一种水质检测系统及其水质传感器技术方案

本实用新型专利技术适用于水质检测技术领域，提供了一种水质检测系统及其水质传感器。水质传感器包括外壳以及内管，内管上具有密封的第一、第二透光窗，第一透光窗外侧设置有光源板，第二透光窗外侧设置有主控板，光源板上设置有发光器件，主控板上设置有光电传感器以及用于测量水样温度的温度传感器。水质传感器能检测出水样的光谱以及当前温度，处理器根据水样的光谱以及温度并结合相关的计算方法，可以得到水样的浊度值、色度值、TDS、TOC以及COD等水质参数。本实用新型专利技术采用多波长光谱技术实现了一种低成本、性能稳定的水质检测装置，可快速、实时在线地检测出水的多个参数，从而分析水质，解决了传统方法的送检时间久、成本高等问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于水质检测
，尤其涉及一种水质检测系统及其水质传感器。
技术介绍
水是生命之源，随着水污染问题的越来越严重，人们对日常的饮水安全关注度也逐渐升高。因此越来越多的家庭安装了家用反渗透式净水器。但是目前尚没有一种有效的方法评估净水器出水的净化效果。这带来一个问题是消费者无法有效评估净水器的净化效果，以及无法准确判断需要更换滤芯的时间。目前，某些高端定位的净水器加装了水质TDS(溶解性总固体)检测器用来评估水质的净化效果。然而TDS指标反映的是水中电离的离子的浓度，而这些阴阳离子的多少并不能直接反映与水质优劣，如纯净水的TDS相对于矿泉水是低的，但并不代表矿泉水的水质就是差的。而国家标准中对于水质检测有106项指标，其中有30多项指标是与水体的有机物污染相关。因此通过判断水质有机物指标去评价水质优劣更有现实意义。TOC(总有机碳)和COD(化学需氧量)是反映水体有机物污染的两项重要指标。然而，过去水质检测过程中采用电化学分析水质监测技术测量，这种方法周期长、测量复杂，所需化学原料多。近几年来，紫外-可见光谱分析技术在水质监测中的应用，具有成本低、携带方便、分析速度快、无二次污染、无需化学试剂及可实现多参数测量等众多优点。近年来信息技术的进一步发展，使得水质光谱数据处理得到了进一步发展，就当前来说，紫外-可见光谱分析法进行水质检测主要是对TOC、COD、TURB(浊度)及NO3-N等水质参数进行监测，而根据具体检测方法的不同，紫外-可见光谱水质分析参数主要有连续光谱分析、多波长分析、双波长分析及单波长分析等方法。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于提供一种可实现水质多参数在线检测以及不产生二次污染的水质检测系统及其水质传感器。本技术实施例提供了一种水质传感器，包括外壳以及内管，所述内管上具有密封的第一透光窗以及第二透光窗，所述第一透光窗以及第二透光窗为嵌置于所述内管内壁上的石英玻璃片或者是石英玻璃片与透光防水胶的结合件；所述第一透光窗的外侧边设置有光源板，所述第二透光窗的外侧边设置有主控板，所述光源板上设置有发光器件，所述主控板上设置有光电传感器，所述发光器件出射的光线依次透过第一透光窗、被检测水样以及第二透光窗后由所述的光电传感器接收；所述主控板上还设置有用于测量水样温度的温度传感器。进一步地，第一透光窗与第二透光窗的位置相对。进一步地，所述发光器件的位置与所述光电传感器的位置相对设置。进一步地，所述外壳包括相对盖合的上壳以及下壳，所述上壳以及下壳之间设置有一体化的防水胶圈。进一步地，所述内管上还设置有第一压片，所述第一压片夹置于所述光源板与第一透光窗的石英玻璃片之间，并且，其上开设有与发光器件外形匹配的凹槽，所述凹槽的底部具有出光孔。进一步地，所述第一压片上还开设有安装槽，所述安装槽与所述发光器件之间还夹置有用于光路准直的石英球，所述安装槽的形状与石英球的形状相匹配，其底部开设有出光孔，所述石英球嵌置于所述安装槽内。进一步地，所述内管内还设置有第二压片，所述第二压片夹置于所述主控板与第二透光窗的石英玻璃片之间，并且，其上开设有与光电传感器外形匹配的凹槽，所述凹槽的底部具有进光孔。本技术为解决上述技术问题，还提供了一种水质检测系统，所述水质检测系统包括上述的水质传感器以及处理器，所述水质传感器中的光电传感器以及温度传感器通过数据线与所述处理器中的电路通信，所述处理器根据所述光电传感器以及温度传感器采集到的信息计算出水样的水质参数。进一步地，所述水质传感器的外壳上开设有出线口，所述数据线穿出所述出线口后接入位于水质传感器外部的所述处理器的电路中。本技术与现有技术相比，有益效果在于：本技术的水质检测系统，其水质传感器能检测出水样的光谱以及水样的当前温度，水质传感器将其检测到的信息传送至处理器，处理器根据水样的光谱以及温度并结合相关的计算方法，可以得到水样的浊度值、色度值、TDS、TOC以及COD等水质参数。本技术采用多波长光谱技术实现了一种低成本、性能稳定的水质检测装置，可快速、实时在线地检测出水的多个参数，从而分析水质，解决了传统方法的送检时间久、成本高等问题。并且，该水质传感器体积小，可以方便地与净水器的水路管道连接，实现在线实时检测和分析净水器对饮用水的净化程度，为每个家庭提供一个饮水安全保障。附图说明一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。图1是本技术实施例提供的一种水质传感器的主视示意图。图2是图1所示水质传感器的局部剖视示意图。图3a是图1中的内管的主视示意图。图3b是图3a所示内管的俯视示意图。图4a是本实施例的水质传感器的一体化防水胶圈的主视示意图。图4b是图4a所示的防水胶圈的左视示意图。图4c是图4a所示的防水胶圈的俯视示意图。图5a是本实施例的第一压片的主视示意图。图5b是图5a所示第一压片的后视示意图。图6a是本实施例的第二压片的主视示意图。图6b是图6a所示第二压片的后视示意图。图7是图1中的水质传感器的下壳的仰视示意图。图8是本技术实施例提供的一种水质检测系统与主路水管的连接后的示意图。具体实施方式为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1及图2所示，为本技术的一较佳实施例，提供了一种水质传感器100，包括外壳1以及内管2，内管2上具有密封的第一透光窗21以及第二透光窗22。可选地，第一透光窗21以及第二透光窗22为嵌置于内管2内壁上的石英玻璃片3，或者是石英玻璃片3与透光防水胶4的结合件。本实施例中，采用结合件的形式，其中，透光防水胶4与内管2密封连接在一起，石英玻璃片3紧贴在透光防水胶4的背向内管2的侧面上。第一透光窗21的外侧边设置有光源板5，第二透光窗22的外侧边设置有主控板6，光源板5上设置有发光器件，主控板6上设置有光电传感器以及用于测量水样温度的温度传感器。具体地，第一透光窗21与第二透光窗22分别位于内管2相对的两内壁上，第一透光窗21与第二透光窗22的位置相对。主控板6的位置与光源板5的位置相对设置，发光器件的位置与光电传感器的位置相对设置。发光器件出射的光线依次透过第一透光窗21、被检测水样以及第二透光窗22后由光电传感器接收。上述的发光器件采用多波长组合LED的形式，分别有深紫外、可见、近红外、红外等不同波长的LED发光光源组成。根据功能扩展的需要可以增加不同波长的LED。此外，也可以用激光二极管代替LED形成单色性能更好的激光光源来满足其他水质参数的检测。本实施例中，发光器件为三只LED，其包括两种采用不同半导体材料和制程工艺的器件，一种为传统硅基光电二极管，可以感测可见到红外范围的波长，另一种为新型的氮化镓材料及工艺的光电二极管，用于感测紫外到深紫外的光波长。此外，后续功能扩展也可以采用其他光电传感器，包括但不限于红外探测器、热释电传感器、红外热电堆、CCD(图像控制器)、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水质传感器，其特征在于，包括外壳以及内管，所述内管上具有密封的第一透光窗以及第二透光窗，所述第一透光窗以及第二透光窗为嵌置于所述内管内壁上的石英玻璃片或者是石英玻璃片与透光防水胶的结合件；所述第一透光窗的外侧边设置有光源板，所述第二透光窗的外侧边设置有主控板，所述光源板上设置有发光器件，所述主控板上设置有光电传感器，所述发光器件出射的光线依次透过第一透光窗、被检测水样以及第二透光窗后由所述的光电传感器接收；所述主控板上还设置有用于测量水样温度的温度传感器。

