(shù)獲得液體濁度。

2.如權(quán)利要求1所述的液體濁度測(cè)量裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)單元包含：

數(shù)字信號(hào)發(fā)生器，輸出兩路帶直流偏置的正弦波信號(hào)；

二個(gè)數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，電性連接于所述數(shù)字信號(hào)發(fā)生器，二個(gè)所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器分別將所述兩路正弦波信號(hào)對(duì)應(yīng)地轉(zhuǎn)換為兩路正弦波模擬電壓信號(hào)后輸出；

二個(gè)電壓/電流轉(zhuǎn)換模塊，一一對(duì)應(yīng)地電性連接于二個(gè)所述數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，二個(gè)所述電壓/電流轉(zhuǎn)換模塊分別將所述兩路正弦波模擬電壓信號(hào)對(duì)應(yīng)地轉(zhuǎn)換為二個(gè)所述正弦電流信號(hào)后，對(duì)應(yīng)地輸出至所述二個(gè)光源以驅(qū)動(dòng)所述二個(gè)光源發(fā)光。

3.如權(quán)利要求1所述的液體濁度測(cè)量裝置，其特征在于，每一所述感光單元均包含：

感光器，分別對(duì)應(yīng)地采集一所述光源所發(fā)出的所述透射光及另一所述光源發(fā)出的所述散射光；

增益放大器，電性連接于所述感光器，所述增益放大器分別對(duì)應(yīng)地放大采集的一所述光源所發(fā)出的所述透射光及另一所述光源發(fā)出的所述散射光；

模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，電性連接于所述增益放大器，所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器分別將放大后的一所述光源所發(fā)出的所述透射光及另一所述光源所述散射光轉(zhuǎn)換為一路所述數(shù)字信號(hào)。

4.如權(quán)利要求1所述的液體濁度測(cè)量裝置，其特征在于，所述控制處理單元輸出控制信號(hào)至所述驅(qū)動(dòng)單元，所述驅(qū)動(dòng)單元根據(jù)所述控制信號(hào)輸出所述二個(gè)正弦電流信號(hào)。

5.如權(quán)利要求1所述的液體濁度測(cè)量裝置，其特征在于，所述控制處理單元根據(jù)如下公式獲得所述液體濁度：

其中，N為液體濁度；K為濁度轉(zhuǎn)換系數(shù)，且K通過實(shí)驗(yàn)標(biāo)定獲得；R₄₂、R₅₃分別為二個(gè)光源的透射光強(qiáng)度參數(shù)；R₄₃、R₅₂分別為二個(gè)光源的散射光強(qiáng)度參數(shù)。

6.一種液體濁度測(cè)量方法，其特征在于，應(yīng)用于上述權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的液體濁度測(cè)量裝置，液體濁度測(cè)量方法包含：

步驟1：根據(jù)二個(gè)正弦電流信號(hào)對(duì)應(yīng)地驅(qū)動(dòng)所述二個(gè)光源發(fā)光；

步驟2：采集并轉(zhuǎn)換每一所述光源所發(fā)出的透射光及散射光獲得兩路數(shù)字信號(hào)；

步驟3：根據(jù)每一路所述數(shù)字信號(hào)獲得每一所述光源的透射光強(qiáng)度參數(shù)及散射光強(qiáng)度參數(shù)；

步驟4：根據(jù)每一所述光源的所述透射光強(qiáng)度參數(shù)及所述散射光強(qiáng)度參數(shù)獲得液體濁度。

7.如權(quán)利要求6所述的液體濁度測(cè)量方法，其特征在于，所述步驟1包含：

步驟11：輸出兩路帶直流偏置的正弦波信號(hào)；

步驟12：將所述兩路正弦波信號(hào)對(duì)應(yīng)地轉(zhuǎn)換為兩路正弦波模擬電壓信號(hào)；

步驟13：將所述兩路正弦波模擬電壓信號(hào)對(duì)應(yīng)地轉(zhuǎn)換為二個(gè)所述正弦電流信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)所述二個(gè)光源發(fā)光。

8.如權(quán)利要求6所述的液體濁度測(cè)量方法，其特征在于，所述步驟2包含：

步驟21：分別對(duì)應(yīng)地采集一所述光源所發(fā)出的所述透射光及另一所述光源發(fā)出的所述散射光；

步驟22：放大采集的每一所述光源所發(fā)出的所述透射光及所述散射光；

步驟23：將放大后的一所述光源所發(fā)出的所述透射光及另一所述光源發(fā)出的所述散射光轉(zhuǎn)換為一路所述數(shù)字信號(hào)，同時(shí)將放大后的另一所述光源所發(fā)出的所述透射光及一所述光源發(fā)出的所述散射光轉(zhuǎn)換為另一路所述數(shù)字信號(hào)。