一种紫外线灯水下发射功率的测量方法及测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及紫外线检测领域，公开了一种紫外线灯水下发射功率的测量方法及测量装置，在本发明专利技术中，将紫外线灯置于套管，并将套管放入水中，当水体不超过水位线最大高度时记为第一状态，检测第一状态时空气中不经过水体的紫外线辐射照度E和第一状态时水下紫外线辐射照度t1，调整水体高度使水体没过套管顶端，记为第二状态，测量第二状态时水下紫外线辐射照度t2，通过E、t1和t2计算出紫外线灯水下发射功率。本方明还包括一种紫外线灯发射功率的测量装置，其中包括第一紫外线传感器、第二紫外线传感器、套管和盛水装置，通过本装置，可以测量出计算紫外线灯水下发射功率的数据。

A Measuring Method and Device for Ultraviolet Lamp Underwater Emission Power

【技术实现步骤摘要】
一种紫外线灯水下发射功率的测量方法及测量装置
本专利技术涉及紫外线检测领域，尤其涉及一种紫外线灯水下发射功率的测量方法及测量装置。
技术介绍
随着人们对紫外线作用的不断拓展，紫外线在众多领域中发挥着不可忽视的作用，尤其是水消毒领域，在实际紫外线水消毒应用中，紫外线灯需被放置在一个套管内，并将套管密封后放入水中，但是密闭的套管和水中的环境导致采用现有技术的方法测量出的紫外线灯水下发射功率只能作为相对值来进行比较，无法作为紫外线灯水下发射功率的准确数值在实际应用中发挥作用，所以人们迫切的希望得到可以测量紫外线灯水下发射功率的方法和装置。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种紫外线灯水下发射功率的测量方法及测量装置，可以测得紫外线灯水下发射功率。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种紫外线灯发射功率的测量方法，包括如下步骤：S1：将紫外线灯置于防水且可透过紫外线的套管内，将置有紫外线灯的套管放入水中，使水体低于套管的顶点，记为第一状态；S2：测量第一状态时水下紫外线辐射照度t1；S3：测量第一状态时不经过水体的紫外线辐射照度E；S4：调整水体高度，使水体高于套管的顶点，记为第二状态；S5：测量第二状态时水下紫外线辐射照度t2；S6：通过E、t1和t2，计算出第二状态时紫外线灯的水下发射功率Q2；在上述步骤中，步骤S2和步骤S3不分先后。作为上述方案的进一步改进方式，步骤S2中，测量第一状态时水下紫外线辐射照度t1的方法为：设置浸没在水中的第二传感器，通过第二传感器测量第一状态时水下紫外线辐射照度t1。作为上述方案的进一步改进方式，套管为石英管。作为上述方案的进一步改进方式，步骤S3中，测量第一状态时不经过水体的紫外线辐射照度E的方法为：设置位于空气中且位于套管上方的第一传感器，第一传感器的接收面上分别设有M点和N点，线段MN的长度为接收面的最大直径，紫外线灯的管壁上设有X点和Y点，线段MN与线段XY均平行于水体，且线段MX、线段NY均与紫外线灯相切，线段MX与套管的管壁相交于交点O，线段NY与套管的管壁相交于交点P，当水体的高度低于线段OP时，第一传感器可检测第一状态时空气中不经过水体的紫外线辐射照度E。作为上述方案的进一步改进方式，定义水体的表面到紫外线灯中心线的垂直距离为h，h满足时，第一传感器检测第一状态时空气中不经过水体的紫外线辐射照度E，其中R为套管半径，d为紫外线灯半径。作为上述方案的进一步改进方式，第一传感器位于紫外线灯的正上方。作为上述方案的进一步改进方式，步骤S6之前，基于公式：Q1＝2π2EHL/(θ+sinθ)获取第一状态时紫外线灯的发射功率Q1，其中L为紫外线灯上位于C点的第一灯丝和位于D点的第二灯丝之间的长度，H为第一传感器到紫外线灯的中心线的垂直距离，第一传感器的接收面上设有传感器第一端点A和传感器第二端点B，线段AB为第一传感器的最大接收面上的最长直径，直线AC与直线BD之间的夹角为θ。作为上述方案的进一步改进方式，步骤S3中，测量第一状态时不经过水体的紫外线辐射照度E的方法为：设置位于空气中且位于套管上方的第一传感器，第一传感器的接收点为W，紫外线灯的管壁上设有X点和Y点，线段XY均平行于水体，且线段WX、线段WY均与紫外线灯相切，线段WX与套管的管壁相交于交点O，线段WY与套管的管壁相交于交点P，当水体的高度低于线段OP时，第一传感器可检测第一状态时空气中不经过水体的紫外线辐射照度E；在步骤S6之前，基于公式：Q1＝2π2EHL/(θ+sinθ)获取第一状态时紫外线灯的发射功率Q1，其中L为紫外线灯上位于C点的第一灯丝和位于D点的第二灯丝之间的长度，H为第一传感器到紫外线灯的中心线的垂直距离，直线CW与直线DW之间的夹角为θ。作为上述方案的进一步改进方式，步骤S6中，基于公式：Q2＝Q1*t2/t1获取第二状态时紫外线灯的水下发射功率Q2。一种紫外线灯发射功率的测量装置，包括紫外线灯、第一传感器、第二传感器、套管和盛水装置，紫外线灯位于套管中，套管置于盛水装置中，并可分别处于水体低于套管顶点的第一状态，以及水体高于套管顶点的第二状态，第一紫外线传感器用于检测第一状态时不经过水体的紫外线灯的辐射照度，第二紫外线传感器用于检测第一状态时与第二状态时紫外线灯的水下紫外线辐射照度。本专利技术的有益效果是：通过测量置有紫外线灯的套管在第一状态时空气中不经过水体的紫外线辐射照度E，再结合测量出的第一状态时水下紫外线辐射照度t1和第二状态时水下紫外线辐射照度t2，通过公式计算得出紫外线灯完全置于水下时的紫外线灯发射功率。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的流程图；图2是本专利技术第一实施例的水体的表面位于水位线最大高度时测量装置剖视图；图3是图2中A-A像的剖面图；图4是本专利技术第二实施例的水体的表面位于水位线最大高度时测量装置剖视图；图5是图4中B-B向的剖面图。具体实施方式以下将结合实施例和附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本专利技术的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本专利技术中所使用的上、下、左、右、前、后等描述仅仅是相对于附图中本专利技术各组成部分的相互位置关系来说的。此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本
的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。本专利技术的原理是：将紫外线灯置于套管中，将带有紫外线灯的套管放入水中，使水体不超过水位线最大高度，记为第一状态，在水体不超过水位线最大高度时，置于套管上方的第一紫外线传感器接收到的紫外线全部是由紫外线灯发出的不经过水体的紫外线，记录此时第一紫外线传感器检测到的第一状态时空气中不经过水体的紫外线辐射照度E，由于此时由第一紫外线传感器接收到的紫外线全部是水中的紫外线灯发出的不经过水体的紫外线，便可利用E值结合现有技术中紫外线灯在空气中发射功率的计算方法，计算出紫外线灯此时的发射功率，即第一状态时紫外线灯的发射功率Q1，同时也记录下第二紫外线传感器检测到的第一状态时水下紫外线辐射照度t1，由于第二紫外线传感器正常情况下为检测空气中紫外线辐射照度的装置，所以其在水中检测的辐射照度只能作为相对值被比较。由于第一状态时，只有部分的套管置于水下，所以得出的Q1值不能作为全部套管没入水下时紫外线灯水下发射功率，所以接下来通过调整水体高度，使水体没过套管顶端，记为第二状态，并记录下第二状态时水下紫外线辐射照度t2，同样，t2也只能作为相对值被比较，以第一状态作为参照，第二状态与第一状态相比唯一改变的条件为水体高度，此时水下紫外线辐射照度由t1变为t2，通过t2和t1的比值，可以得出在水体高度改变时水下紫外线灯发射功率的改变比率，再结合第一状态时紫外线灯的发射功率Q1，通过Q2＝Q1*t2/t1得出第二状态时紫外线灯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紫外线灯水下发射功率的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将紫外线灯置于防水且可透过紫外线的套管内，将置有所述紫外线灯的所述套管放入水中，使水体低于所述套管的顶点，记为第一状态；S2：测量第一状态时水下紫外线辐射照度t1；S3：测量第一状态时不经过水体的紫外线辐射照度E；S4：调整水体高度，使水体高于所述套管的顶点，记为第二状态；S5：测量第二状态时水下紫外线辐射照度t2；S6：通过E、t1和t2，计算出第二状态时所述紫外线灯的水下发射功率Q2；在上述步骤中，步骤S2和步骤S3不分先后。