【技术特征摘要】
1.一种水质传感器，其特征在于，包括外壳以及内管，所述内管上具有密封的第一透光窗以及第二透光窗，所述第一透光窗以及第二透光窗为嵌置于所述内管内壁上的石英玻璃片或者是石英玻璃片与透光防水胶的结合件；所述第一透光窗的外侧边设置有光源板，所述第二透光窗的外侧边设置有主控板，所述光源板上设置有发光器件，所述主控板上设置有光电传感器，所述发光器件出射的光线依次透过第一透光窗、被检测水样以及第二透光窗后由所述的光电传感器接收；所述主控板上还设置有用于测量水样温度的温度传感器。2.如权利要求1所述的水质传感器，其特征在于，第一透光窗与第二透光窗的位置相对。3.如权利要求1所述的水质传感器，其特征在于，所述发光器件的位置与所述光电传感器的位置相对设置。4.如权利要求1至3中任意一项所述的水质传感器，其特征在于，所述外壳包括相对盖合的上壳以及下壳，所述上壳以及下壳之间设置有一体化的防水胶圈。5.如权利要求1至3中任意一项所述的水质传感器，其特征在于，所述内管上还设置有安装架，所述主控板与光源板安装在所述安装架上。6.如权利要求1至3中任意一项所述的水质传感器，其特征在于，所述内管内还设置有第...

【专利技术属性】
技术研发人员：付庆波，董旭毅，刘凤群，
申请(专利权)人：深圳市比特原子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44