一种基于干扰补偿的叶绿素参数检测的智能传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于干扰补偿的叶绿素参数检测的智能传感器，属于水质检测技术领域。根据检测参数的不同选择，选择叶绿素特定波长的光源，将特定的光源安装在光源端中，光源通过光源端安装定位，光源端与主体通过螺纹连接，检测端与主体通过螺纹连接，浊度检测端与主体通过螺纹连接。光源端与浊度检测端通过螺纹配合对称安装在主体内部两侧，检测端通过螺纹配合安装在主体上端套筒通过螺纹配合设置在主体和检测端上端。光源端的一侧设有温度补偿检测端。本发明专利技术优势在于浊度补偿，温度补偿，在线参数校准，结构简单，操作方便，易于使用和加工，减少了检测水质参数的各种繁琐步骤，提高了检测效率，降低了生产成本和维修费用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于干扰补偿的叶绿素参数检测的智能传感器
本专利技术专利涉及一种基于荧光法检测且具有浊度、温度补偿的水质叶绿素参数检测智能传感器，尤其涉及通过荧光法检测水质参数的智能传感器的结构，属于水质检测

技术介绍
近年来随着水资源污染日益严重，水质监测作为水污染控制工作中的基础性工作，其意义和作用也变得更加重要。现今普遍使用的试剂法监测仪体积过于庞大，建设成本和维护成本高，安装和固定难度高，运输不便。使用的化学试剂有保存年限，需要定期更换，检测过程耗时长且复杂，且有二次污染。而光学法的传感器检测则不需要使用化学试剂及其他的额外设备，本专利技术传感器相比于传统的试剂法检测仪，结构更为简单，选择性强，制造和维护成本更低，使用、运输和携带更为方便，且检测过程更为快速，更能通过参比光源排除水中的其它因素对信号的影响，所测数据更加准确，适用的检测环境更加复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于荧光法检测具有浊度补偿、温度补偿的水质叶绿素检测参数的智能传感器，可应用在便携式水质检测和在线水质检测中。其优势在于浊度补偿，温度补偿，在线参数校准，结构简单，操作方便，易于使用和加工，减少了检测水质参数的各种繁琐步骤，提高了检测效率，降低了生产成本和维修费用。该传感器使用荧光分析法来排除水中其它因素对光线吸收的影响，利用物质被特定波长光照射后反映出该物质的特性荧光进行分析，它比电子探针法、质谱法、极谱法、试剂法等都更加方便，设备简单制造成本低，分析灵敏度高，选择性强，维护成本低等优势。一种基于干扰补偿的叶绿素参数检测的智能传感器，包括：光源端(1)、主体(2)、检测端(3)、套筒(4)、光源补偿检测端(5)和温度补偿检测端(6)。根据检测参数的不同选择，选择叶绿素特定波长的光源，将特定的光源安装在光源端(1)中，光源通过光源端(1)安装定位，光源端(1)与主体(2)通过螺纹连接，检测端(3)与主体(2)通过螺纹连接，浊度检测端(5)与主体(2)通过螺纹连接。光源端(1)与浊度检测端(5)通过螺纹配合对称安装在主体(2)内部两侧，检测端(3)通过螺纹配合安装在主体(2)上端套筒(4)通过螺纹配合设置在主体(2)和检测端(3)上端。光源端(1)的一侧设有温度补偿检测端(6)。主体(2)为圆柱状对称结构，主体(2)与光源端(1)之间设有光源石英镜片，石英镜片通过光源端(1)端面的挤压力实现固定密封。主体(2)与检测端(3)之间设有特定滤光片和石英镜片，石英镜片通过检测端(3)端面的挤压力实现固定。主体(2)与浊度检测端(5)之间设有石英镜片，石英镜片通过检测端(5)端面的挤压力实现固定密封。主体(2)的中部有两个弧形槽，主体内部的凸台上有贯通的线槽用来穿线，主体(2)的另一侧内部结构为同样的结构。检测端(3)的内部设有凸台，凸台用来安装两个镜片，第一片为普通过滤片，第二片为石英镜片，石英镜片有足够高的硬度可以承受与主体(2)的螺纹连接产生的压力。