抗衰减光电调节水质监测仪制造技术

本发明专利技术抗衰减光电调节水质监测仪，属于抗衰减光电调节水质监测仪技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种抗衰减光电调节水质监测仪硬件结构的改进；解决该技术问题采用的技术方案为：包括光路调节装置和光信号处理装置；光路调节装置包括调节透镜、发射光纤、消解单元和接收光纤，调节透镜靠近光源活动设置，使调节透镜与光源之间的距离能调节；发射光纤连接在消解单元的一侧，接收光纤连接在消解单元的另一侧，调节透镜与消解单元之间设置有发射光纤；发射光纤和消解单元之间还设置有发射透镜，发射透镜固定设置在消解单元上；接收光纤和消解单元之间还设置有接收透镜，接收透镜固定设置在消解单元上；本发明专利技术应用于水质监测仪。

Anti attenuation photoelectric water quality monitor

The anti attenuation photoelectric regulating water quality monitor belongs to the technical field of anti attenuation photoelectric regulating water quality monitor. The technical problem to be solved is to provide an improvement of the hardware structure of the anti attenuation photoelectric regulating water quality monitor. The technical solution to the technical problem is: including the optical path regulating device and the optical signal processing device; the optical path regulating device includes the adjusting lens The transmitting optical fiber, the digestion unit and the receiving optical fiber are arranged close to the light source so that the distance between the adjusting lens and the light source can be adjusted; the transmitting optical fiber is connected on one side of the digestion unit, the receiving optical fiber is connected on the other side of the digestion unit, and the transmitting optical fiber is arranged between the adjusting lens and the digestion unit; the transmitting optical fiber and the digestion unit are also arranged with the transmitting lens The shooting lens is fixedly arranged on the digestion unit; a receiving lens is also arranged between the receiving optical fiber and the digestion unit, and the receiving lens is fixedly arranged on the digestion unit; the invention is applied to the water quality monitor.

