[發明專利]一種市政工程中臭水透明度測量裝置及方法

在審

• 申請號: 201810664189.2
• 申請日: 2018-06-25
• 公開（公告）號: CN108801979A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 周樹東
• 申請（專利權）人: 合肥亞卡普機械科技有限公司
• 主分類號: G01N21/41
• 分類號: G01N21/41;G01N21/55
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

本發明公開了一種市政工程中臭水透明度測量裝置及方法，包括密封殼體、分光片、第一照度計和第二照度計，密封殼體中安裝有小功率激光器和倒置望遠鏡，小功率激光器連接電源，密封殼體的側壁開有第一出光口，小功率激光器發射的激光束與倒置望遠鏡的鏡片和第一出光口處于同一水平線上。本發明設有小功率激光器，該激光器發射的激光束經過倒置望遠鏡準直后通過分光片的反射和衍射，將光能平均分為兩部分，兩部分光能通過兩個與出光口的距離大于1米和小于1米的照度計進行照度采集，最后由計算機測算出兩個照度之比，測定過程無需人工參與，實現了臭水透明度測定的自動化，增大了測定的效率和準確度。

技術領域

本發明屬于市政工程領域，涉及一種市政工程中臭水透明度測量裝置及方法。

背景技術

在市政工程建設中需要測定河水中水質的情況，由于透明度是表示光透入水中深淺的程度,是水體能見程度的一個量程,是水體環境質量、水質優劣最直觀的指標,是衡量水產養殖水體的重要指標。水是無色透明的，當水體中含泥沙、微生物、懸浮物、有機質等物質時就會產生渾濁現象，水的透明度便會降低，水的透明度降低不但影響感官性狀，還會影響水生生物的生活，因此水的透明度也是反映水質狀況的一項指標。

目前常用的方法或國家標準規定的方法是：用塞氏盤測定水體透明度或鉛字法測透明度，都需要人工參與，增大了工作量，并且影響工作市政工程進展。

根據光度學透明度定義,一束平行光在水介質中傳播一段距離1米后,只要能測量出傳播距離1米前后光能流I和I₀之比,就可以解算出水的透明度值.依據光度學原理,光能流與照度有一定的換算關系。光照度表征受照面的明亮程度的量,照度在數值上等于投射在單位面積上的光通量,根據光度學的計量單位與客觀能量的單位之間的當量關系,可以把光照度單位換算為功率單位,光通量是無單位的光見度函數與具有功率單位的輻射通量的乘積,所以它有與功率相同的單位，即流明可換算成以瓦特為單位的功率值,即:1W＝685*(λ)1m式中,(λ)為人眼對該波長的光見度函數。對于波長為632.8nm光波,可查得光見度函數值(λ)＝0.24,由上式得1W的波長為632.8nm光波相當于685×0.24＝164.41m。能量的單位是功率在時間上的積分,因此,測量水的透明度值就可以轉化為由一束平行光在水介質中傳播一段距離1米后前后照度之比來表示。

實驗表明,在光線傳播方向,準直光束在其準直范圍內通過相同狹縫的光強(功率)的變化是很小的。理論計算值與實測結果的規律相當一致,數據也較穩定,這表明,準直光線在其準直范圍內,在空氣介質中傳播一定距離后,通過狹縫接收的光功率(光強)基本不變。根據這一規律,準直光線在準直范圍內在水中傳播一段距離后,通過狹縫接收的光功率(光強)的變化就可以近似完全歸結于水透明度的影響。

發明內容

本發明的目的在于提供一種市政工程中臭水透明度測量裝置及方法，該裝置設有小功率激光器，該激光器發射的激光束經過倒置望遠鏡準直后通過分光片的反射和衍射，將光能平均分為兩部分，兩部分光能通過兩個與出光口的距離大于1米和小于1米的照度計進行照度采集，最后由計算機測算出兩個照度之比，測定過程無需人工參與，實現了臭水透明度測定的自動化，增大了測定的效率和準確度，同時提高的工作效率，解決了傳統方法測定過程中效率低，影響工程進展的問題。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種市政工程中臭水透明度測量裝置，包括密封殼體、分光片、第一照度計和第二照度計，密封殼體中安裝有小功率激光器和倒置望遠鏡，小功率激光器連接電源，密封殼體的側壁開有第一出光口，小功率激光器發射的激光束與倒置望遠鏡的鏡片和第一出光口處于同一水平線上；

所述分光片垂直安裝于箱體的箱底表面，分光片與箱體的左側壁的夾角為45度，箱體的左側壁開有進光口，進光口與第一出光口和分光片均相對設置，箱體的右側壁開有與進光口相對設置的第二出光口，箱體的前側壁開有與分光片相對設置的第三出光口；