一种基于散射透射比的水浊度检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于散射透射比的水浊度检测装置，包括：光源、透镜、浊液瓶、透射光接收器、反射光接收器、透射光强度显示仪和反射光强度显示仪；透镜设置在光源产生光线的光路上；透镜为半透半反镜，反射光接收器设置在透镜反射光的光路上；浊液瓶用于盛装待测液体，浊液瓶设置在透镜透射光的光路上；反射光接收器与反射光强度显示仪相连接；透射光接收器设置于浊液瓶折射光的光路上，透射光接收器与透射光强度显示仪相连接。本实用新型专利技术的检测装置结构简单、操作方便，检测浊度不会损坏观测液体。

A Water Turbidity Detection Device Based on Scattering Transmittance

The utility model discloses a water turbidity detection device based on scattering transmittance, which comprises a light source, a lens, a turbid liquid bottle, a transmission light receiver, a reflection light receiver, a transmission light intensity display device and a reflection light intensity display device; a lens is arranged on the light path of the light source producing light; a lens is a semi-transparent and semi-reflective mirror, and a reflection light receiver is arranged on the light path of the lens reflecting light; The liquid bottle is used to hold the liquid to be measured, and the turbid liquid bottle is arranged on the light path transmitted by the lens; the reflective light receiver is connected with the reflective light intensity display device; the transmission light receiver is arranged on the light path refracted by the turbid liquid bottle; and the transmission light receiver is connected with the transmission light intensity display device. The detection device of the utility model has the advantages of simple structure and convenient operation, and the turbidity detection will not damage the observed liquid.