【技术实现步骤摘要】
抗衰减光电调节水质监测仪
本专利技术抗衰减光电调节水质监测仪，属于抗衰减光电调节水质监测仪

技术介绍
在环保水质监测领域，监测时使用的光电信号是否稳定准确事关监测计量、测量的稳定准确，影响监测效果，同时对设备调试过程中光电转换功能的使用，会影响监测光源的使用寿命，决定了在线仪的测量准确性以及重复性能；目前国内的主流产品还是使用固定电源对发射光源进行供电，供电电源的电流不可调节，这样会使监测光源的强度无法改变，只能通过调节光源接收端的电位器来改变接收光源信号的放大倍数，从而改变最终光电信号的强弱；然而发射光源附近的固定电流一般都较大，会使光源装置加快老化，缩短使用寿命。每个监测系统存在一定的差异性，固定电流产生的发射光源亮度过强，即使光源接收端的电位器将信号放大倍数调到最小，接收到的信号还是会很大以至于产生溢出，导致监测的光照信号变化不能反映被监测水质的浓度变化；另外也有可能出现固定电流产生的发射光源的亮度较弱，即使光源接收端的电位器将信号放大倍数调到最大，接收到的信号还是过小，同样会使得信号的变化不能反映被监测水质的浓度变化。另一方面，现有设备利用直连光纤安装与消解单元两侧进行光信号的传输，然而由于光纤芯直径小，发射光通过消解单元后形成散射，使得接收端接收到的光会非常小，不利于后端的光电信号处理，随着仪器的使用光源会出现衰减，使得光源的聚焦点发生偏移，通过直接连接的光纤的光信号发生变化，使得仪器的性能下降。
技术实现思路
本专利技术克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种抗衰减光电调节水质监测仪硬件结构的改进。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：抗衰减光电调节水质监测仪，包括光路调节装置和光信号处理装置；所述光路调节装置包括调节透镜、发射光纤、消解单元和接收光纤，所述调节透镜靠近光源活动设置，使调节透镜与光源之间的距离能调节；所述发射光纤连接在消解单元的一侧，所述接收光纤连接在消解单元的另一侧，所述调节透镜与消解单元之间设置有发射光纤；所述发射光纤和消解单元之间还设置有发射透镜，所述发射透镜固定设置在消解单元上；所述接收光纤和消解单元之间还设置有接收透镜，所述接收透镜固定设置在消解单元上；所述接收光纤的一端与消解单元相连，所述接收光纤的另一端与光信号处理装置相连；所述光信号处理装置包括光电转化板，所述光电转化板内部设置有恒流源驱动模块和信号输入调节模块；所述恒流源驱动模块的输出端与光源发生器相连，信号输入调节模块的信号输入端与光源发生器相连，所述信号输入调节模块的信号输出端与PLC控制器相连。所述信号输入调节模块的电路结构为：所述光源发生器的输出端并接电容C1的一端，电阻R1的一端后与芯片U2的2脚相连；所述芯片U2的3脚并接4脚后接地；所述芯片U2的8脚并接5V直流电源后与电容C4的一端相连，所述电容C4的另一端接地；所述芯片U2的1脚并接电容C1的另一端，电阻R1的另一端后与电阻R5的一端相连，所述电阻R5的另一端并接电容C5的一端后与芯片U2的5脚相连，所述电容C5的另一端接地；所述芯片U2的6脚并接电阻R2的一端后与电阻R3的一端相连，所述电阻R3的另一端串接可调电阻VR1后接地；所述芯片U2的7脚并接电阻R2的另一端后与电阻R4相连，所述电阻R4的另一端依次并接电容C6的一端，有极电容C7的正极后与PLC控制器的信号输入端相连，所述电容C6的另一端并接有极电容C7的负极后接地。所述恒流源驱动模块的电路结构为：所述直流电源5V输出端并接电容C3的一端后与芯片U1的3脚相连，所述芯片U1的1脚并接有极电容C2的正极后分别与芯片U3和芯片U4的3脚相连，所述芯片U1的2脚并接电容C3的另一端，有极电容C2的负极后接地；所述芯片U3和芯片U4的1脚分别与光源发生器的电源输入端相连；所述芯片U3和芯片U4的2脚分别串接可调电阻和拨码开关后与PLC控制器相连。所述芯片U2具体为放大器，型号为MCP602；所述芯片U1具体为稳压器，型号为78L05；所述芯片U3和U4具体为恒流芯片，型号为LM334。所述光源发生器的数量为三个。所述信号输入调节模块中设置的可调电阻VR1对光源输出信号强度进行调节，调节的增益范围为4.6倍-51倍。本专利技术相对于现有技术具备的有益效果为：本专利技术不同于以往的水质在线监测装置，可以对光源发生器的电源功率进行调节，控制装置的光电转化板接收到差异性光照强度信号，通过信号输入调节模块将信号进行接收放大，并传送至控制系统进行处理，控制系统进行自适应的锁相反馈循环调节，使水质监测信号传输更加稳定，有效提高了设备的使用寿命、水质的监测精度和监测效率；同时，本专利技术通过在光源发射端使用大面积透镜，可以将光源发出出来的光聚焦到光纤头上，透镜可以前后移动，这样在光源衰减，聚焦点发射偏移后可以通过调节透镜来重新找正，使得仪器的性能不受光源衰减的影响，另外在发射光源光纤靠近消解单元的一侧使用一块标准透镜，将光纤发射光聚焦到消解单元上，使得光信号监测消解单元的化学反应更加灵敏，本专利技术在接收光纤靠近消解单元的一侧使用一块标准透镜将通过消解单元散射光聚焦于接收光纤上，使得接收到的光信号增多，使得监测水质精度更高，明显提升监测效率。附图说明下面结合附图对本专利技术做进一步说明：图1为本专利技术光路调节装置的结构示意图；图2为本专利技术光信号处理装置的结构示意图；图3为本专利技术信号输入调节模块的电路结构示意图；图4为本专利技术恒流源驱动模块的电路结构示意图；图中：1为光路调节装置、2为光信号处理装置、3为调节透镜、4为发射光纤、5为消解单元、6为接收光纤、7为发射透镜、8为接收透镜、9为光电转化板、10为恒流源驱动模块、11为信号输入调节模块、12为光源发生器、13为PLC控制器。具体实施方式如图1至图4所示，抗衰减光电调节水质监测仪，包括光路调节装置（1）和光信号处理装置（2）；所述光路调节装置（1）包括调节透镜（3）、发射光纤（4）、消解单元（5）和接收光纤（6），所述调节透镜（3）靠近光源活动设置，使调节透镜（3）与光源之间的距离能调节；所述发射光纤（4）连接在消解单元（5）的一侧，所述接收光纤（6）连接在消解单元（5）的另一侧，所述调节透镜（3）与消解单元（5）之间设置有发射光纤（4）；所述发射光纤（4）和消解单元（5）之间还设置有发射透镜（7），所述发射透镜（7）固定设置在消解单元（5）上；所述接收光纤（6）和消解单元（5）之间还设置有接收透镜（8），所述接收透镜（8）固定设置在消解单元（5）上；所述接收光纤（6）的一端与消解单元（5）相连，所述接收光纤（6）的另一端与光信号处理装置（2）相连；所述光信号处理装置（2）包括光电转化板（9），所述光电转化板（9）内部设置有恒流源驱动模块（10）和信号输入调节模块（11）；所述恒流源驱动模块（10）的输出端与光源发生器（12）相连，信号输入调节模块（11）的信号输入端与光源发生器（12）相连，所述信号输入调节模块（11）的信号输出端与PLC控制器（13）相连。所述信号输入调节模块（11）的电路结构为：所述光源发生器（12）的输出端并接电容C1的一端，电阻R1的一端后与芯片U2的2脚相连；所述芯片U2的3脚并接4脚后接地；所述芯片U2的8脚并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.抗衰减光电调节水质监测仪，其特征在于：包括光路调节装置（1）和光信号处理装置（2）；所述光路调节装置（1）包括调节透镜（3）、发射光纤（4）、消解单元（5）和接收光纤（6），所述调节透镜（3）靠近光源活动设置，使调节透镜（3）与光源之间的距离能调节；所述发射光纤（4）连接在消解单元（5）的一侧，所述接收光纤（6）连接在消解单元（5）的另一侧，所述调节透镜（3）与消解单元（5）之间设置有发射光纤（4）；所述发射光纤（4）和消解单元（5）之间还设置有发射透镜（7），所述发射透镜（7）固定设置在消解单元（5）上；所述接收光纤（6）和消解单元（5）之间还设置有接收透镜（8），所述接收透镜（8）固定设置在消解单元（5）上；所述接收光纤（6）的一端与消解单元（5）相连，所述接收光纤（6）的另一端与光信号处理装置（2）相连；所述光信号处理装置（2）包括光电转化板（9），所述光电转化板（9）内部设置有恒流源驱动模块（10）和信号输入调节模块（11）；所述恒流源驱动模块（10）的输出端与光源发生器（12）相连，信号输入调节模块（11）的信号输入端与光源发生器（12）相连，所述信号输入调节模块（11）的信号输出端与PLC控制器（13）相连。...