【技术特征摘要】
1.一种紫外线灯水下发射功率的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将紫外线灯置于防水且可透过紫外线的套管内，将置有所述紫外线灯的所述套管放入水中，使水体低于所述套管的顶点，记为第一状态；S2：测量第一状态时水下紫外线辐射照度t1；S3：测量第一状态时不经过水体的紫外线辐射照度E；S4：调整水体高度，使水体高于所述套管的顶点，记为第二状态；S5：测量第二状态时水下紫外线辐射照度t2；S6：通过E、t1和t2，计算出第二状态时所述紫外线灯的水下发射功率Q2；在上述步骤中，步骤S2和步骤S3不分先后。2.根据权利要求1所述的紫外线灯水下发射功率的测量方法，其特征在于，所述步骤S2中，测量第一状态时水下紫外线辐射照度t1的方法为：设置浸没在水中的第二传感器，通过第二传感器测量第一状态时水下紫外线辐射照度t1。3.根据权利要求1所述的紫外线灯水下发射功率的测量方法，其特征在于，所述套管为石英管。4.根据权利要求1所述的紫外线灯水下发射功率的测量方法，其特征在于，所述步骤S3中，测量第一状态时不经过水体的紫外线辐射照度E的方法为：设置位于空气中且位于套管上方的第一传感器，第一传感器的接收面上分别设有M点和N点，线段MN的长度为接收面的最大直径，紫外线灯的管壁上设有X点和Y点，线段MN与线段XY均平行于水体，且线段MX、线段NY均与紫外线灯相切，线段MX与套管的管壁相交于交点O，线段NY与套管的管壁相交于交点P，当水体的高度低于线段OP时，第一传感器可检测第一状态时空气中不经过水体的紫外线辐射照度E。5.根据权利要求4所述的紫外线灯水下发射功率的测量方法，其特征在于，定义水体的表面到所述紫外线灯中心线的垂直距离为h，h满足时，所述第一传感器检测第一状态时空气中不经过水体的紫外线辐射照度E，其中R为所述套管半径，d为所述紫外线灯半径。6.根据权利要求5所述的紫外线灯水下发射功率的测量方法，其特征在于，所述第一传感器位于所述紫外线灯的正上方。7.根据权利要求4所述的一种紫外线灯...

【专利技术属性】
技术研发人员：张连峰，张金松，
申请(专利权)人：深圳清华大学研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44