[發明專利]基于單光源水質檢測參數的通用智能傳感器

有效

• 申請號: 201710665701.0
• 申請日: 2017-08-07
• 公開（公告）號: CN107543797B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 李文;張清芳
• 申請（專利權）人: 北方工業大學
• 主分類號: G01N21/27
• 分類號: G01N21/27
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.基于單光源水質檢測參數的通用智能傳感器，其特征在于：該通用智能傳感器包括端蓋(1)、光源端(2)、主體(3)、接收端(4)和套筒(5)；光源端(2)與接收端(4)通過螺紋配合對稱安裝在主體(3)內部兩側，端蓋(1)與套筒(5)均通過螺紋配合設置在主體(3)兩端；光源卡在光源端(2)的內部凸臺中，光源通過內部凸臺實現徑向定位；光源端(2)的端部表面設有一字凹槽，通過一字改錐將光源端(2)與主體(3)擰緊或者拆卸，在端面上還有兩個小孔用來穿光源線，小孔內部有螺紋，電線就固定在螺釘上，安裝時就將螺釘擰入小孔之中；

主體(3)為圓柱狀對稱結構，主體(3)與光源端(2)之間設有第一鏡片，第一鏡片通過光源端(2)端面的擠壓力實現固定；主體(3)與接收端(4)之間設有第二鏡片，第二鏡片通過接收端(4)端面的擠壓力實現固定；由于傳感器的尺寸是自主制定的，并非標準件，因此鏡片也要根據主體設計的尺寸要求進行定制；兩個鏡片之間的距離即為固定光程；

在電路板上增加一個改變電壓調節電流的芯片，接通電源，通過單片機上的PWM端口進行脈沖調制，調整PWM占空比，將輸出的脈沖信號傳到新增的改變電壓調節電流的芯片，經過該芯片調節電路電流，改變光源所需要的信號，從而改變光源亮度，然后經過驅動電壓模塊的放大電路，放大電流信號，控制電路所需電流大小，實現改變測量參數量程的目的。

2.根據權利要求1所述的基于單光源水質檢測參數的通用智能傳感器，其特征在于：主體(3)的中部切有兩個完全相同的弧形槽，主體內部的凸臺上有貫通的線槽用來穿線，主體(3)的另一側內部結構與本側完全對稱。

3.根據權利要求1所述的基于單光源水質檢測參數的通用智能傳感器，其特征在于：接收端(4)的內部設有凸臺，凸臺用來安裝固定硅光電池，接收端與光源端結構完全相同，也設有一字凹槽和兩個小孔，在實際的裝卸更換中，這兩個小件可以互換使用。

4.根據權利要求1所述的基于單光源水質檢測參數的通用智能傳感器，其特征在于：套筒(5)內部用來安裝所需要的一個電路板，電路板用膠固定。

5.根據權利要求1所述的基于單光源水質檢測參數的通用智能傳感器，其特征在于：光源端(2)與主體(3)的連接部位處以及接收端(4)與主體(3)的連接部位處設有O型圈；O型圈分別用以保證光源端(2)與主體(3)以及接收端(4)和主體(3)安裝的密封性；第一鏡片和第二鏡片的周向裝有O型圈保證密封性，O型圈用以保證裝配的密封性。

6.根據權利要求1所述的基于單光源水質檢測參數的通用智能傳感器，其特征在于：

將傳感器如上所述安裝完成之后，將傳感器浸入所需檢測的樣本水體中，接通電源，光源點亮，光束穿過所需檢測的樣本水體中，由檢測管接收到相應的信號，傳給電路板上的放大電路模塊，該放大電路模塊放大的是采集信號，通過放大電路模塊將放大信號傳遞給ADC端口采集信號，再由ADC模塊將采集上來的模擬信號轉化成數字信號傳遞給中央處理器CPU，CPU將信號發送給電路板上的485芯片，由該485芯片進行信號處理，將中央處理器上傳來的信號轉化成485信號，該芯片具有ESD隔離、光耦隔離及電器隔離的功能，保證信號不被干擾，將傳出的485信號傳給下位機，從而在下位機上顯示出所需要的最終的檢測結果；CPU的接收信號過程類似于上述的信號發送過程；下位機傳出的指令經過485接口轉化為485信號傳給該485芯片，由中央處理器CPU接收到該485芯片傳出的信號進行相應的處理，實現所要求的功能。