一种基于光纤倏逝波传感的水质色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光纤倏逝波传感的水质色度检测装置，包括紫外可见光光源、本征型光纤倏逝波传感器、USB光纤光谱仪和计算机。紫外可见光光源通过SMA905光纤接头与本征型光纤倏逝波传感器连接，本征型光纤倏逝波传感器通过SMA905光纤接头与USB光纤光谱仪连接，USB光纤光谱仪通过USB数据线与计算机连接，计算机内包含色度计算分析程序。本实用新型专利技术利用光纤倏逝波的吸收原理，通过光谱数据计算即可获得水质色度，具有结构简单、操作方便、体积小、成本低等优点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种色度检测装置，特别是涉及一种应用于饮用水、工业废水以及各种水溶液的色度检测装置。
技术介绍
水的色度是有关水的颜色的表征，是水质好坏的重要指标之一，目前常用检测方法有化学分析方法、分光光度计法和透射式光纤传感检测法。其中化学分析方法主要基于现有国家标准(GB/T11903-1989):钼钴比色法和稀释倍数法。钼钴比色法是利用用氯钼酸钾和氯化钴配制颜色标准溶液与被测样品进行目视比较以测定样品的色度，适用于清洁水，轻度污染并略带黄色调的水以及清洁的地面水、地下水和饮用水。稀释倍数法是将样品用光学纯水稀释至用目视比较与光学纯水相比刚好看不见颜色时的稀释倍数作为表达颜色的强度，适用于污染较严重的地面水和工业废水。化学分析方法需要采用化学药品配制标准溶液，检测繁琐，同时会带来二次污染；而且采用目视主观判断，测量结果具有不确定性。分光光度计法主要是基于朗伯比尔定律，通过定标实验建立特定波长(一般是最大吸收波长)下的吸光度与色度的拟合关系，根据拟合关系式，由待测样品的吸光度计算获得色度。该方法需要对样品进行采集、化学处理，容易造成二次污染，同时该方法检测周期长、检测复杂、成本高。透射式光纤传感检测法是输入光纤将光传输至溶液，光透过溶液后再进入输出光纤(输入光纤和输出光纤不同侧)或光透过溶液后，经反射镜反射再经过溶液后进入输出光纤(输入光纤和输出光纤同侧)，输出光纤将光输出到光检测装置，经对输出光信息进行计算处理获得溶液色度。透射式光纤传感检测法要求光纤出射端面与接收端面或反射面精确对准，一般的机械调整很难实现；而且由于光纤太细，以及光的发散，光的有效吸收距离小；而且该方法需要安装准直透镜、聚焦透镜等光学元件实现对准，装置较复杂、成本高，同时光学元件直接与液体接触会减少元件使用寿命甚至不能使用从而影响装置使用。
技术实现思路
为了克服目前水质色度检测装置的不足，本技术的目的在于提供一种基于光纤倏逝波光纤传感的水质色度检测装置，该装置利用光纤倏逝波的吸收原理，通过光谱数据计算即可获得水质色度。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种基于光纤倏逝波传感的水质色度检测装置，包括紫外可见光光源、本征型光纤倏逝波传感器、USB光纤光谱仪和计算机。紫外可见光光源通过SMA905光纤接头与本征型光纤倏逝波传感器连接，本征型光纤倏逝波传感器通过SMA905光纤接头与USB光纤光谱仪连接，USB光纤光谱仪通过USB数据线与计算机连接，计算机内包含色度计算分析程序。所述的紫外可见光光源光谱范围为380nm 780nm。所述的本征型光纤倏逝波传感器包括光纤支架和光纤，光纤绕制在支架上，光纤包括相间设置的去包层段和未去包层段，其中未去包层段与支架接触，去包层段与支架不接触。所述的USB光纤光谱仪内含分光器，接口包含一个SMA905标准光纤接口，一个USB接口和一个串口。本技术的有益效果是1.光谱范围宽，覆盖整个可见区(380nm-780nm)，满足色度学要求范围；2.本征型光纤倏逝波传感器制备简单，成本低，灵敏度高；3.装置整体体积小、携带方便；4.整个装置利用光纤传感测量水质色度，抗干扰强、能远距离传输、能实现实时监测。以下结合附图与实施例对本技术做进一步的说明。附图说明图1是本技术的结构示意图。图中，1为传光光纤；2为固体边界；3为本征型倏逝波传感器；4为USB数据线。图2为本征型光纤倏逝波传感器示意图。图中301和302为支架主体；303为去包层段；304为未去包层段。具体实施方式图1中，两个SMA905光纤接头分别与本征型光纤倏逝波传感器3光纤两端连接， 本征型光纤倏逝波传感器3 —端通过SMA905光纤接头连接到紫外可见光光源，一端SMA905 光纤接头连接到USB光纤光谱仪，USB光纤光谱仪通过USB数据线4连接到计算机。本技术目的实现的技术方案紫外可见光光源通过SMA905光纤接头将光耦合进入光纤1，经光纤1传输至本征型光纤倏逝波传感器3，本征型光纤倏逝波传感器整体 3放入需检测样品中，本征型光纤倏逝波传感器3去包层段303倏逝波进入需检测样品中， 需检测样品对倏逝波选择吸收，光功率发生变化，变化后的光线经光纤1传输，通过SMA905 光纤接头耦合进入USB光纤光谱仪，经USB光纤光谱仪内分光器分光及光电转换，将采集数据通过USB数据线4传送至计算机，通过计算机色度计算分析程序，获得所检测样品的色度值。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光纤倏逝波传感的水质色度检测装置，包括紫外可见光光源、本征型光纤倏逝波传感器、USB光纤光谱仪和计算机，紫外可见光光源通过SMA905光纤接头与本征型光纤倏逝波传感器连接，本征型光纤倏逝波传感器通过SMA905光纤接头与USB光纤光谱仪连接，USB光纤光谱仪通过USB数据线与计算机连接，计算机内包含色度计算分析程序。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：余庆，沈为民，马建飞，黄杰，余潘，赵晓伟，
申请(专利权)人：中国计量学院，
类型：实用新型
国别省市：