[發(fā)明專利]一種測量紫外燈在水中的發(fā)射功率的方法及系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN108225557B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張連峰;陳鈺;劉淑杰;陳福明;劉旭
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳清華大學(xué)研究院
• 主分類號: G01J1/48
• 分類號: G01J1/48
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 唐致明

本發(fā)明公開了一種測量紫外燈在水中的發(fā)射功率的方法，其包括：將置于石英套管中的紫外燈放于水中，化學(xué)曝光計置于所述紫外燈的中垂線上；通過控制所述化學(xué)曝光計位于距離所述紫外燈不同距離的位置，記錄所述化學(xué)曝光計采集到的紫外燈照射前后的吸光度值；系統(tǒng)計算出所述紫外燈隨距離變化的輻射照度曲線；系統(tǒng)將所述輻射照度曲線與輻射照度計算公式所計算出的輻射照度曲線進(jìn)行擬合，得到所述紫外燈的發(fā)射功率。以及一種測量紫外燈在水中的發(fā)射功率的系統(tǒng)。本發(fā)明其可對水下紫外燈和石英套管組合的實際紫外線發(fā)射功率進(jìn)行測量，且成本低，操作方法簡單，在常規(guī)實驗室即可進(jìn)行，廣泛應(yīng)用于紫外燈領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及紫外燈領(lǐng)域，具體應(yīng)用于測量紫外線燈和石英套管組合在水等介質(zhì)中實際的紫外線發(fā)射功率。

背景技術(shù)

目前對于紫外線燈在水下等其他介質(zhì)中的紫外線輸出功率，還沒有測量方法。而對于水消毒，紫外線燈都是置于水下的。

紫外線燈在進(jìn)行水體消毒應(yīng)用時，是置于一個石英套管內(nèi)，然后置于水體中。目前測量水下紫外線發(fā)射功率的方法只能測其相對值，用于不同燈之間的對比。對于應(yīng)用紫外線進(jìn)行水體消毒的反應(yīng)器或工藝設(shè)計，需知道紫外燈和石英套管組合的實際紫外線發(fā)射功率的絕對值，然而目前還沒有相應(yīng)的方法。

因此，本技術(shù)具有必要性。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種測量紫外燈在水中的發(fā)射功率的方法及系統(tǒng)。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明提供一種測量紫外燈在水中的發(fā)射功率的方法，其包括以下步驟：

將置于石英套管中的紫外燈放于水中，化學(xué)曝光計置于所述紫外燈的中垂線上；

通過控制所述化學(xué)曝光計位于距離所述紫外燈不同距離的位置，記錄所述化學(xué)曝光計采集到的紫外燈照射前后的吸光度值；

系統(tǒng)計算出所述紫外燈隨距離變化的輻射照度曲線；

系統(tǒng)將所述輻射照度曲線與輻射照度計算公式所計算出的輻射照度曲線進(jìn)行擬合，得到所述紫外燈的發(fā)射功率。

作為該技術(shù)方案的改進(jìn)，所述紫外燈上任一點對在介質(zhì)中的被輻射點的輻射照度為：

其中，I為輻射照度；Q為紫外燈釋放的紫外線總功率；ρ為距被輻射點的距離；ρ₀為輻射點和被輻射點的連線與石英套管交點距輻射點的距離；ε為介質(zhì)對光的吸收系數(shù)。

作為該技術(shù)方案的改進(jìn)，所述紫外燈對在介質(zhì)中的被輻射點的輻射照度為：

其中，L為紫外燈有效弧長；H為被輻射點距燈中心豎向距離；z為燈上輻射點的豎向坐標(biāo)；r為被照射點距燈軸線的距離；r₀為石英套管的外徑。

作為該技術(shù)方案的改進(jìn)，所述紫外燈的輻射照度與所述紫外燈的發(fā)射功率成正比關(guān)系。

進(jìn)一步地，所述化學(xué)曝光計為KI/KIO₃化學(xué)曝光計。

另一方面，本發(fā)明還提供一種測量紫外燈在水中的發(fā)射功率的系統(tǒng)，其包括：

第一控制模塊，用于執(zhí)行步驟將置于石英套管中的紫外燈放于水中，化學(xué)曝光計置于所述紫外燈的中垂線上；

第二控制模塊，用于執(zhí)行步驟通過控制所述化學(xué)曝光計位于距離所述紫外燈不同距離的位置，記錄所述化學(xué)曝光計采集到的紫外燈照射前后的吸光度值；

第三控制模塊，用于執(zhí)行步驟系統(tǒng)計算出所述紫外燈隨距離變化的輻射照度曲線；