专利名称：探头式光电浑浊度测量传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及液体混浊度的测量，尤其涉及一种水质浑浊度的连续、实时测量用的传感器。
目前普遍应用的浊度仪有连续型、实验室型，均为固定式测试仪器，通过对悬浊液的透光或散射光程度进行光电转换，从而得出液体的色、浊度。如上海自来水公司用的GDS－3型光电式浑浊度仪。还有LZ－101型连续式浊度仪。这类浊度仪其测量方法是用吊瓶现场采样送实验室测量。或对自来水管中的水进行连续测量。已有技术存在的共同问题是吊瓶采样测量只能进行水表面采样，无法对深层水进行采样，它们不能对现场的各水层进行连续、实时的浊度测量。为了克服已有技术存在的上述问题，本实用新型提出了一种新型探头式光电浑浊度测量传感器，其目的在于使已有技术的实验室型浊度仪传感器转变为便携式现场测试型，由只能测试水表面浊度变为能连续、实时测量水域中不同深度、不同部位的立体浊度分布。
本实用新型的探头式光电浑浊度测量传感器，包含一壳体、一暗室、一发光元件和光电接收元件，其特征在于还包含使外界光不能进入所述暗室的弯曲的进水道和出水道所述暗室设在所述壳体内并由所述弯曲的进水道和弯曲的出水道通过所述壳体使所述暗室与外界沟通；所述发光元件安装在所述暗室的侧壁上，所述光电接收元件安装在所述暗室的侧壁上的使其能接收所述发光元件发出的直射光的位置处。所述发光元件、和所述光电接收元件均密封在壳体内，其前端(发光端、接收端)相对于暗室是透明的。这样构成的传感器，外界光阻隔在弯曲的水道中，而被测液体可从弯曲水道中自由流进流出从而使该传感器可对水域进行实时、连续、在不同水位处进行水的混浊度测量。
下面参照附图接合实施例详细说明本实用新型
图1是本实用新型的一实施例的结构剖视图。
图2是图1结构的A－A横剖视图图3是本实用新型的另一实施例的结构剖视图。
图4是本实用新型的又一实施例图。
图1和图2是本实用新型的传感器的一实施例的结构剖示图。图中壳体1的外形可以是圆柱体(如图1，图2所示)，也可以是球形等其它几何形状(图中未画出)，其所用材料可为金属、非金属等不透光材料。壳体内部有一空腔形成的暗室2，该暗室2可以是空心圆柱体，也可以是空心球体等其它几何形状(图中未画出)。壳体1的外壁与暗室2的内壁间设有弯曲或曲折的进水道3和出水道4，所述进水道3设在壳体1的上端、出水道4设在壳体1的下端，当然两水道3、4也可设在壳体1的两侧或其它部位。两水道3、4的横切面部为圆形，也可为如正方形等其它形状。进水道3上端有一段垂直水道，其上端与壳体1的外界连通，其下端与一段水平水道连通，水平水道位于壳体1的内部，其两端再通过两段垂直水道与暗室2连通，出水道4结构与进水道3以暗室水平中心轴线为轴对称的相同的几何结构，很显然两水道3、4也可为不相同的结构，两水道3、4的结构也可如图3、图4所示的结构，在图3中进水道3和出水道4成“