【技术实现步骤摘要】
一种基于散射透射比的水浊度检测装置
本技术属于环境科学领域，特别涉及一种基于散射透射比的水浊度检测装置。
技术介绍
浊度是由于液体中的不溶性物质引起光通过液体是发生散射导致透明度降低的量度。测定水的浊度，是现代医学和环境科学中不可或缺的一环，准确的测定水的浊度十分有利于对人们生活的改善。现在普遍使用的浊度仪价格昂贵、操作复杂；且现有的水浊度检测装置大多基于物理化学检测方法，会损坏观测液体。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于散射透射比的水浊度检测装置，以解决上述存在的技术问题。本技术的检测装置结构简单、操作方便，检测浊度不会损坏观测液体。为达到上述目的，本技术采用以下技术方案：一种基于散射透射比的水浊度检测装置，包括：光源、透镜、浊液瓶、透射光接收器、反射光接收器、透射光强度显示仪和反射光强度显示仪；透镜设置在光源产生光线的光路上；透镜为半透半反镜，反射光接收器设置在透镜反射光的光路上；浊液瓶用于盛装待测液体，浊液瓶设置在透镜透射光的光路上；反射光接收器与反射光强度显示仪相连接；透射光接收器设置于浊液瓶透射光的光路上，透射光接收器与折射光强度显示仪相连接。进一步的，光源为激光发生器。进一步的，光源为632.8nm的红光激光器或者860nm的激光器。进一步的，透镜为半反射镜J2530。进一步的，透镜与出射光的夹角大于等于43°且小于等于47°。进一步的，透镜与出射光的夹角为45°。进一步的，浊液瓶为圆柱状透明玻璃瓶。进一步的，透镜的透射光水平射入浊液瓶穿过浊液瓶的轴线。进一步的，透射光接收器和反射光接收器均为高精度照度计。进一步的，高精度照度计的型号为TA8124。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：本技术的检测装置能够基于散射透射比对水的浊度进行检测，检测过程中可以同时将散射光和透射光都考虑进去，检测精确度较高。操作简单，只需要移动观察并记录信息，可操作性强。检测装置基于光学方法非接触测量，相比于物理化学方法本技术对待测液体无损。本技术现将常用仪器元件有机结合，费用较低，可降低检测成本。附图说明图1是本技术的一种基于散射透射比的水浊度检测装置的结构示意图；图2是本技术的一种基于散射透射比的水浊度检测装置的浊度测量原理示意图；图1中，1光源；2透镜；3浊液瓶；4透射光接收器；5反射光接收器；6透射光强度显示仪；7反射光强度显示仪。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术做进一步详细说明。请参考图1，本技术的一种基于散射透射比的水浊度检测装置，包括：光源1、透镜2、浊液瓶3、透射光接收器4、反射光接收器5、透射光强度显示仪6和反射光强度显示仪7。光源1用于提供光线，透镜2设置在光源1产生光线的光路上，光源1发出的光线能够射入透镜2；透镜2为半透半反镜，反射光接收器5设置在透镜2反射光的光路上，反射光接收器5能够接收透镜2的反射光线，反射光接收器5与反射光强度显示仪7相连接，反射光强度显示仪7能够显示透镜2反射光的强度；浊液瓶3用于盛装待测液体，浊液瓶3设置在透镜2透射光的光路上，透镜2透射光能够射入浊液瓶3中；透射光接收器4设置于浊液瓶3透射光的光路上，透射光接收器4能够接收浊液瓶3的透射光线，透射光接收器4与透射光强度显示仪6相连接，透射光强度显示仪6能够显示浊液瓶3透射光的强度。所有仪器元件离桌面高度均为20cm。透镜2与出射光的夹角为43°～47°，优选45°。透镜2与反射光接收器5之间的距离为40cm。透镜2与浊液瓶3之间的距离为20cm。浊液瓶3与透射光接收器之间的距离为20cm。透镜2与光源1之间的距离为30cm。反射光接收器5数值为与角度有关的值。调整浊液瓶3必须使光线穿过浊液瓶3直径，即透射光接收器数值最大。透射光接收器4和反射光接收器5均为高精度照度计，产品规格：型号TA8124、照度20万Lux、分辨率1Lux、背光显示、温度显示、探头可向右旋转180°、一节9v电池。光源1规格：尺寸φ22×90mm、材质铜+铝、表面处理颜色黑色(氧化雾黑)、使用寿命连续输出使用寿命>6000小时、输出波长532nm±5nm、输出光功率<80mW、射程500-10000米、光束形状/尺寸圆形，触控光束8nm左右(远距离光束大小可调节)、电路控制ACC线路、工作电压DC＝4.5～25V(直流宽电压，适合更多电源供电)、工作电流I<460mA、工作温度-10℃～+40℃、储存温度-40℃～+80℃。浊液浊液瓶3为透明的圆柱形的浊液瓶3；具体为：60ml广口试剂瓶、内径27mm、高度95mm、底部直径47mm。透镜2为半透半反镜；具体为半反射镜J2530。本技术的设计原理：在实验环境下，由于诸多不可避免因素，例如浊液浊液瓶3玻璃瓶对光的反射和吸收、室内光线的干扰等的影响，会导致测量过程中出现于理论值偏差的现象。现有技术表明，使用不同的吸收池即装浊液的玻璃瓶进行测量，容易形成配套误差。配套误差是由于不同的吸收池规格虽然接近但是，总会存在些许的差异。若果在测量过程中自始至终使用同一个吸收池，便不会存在配套误差的存在。但是，即便是同一个吸收池，由于我们使用的是圆柱状的瓶子，在前后两次放在测量台上位置和角度也会有所不同。有的地方瓶壁会厚一点，有的地方瓶壁会薄一点；瓶子也未必是标准的圆柱状，有些角度光程会长有些角度光程会短。这些问题都会导致测量的稳定性不够。所以在测量某一浊度的光学特性的时候，要对吸收池从各个入射角度进行测量在求平均值，对瓶子的各向异性进行平均化处理，减少因为瓶子的制造工艺上的不完美导致的误差。关于浊液瓶3瓶壁对光的反射和折射，理论上可根据瓶壁材质的折射率水的折射率，对这一部分进行精确的计算。但是伴随着多重的折射和反射，将会有较为复杂的计算过程。本技术的使用过程中，可在测量浊液的同时对空瓶子进行一组测量，得到在光路中因为瓶子本身而产生的光的散射，折射，和反射引起的变化部分，并在测量浊液时将这部分变化减去，从而减少实验误差，提高测量精度。虽然这个做法在理论上存在缺陷，就是在测控瓶子时和测装有浊液时瓶子对于光线的作用时不尽相同的。但是，这个影响十分微小，我们可以忽略它。国际标准化组织ISO对浊度测量提出的10条规定。在选择实验仪器的时候要尽量符合这些规定，即便条件达不到也要尽量接近。光源1的选择在规定中所提及的是最多的，我采用632.8nm的红光激光器或者860nm的激光器。测量浊度时浊液瓶3的规格也是会影响浊度测量的精确性的，在浊液瓶3的选择时要挑选各向异性较小，在各方向都比较均匀的圆柱状的透明瓶子。在本技术中光强检测的部分无疑是最为重要的环节。如果功率计的精度不高，将会直接影响到测量浊度的精度。对光强检测仪器的要求还有一点就是稳定，稳定的功率计会方便读数，读数也更为精确。作为光强检测仪器透射光接收器4和反射光接收器5均为高精度照度计，产品规格：型号TA8124、照度20万Lux、分辨率1Lux、背光显示、温度显示、探头可向右旋转180°、一节9v电池。本技术的检测装置是成本低、操作简单的浊度测定仪器；本技术参考了许多通用浊度法：基于透射式浊度法、散射式浊度法等诸多浊度法。浊度比较高时，透本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于散射透射比的水浊度检测装置，其特征在于，包括：光源(1)、透镜(2)、浊液瓶(3)、透射光接收器(4)、反射光接收器(5)、透射光强度显示仪(6)和反射光强度显示仪(7)；透镜(2)设置在光源(1)产生光线的光路上；透镜(2)为半透半反镜，反射光接收器(5)设置在透镜(2)反射光的光路上；浊液瓶(3)用于盛装待测液体，浊液瓶(3)设置在透镜(2)透射光的光路上；反射光接收器(5)与反射光强度显示仪(7)相连接；透射光接收器(4)设置于浊液瓶(3)透射光的光路上，透射光接收器(4)与透射光强度显示仪(6)相连接；透射光接收器(4)和反射光接收器(5)均为高精度照度计；浊液瓶(3)为圆柱状透明玻璃瓶。

【技术特征摘要】
1.一种基于散射透射比的水浊度检测装置，其特征在于，包括：光源(1)、透镜(2)、浊液瓶(3)、透射光接收器(4)、反射光接收器(5)、透射光强度显示仪(6)和反射光强度显示仪(7)；透镜(2)设置在光源(1)产生光线的光路上；透镜(2)为半透半反镜，反射光接收器(5)设置在透镜(2)反射光的光路上；浊液瓶(3)用于盛装待测液体，浊液瓶(3)设置在透镜(2)透射光的光路上；反射光接收器(5)与反射光强度显示仪(7)相连接；透射光接收器(4)设置于浊液瓶(3)透射光的光路上，透射光接收器(4)与透射光强度显示仪(6)相连接；透射光接收器(4)和反射光接收器(5)均为高精度照度计；浊液瓶(3)为圆柱状透明玻璃瓶。2.根据权利要求1所述的一种基于散射透射比的水浊度检测装置，其特征在于，光源(1)为激光发生器。...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗道斌，吴圣博，乔峰，袁小雨，张泽鹏，骞来来，师博，秦毅盼，李哲，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61