接收端与光源端结构完全相同，也设有一字凹槽和两个小孔，在实际的装卸更换中，这两个小件可以互换使用。浊度检测端(5)用来完成光源的浊度补偿和温度补偿。由于水质监测现场环境复杂，在水浑浊、温度变化或光源老化时，光源发出光源信号将会变化，如果只用检测端(3)的话误差将会增大，故增加检测端(5)用来达到浊度补偿和防止光源老化，测量时光源端(3)的光强减去一定比例的浊度检测端(5)的光强即为水体中叶绿素的发出的对应的荧光值，该荧光值与叶绿素浓度成正比。套筒(4)内部用来安装所需要的一个电路板，电路板用胶固定防水及短路。光源端(1)与主体(2)的连接部位处以及检测端(3)和浊度检测端(5)与主体(2)的连接部位处设有O型圈；O型圈用以保证光源端(1)与主体(2)以及检测端(3)和浊度检测端(5)与主体(2)安装的密封性。第一镜片和第二镜片的周向装有O型圈保证密封性，O型圈用以保证装配的密封性。所述传感器检测参数量程可调，通过改变电源占空比调节光源能量，从而改变测量参数的量程。。所述传感器机械结构简单，适用性强。所述传感器水质参数量可调，更换光源方便。与现有技术相比较，本专利技术专利的优势在于如下，1、使用方便简单；2、结构简单，加工方便，镜片选择性大，体积小质量轻，密封性好；3、检测周期短、成本低；4、采用荧光法检测，检测快速，具有浊度温度补偿，维护周期长；附图说明图1为该传感器的结构原理图。图2是本传感器的结构示意图。具体实施方式如图2所示，本专利技术结构包括：光源端(1)、主体(2)、检测端(3)、套筒(4)、浊度检测端(5)和温度补偿端(6)。该传感器的光源通过光源端(1)的光源座来安装定位，通过光源固定端与主体的螺纹预紧力和接收端与主体的螺纹预紧力固定。光源端(1)、检测端(3)、套筒(4)、浊度检测端(5)均与主体相连构成传感器的整体结构。光源端(1)与浊度检测端(5)通过螺纹配合对称安装在主体(2)内部两侧，检测端(3)通过螺纹配合安装在主体上部内，套筒(4)均通过螺纹配合设置在主体(2)和浊度检测端(5)上端。光源端(1)的一侧设有温度补偿端(6)。光源卡在光源端(1)的内部凸台中，光源通过内部凸台实现径向定位；光源端(1)的端部表面设有一字凹槽，通过一字改锥将光源端(1)与主体(2)拧紧或者拆卸，在本端面上还有两个小孔用来穿光源线，小孔内部有螺纹，电线就固定在螺钉上，安装时就将螺钉拧入小孔之中。主体(2)为圆柱状对称结构，主体(2)与光源端(1)之间设有光源石英镜片，石英镜片通过光源端(1)端面的挤压力实现固定。主体(2)与检测端(3)之间设有滤光片和石英镜片，石英镜片通过检测端(3)端面的挤压力实现固定。主体(2)与检测端(5)之间设有石英镜片，石英镜片通过检测端(5)端面的挤压力实现固定。主体(2)的中部有两个弧形槽，主体内部的凸台上有贯通的线槽用来穿线，主体(2)的另一侧内部结构为同样的结构。检测端(3)的内部设有凸台，凸台用来安装两个镜片，第一片为普通过滤片，第二片为石英镜片，石英过滤片有足够高的硬度可以承受与主体(2)的螺纹连接产生的压力。接收端与光源端结构完全相同，也设有一字凹槽和两个小孔，在实际的装卸更换中，这两个小件可以互换使用。检测端(5)用来完成光源的浊度补偿和温度补偿。由于水质监测现场环境复杂，在水浑浊、温度变化或光源老化时，光源发出光源信号将会变化，如果只用检测端(3)的话误差将会很大，故增加检测端(5)用来达到浊度补偿、温度补偿和防止光源老化，测量时光源端(3)的吸光度减去光源端(5)的吸光度即为测量叶绿素的值。套筒(4)内部用来安装所需要的一个电路板，电路板用胶固定。光源端(1)与主体(2)的连接部位处以及检测端(3)和浊度检测端(5)与主体(2)的连接部位处设有O型圈；O型圈用以保证光源端(1)与主体(2)以及检测端(3)和浊度检测端(5)与主体(2)安装的密封性。