[發明專利]一種測量水中油含量的方法

有效

• 申請號: 201711343382.8
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN107817225B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 姚光榮;馮奕龍;彭春萍
• 申請（專利權）人: 深圳市智水小荷技術有限公司
• 主分類號: G01N21/59
• 分類號: G01N21/59
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 陳娟

1.一種測量水中油含量的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)檢測原理推演：根據朗伯-比爾定律，入射光I₀經過一段長度為L的液體介質后，出射光I的光強將會發生衰減：

I＝I₀e^-KTL (1)

其中K為吸收系數，T為液體濃度或濁度；

當液體中含有兩種介質時，厚度x的油膜浮于厚度L-x的水樣之上，此時出射光的光強則為：

I＝I₀e^{-(K1*T1*x)-(K2*T2*(L-x))} (2)

其中K1、T1為油膜的吸收系數和濁度，K2、T2為水樣的吸收系數和濁度；為了找到x的計算方法，首先測定100％水的出射光強和100％油的出射光強可得到如下公式：

得到這兩個參數之后，就可測量實際油度了，由(2)式可推導出：

而(4)式兩端分別除以(3)式兩端并取對數后可得：

(3)式兩端取對數后可得：

(6)式和(7)式代入(5)式整理后可得：

由(8)式，根據測出的實際透射光強I，就可以算出水樣中的油膜厚度；

(2)檢測準備：采用880nm的電流恒定的紅外LED管發出入射光，經過透鏡轉化為平行光束，然后透過防水層后進入待測水樣中，透射光束穿過水樣進入加了防水層的光敏二極管，光敏二極管將光強信號轉換為電壓信號，輸入至放大電路并經過ADC轉換之后輸出到中央處理器，由軟件對透射光強進行計算，得出油膜厚度；

(3)標定100％水的透射光強：將蒸餾水充入探頭的水槽內，左右晃動，除去氣泡，靜置一段時間，關閉紅外LED，測量背景光強，然后打開紅外LED，采集輸出光強后減去背景光強即得到需要的光強值，存儲100％水的透射光強值；

(4)標定100％油的透射光強：將油充入探頭的水槽內，左右晃動，除去氣泡，靜置一段時間，關閉紅外LED，測量背景光強，然后打開紅外LED，采集輸出光強后減去背景光強即得到需要的光強值，存儲100％油的透射光強值；

(5)實際油水混合物油膜厚度測量：將油水混合液體充入探頭的水槽內，左右晃動，除去氣泡，靜置一段時間，關閉紅外LED，測量背景光強，然后打開紅外LED，采集輸出光強后減去背景光強即得到實際透射的光強值，根據步驟(1)中的公式(8)即可算出油膜厚度。

2.根據權利要求1所述的測量水中油含量的方法，其特征在于，所述探頭包括容納液體的水槽，水槽上部設有開口，所述開口用于容納紅外LED發光管，水槽底部設有光敏二極管，光敏二極管由防水透明材料包覆。

3.根據權利要求2所述的測量水中油含量的方法，其特征在于，所述紅外LED發光管帶有透鏡并用防水透明材料包覆。

4.根據權利要求2或3任一項所述的測量水中油含量的方法，其特征在于，所述防水透明材料為PVC膜。

5.根據權利要求2或3任一項所述的測量水中油含量的方法，其特征在于，所述防水透明材料厚度為0.3mm。