【技术特征摘要】
1.抗衰减光电调节水质监测仪，其特征在于：包括光路调节装置（1）和光信号处理装置（2）；所述光路调节装置（1）包括调节透镜（3）、发射光纤（4）、消解单元（5）和接收光纤（6），所述调节透镜（3）靠近光源活动设置，使调节透镜（3）与光源之间的距离能调节；所述发射光纤（4）连接在消解单元（5）的一侧，所述接收光纤（6）连接在消解单元（5）的另一侧，所述调节透镜（3）与消解单元（5）之间设置有发射光纤（4）；所述发射光纤（4）和消解单元（5）之间还设置有发射透镜（7），所述发射透镜（7）固定设置在消解单元（5）上；所述接收光纤（6）和消解单元（5）之间还设置有接收透镜（8），所述接收透镜（8）固定设置在消解单元（5）上；所述接收光纤（6）的一端与消解单元（5）相连，所述接收光纤（6）的另一端与光信号处理装置（2）相连；所述光信号处理装置（2）包括光电转化板（9），所述光电转化板（9）内部设置有恒流源驱动模块（10）和信号输入调节模块（11）；所述恒流源驱动模块（10）的输出端与光源发生器（12）相连，信号输入调节模块（11）的信号输入端与光源发生器（12）相连，所述信号输入调节模块（11）的信号输出端与PLC控制器（13）相连。2.根据权利要求1所述的抗衰减光电调节水质监测仪，其特征在于：所述信号输入调节模块（11）的电路结构为：所述光源发生器（12）的输出端并接电容C1的一端，电阻R1的一端后与芯片U2的2脚相连；所述芯片U2的3脚并接4脚后接地；所述芯片U2的8脚并接5V直流电源后与电容C4的一端相连，所述电容C4的另一端接地；所述芯片U2的1脚并接电容C1的另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：白慧宾，张利军，闫兴钰，杨兆青，唐艳平，王晋，侯文兵，丁相午，王红梅，
申请(专利权)人：中绿环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14