管式水质透明度激光检测装置的制作方法

本实用新型涉及水质检测技术，特别是涉及一种管式水质透明度激光检测装置的技术。

背景技术：

通常水是无色透明的液体，但是内河河道中的水质由于含有泥沙、水体微生物、生活和工业排放等物质，造成水体浑浊和色度变化，透明度下降，人眼感观不良。该指标表明水质的营养改变，造成水体生物的生存环境条件的变化。随着水体环保要求的提高需要对河道水体进行连续透明度的监测。

现有的水质透明度检测主要有以下两种：

1）现场采用塞氏盘法实施人工检测，该方法的检测工具是一个直径20cm圆盘，圆盘上表面标有黑白四等分的标记，并在圆盘中心固定有绳索，圆盘底面设有重锤，检测时将圆盘缓慢放入水中，直到肉眼看不清圆盘上的黑白标记后，测量绳索的入水长度，再根据绳索的入水长度计算出水体的透明度。

2）在实验室采用十字法实施检测，该方法的检测工具是一个无色有机玻璃圆筒，圆筒的长度为330MM，内径为25MM，筒体上标有1MM分度，筒底设有白色瓷片，瓷片上标有黑色十字，检测时将充分混匀的水样转移至圆筒中并装满，肉眼自管口垂直向下观察，同时打开筒体下端出水口的开关放水，直至水位下降到正好能辨认出瓷片上的黑色十字图形时停止放水，然后读取水柱的高度，再根据水柱高度计算出水体的透明度。

上述两种水质透明度检测方法都需要在一定照明光线下观察测量，并受到人眼观测的差异影响，测量精度较差，使用也受到环境变化的限制，无法连续测量，特别是在现场晚间无光时不能使用。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种测量精度高，而且不受环境光照影响，能实现连续测量的管式水质透明度激光检测装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型所提供的一种管式水质透明度激光检测装置，其特征在于：包括测量管、激光发射器、硅光电池、检测电路；

所述测量管为直管，测量管上开设有通水口，测量管的左端设有封闭的出发仓，测量管的右端设有封闭的接收仓，出发仓上设有光出射窗，接收仓上设有光入射窗，激光发射器安装在出发仓内，硅光电池及检测电路分别安装在接收仓内；

所述激光发射器与硅光电池形成光连接，激光发射器与硅光电池之间的光路从激光发射器出发后，先穿过出发仓的光出射窗，再穿过测量管的管腔，再穿过接收仓的光入射窗，到达硅光电池；

所述检测电路包括主控制器、电流转电压模块、模数转换模块；所述硅光电池的电流信号输出端口经电流转电压模块接到模数转换模块的模拟信号输入端口，电流转电压模立块用于将硅光电池输出的电流信号转换为电压信号后输入模数转换模块，模数转换模块的数字信号输出端口与主控制器的数据端口互联。

进一步的，所述激光发射器是用于发射波长为650nm的红光的激光发射器。

本实用新型提供的管式水质透明度激光检测装置，通过激光发射器与硅光电池的配合，根据硅光电池所接收到的激光的衰减程度来自动计算水质透明度，具有测量精度高的特点，而且不受环境光照影响，任何环境下都可以进行测量，能实现连续测量。

附图说明

图1是本实用新型实施例的管式水质透明度激光检测装置的剖视图；

图2是本实用新型实施例的管式水质透明度激光检测装置的工作原理框图。

具体实施方式

以下结合附图说明对本实用新型的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本实用新型，凡是采用本实用新型的相似结构及其相似变化，均应列入本实用新型的保护范围，本实用新型中的顿号均表示和的关系。

如图1-图2所示，本实用新型实施例所提供的一种管式水质透明度激光检测装置，其特征在于：包括测量管D1、激光发射器S1、硅光电池B1、检测电路U0；

所述测量管D1为直管，测量管上开设有通水口，测量管的左端设有封闭的出发仓，测量管的右端设有封闭的接收仓，出发仓上设有光出射窗W1，接收仓上设有光入射窗W2，激光发射器S1安装在出发仓内，硅光电池B1及检测电路U0分别安装在接收仓内；

所述激光发射器S1与硅光电池B1形成光连接，激光发射器与硅光电池之间的光路从激光发射器S1出发后，先穿过出发仓的光出射窗W1，再穿过测量管D1的管腔，再穿过接收仓的光入射窗W2，到达硅光电池B1；

所述检测电路U0包括主控制器U1、电流转电压模块U2、模数转换模块U3；所述硅光电池B1的电流信号输出端口经电流转电压模块U2接到模数转换模块U3的模拟信号输入端口，电流转电压模立块用于将硅光电池输出的电流信号转换为电压信号后输入模数转换模块，模数转换模块U3的数字信号输出端口与主控制器U1的数据端口互联。

本实用新型实施例中，所述激光发射器是用于发射波长为650nm的红光的激光发射器，波长为650nm的红光在河水里衰减系数小较小。

本实用新型实施例中，所述主控制器U1、电流转电压模块U2、模数转换模块U3均为现有技术，主控制器采用的是单片机。

本实用新型实施例的工作原理如下：

将管式水质透明度激光检测装置放入被检水体中，激光发射器发射的红激光通过被测水体后照射在硅光电池（硅光电池的光谱灵敏度接近人眼的灵敏度）上，不同的被检水体里含有不同成分，到达硅光电池时也会产生不同程度的衰减（激光能量会被水体吸收），硅光电池所吸收的照射能量也会发生变化，硅光电池根据所接收到的红激光的强度产生相应强度的电流信号，并通过电流转电压模块转换为电压信号后输入模数转换模块，再由模数转换模块转换为数字信号后输入主控制器，由主控制器换算为水质透明度。

水质透明度的计算公式为：

其中，ST为水质透明度，为硅光电池根据所接收到的红激光的强度（本实施例中激光发射器与硅光电池的光路间距为21cm），为硅光电池在无光照时的暗光强度。