第一镜片和第二镜片的周向装有O型圈保证密封性，O型圈用以保证装配的密封性。本传感器结构适用于叶绿素水质参数的参数测量。该传感器基于ARM内核的CPU，嵌入式操作系统，AD采集精度24位，信号处理电路，串口信号输出，温度影响和浊度影响的补偿算法。内置温度传感器，可进行光源及水温变化的补偿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于干扰补偿的叶绿素参数检测的智能传感器，其特征在于：包括：光源端(1)、主体(2)、检测端(3)、套筒(4)、光源补偿检测端(5)和温度补偿检测端(6)；根据检测参数的不同选择，选择叶绿素特定波长的光源，将特定的光源安装在光源端(1)中，光源通过光源端(1)安装定位，光源端(1)与主体(2)通过螺纹连接，检测端(3)与主体(2)通过螺纹连接，浊度检测端(5)与主体(2)通过螺纹连接；光源端(1)与浊度检测端(5)通过螺纹配合对称安装在主体(2)内部两侧，检测端(3)通过螺纹配合安装在主体(2)上端套筒(4)通过螺纹配合设置在主体(2)和检测端(3)上端；光源端(1)的一侧设有温度补偿端(6)。

【技术特征摘要】
1.一种基于干扰补偿的叶绿素参数检测的智能传感器，其特征在于：包括：光源端(1)、主体(2)、检测端(3)、套筒(4)、光源补偿检测端(5)和温度补偿检测端(6)；根据检测参数的不同选择，选择叶绿素特定波长的光源，将特定的光源安装在光源端(1)中，光源通过光源端(1)安装定位，光源端(1)与主体(2)通过螺纹连接，检测端(3)与主体(2)通过螺纹连接，浊度检测端(5)与主体(2)通过螺纹连接；光源端(1)与浊度检测端(5)通过螺纹配合对称安装在主体(2)内部两侧，检测端(3)通过螺纹配合安装在主体(2)上端套筒(4)通过螺纹配合设置在主体(2)和检测端(3)上端；光源端(1)的一侧设有温度补偿端(6)。2.根据权利要求1所述的一种基于干扰补偿的叶绿素参数检测的智能传感器，其特征在于：主体(2)为圆柱状对称结构，主体(2)与光源端(1)之间设有光源石英镜片，石英镜片通过光源端(1)端面的挤压力实现固定密封；主体(2)与检测端(3)之间设有特定滤光片和石英镜片，石英镜片通过检测端(3)端面的挤压力实现固定；主体(2)与浊度检测端(5)之间设有石英镜片，石英镜片通过检测端(5)端面的挤压力实现固定密封。3.根据权利要求2所述的一种基于干扰补偿的叶绿素参数检测的智能传感器，其特征在于：主体(2)的中部有两个弧形槽，主体内部的凸台上有贯通的线槽用来穿线，主体(2)的另一侧内部结构为同样的结构。4.根据权利要求1所述的一种基于干扰补偿的叶绿素参数检测的智能传感器，其特征在于：检测端(3)的内部设有凸台，凸台用来安装两个镜片，第一片为普通过滤片，第二片为石英镜片，石英镜片有足够高的硬度可以承受与主体(2)的螺纹连接产生的压力；接收端与光源端结构完全相同，也设有一字凹槽和两个小孔，在实际的装卸更换中，这两个小件可以互换使用。5.根据权利要求1所述的一种基于干扰补偿的叶绿素参数检测的智能传感器，其特征在于：浊度检测端(5)用来完成光源的浊度补偿和温度补偿；由于水质监测现场环境复杂，在水浑浊、温度变化或光源老化时，光源发出光源信号将会变化，如果只用检测端(3)的话误差将会增大，故增加检测端(5)用来达到浊度补偿和防止光源老化，测量时光源端(3)的光强减去一定比例的浊度检测端(5)的光强即为水体中叶绿素的发出的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文，张志永，王兴浩，罗学科，徐明刚，
申请(专利权)人：北方工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11