”形结构，在图4中两水道3、4实质为两根弯曲的水管各通过一段垂直水道与暗室连通。本实施例虽给出上述一些进水道3和出水道4的结构，但本实用新型不限于上述结构，其基本思想是阻隔外界光进入暗室2，因此任何其它弯曲能阻隔外界光进入暗室2的两水道几何结构均落入本实用新型精神范围内，利用光的直线性使外界光阻隔在弯曲的水道3、4中而不会进入暗室2，为了进一步消除外界光的干扰，可使水道3、4的曲折次数增加或弯曲的曲率加大，也可在水道3、4的内表面涂复吸光材料。一发光元件5安装密封在暗室2的内侧壁上，其发光表面相对于暗室2必须是透明的。在发光元件5的光路所指暗室2的另一侧壁处安装密封一光电接收元件6，该元件发光表面相对于暗室也是透明的，其接收光路与发光元件5的发送光路相重叠，即光电接收元件6安置在与发光元件5相对置的暗室侧壁上。在暗室2的侧壁另一处安装密封一辅助光电接收元件7，其光接收表面相对于暗室2是透明的，该元件的光路与发光元件5的光路和接收元件6的光路都不重叠而使其不能接收发光元件5所直接发送的光，它用来接收悬浊液的悬浮颗粒13的散射光11。而光电接收元件6是用来接收发光元件5的透射光12。发光元件5为半导体发光元件，光电接收元件6和辅助光电接收元件7为半导体光电接收元件。
发光元件5，光电接收元件6和辅助光电接收元件7通过电缆9、10、14与电路放大显示框8相连接。电缆9、10、14与发光元件5、光电接收元件6和辅助光电接收元件7相连端均密封在壳体1内，使之与所测液体绝缘。
悬浊液的光学特性是浑浊度高时，透射光12下降，散射光11则增大，反之浑浊度下降时，透射光12增大而散射光11则下降。
该传感器利用透射光的伯朗－比耳定律和／或散射光的瑞利定律和透射光、或透射光与散射光之比的比列式，由光电接收元件6、7所接收转换的随暗室2中浑浊度变化而变化的输出电流经电缆线9、10、14送至电路放大显示部分8，在那里放大、处理，最后测量显示出暗室2中所在悬浊液的浑浊度。
为了进一步提高测试的灵敏度和准确度可在发光元件5，光电接收元件6、7的前端设置光学聚焦透镜(图中未画出)，这些光学透镜与相应的发光元件5和光电接收元件6、7均密封在所述壳体1内，相应发光端、接收端相对于暗室2是透明的。在暗室2的内表面涂覆吸光材料以减小杂散光对测试的影响。
图3、图4是该传感器结构的另两个实施例，它们除进、出水道3、4的结构与图1的不同外，其它结构都相同，其中图3中进、出水道3、4与图1中的走向不一样，而图4中的进、出水道3、4是采用弯曲水管和壳体1中的两段垂直水道构成的。
整个传感器部分可用零件总装而成，也可对半粘结而成，当然也可整体浇铸。
采用本实用新型的光电式浑浊度测量传感器能使用户方便地、随时随地将该传感器投入被测水域中，能直接、快速读出该部位的水样混浊度，从而为水处理行业进入定量分析提供基础，其测量范围可达0～10000度，并采用量程选择，最小量程可达0～0.5度。该传感器适用于电力、造纸、印染、酒厂、钢铁厂、大小水厂、环境保护以及科研单位等部门用来测试水质的混浊度或污染程度，当然也可用来测试液体的浓度、密度、以及流过暗室的空气粉尘等。
权利要求1.一种探头式光电浑浊度测量传感器，包含壳体、暗室、发光元件和光电接收元件，其特征在于还包含使外界光不能进入所述暗室的弯曲的进水道和出水道；所述暗室设在所述壳体内并由所述弯曲的进水道和出水道通过所述壳体使所述暗室与外界沟通；所述发光元件安装在所述暗室的侧壁上，所述光电接收元件安装在所述暗室的侧壁上的使其能接收所述发光元件发出的直射光的位置处。
2.如权利要求1所述传感器，其特征在于还包含一安装在所述暗室侧壁上的使其不能接收所述发光元件直接发送的光的位置处、用于接收浑浊物引起的散射光的辅助光电接收元件。
3.如权利要求1所述传感器，其特征在于所述发光元件和所述光电接收元件、辅助光电接收元件前部可设有增加测试灵敏度的光学聚焦透镜，所述发光元件、光电接收元件和所述光学聚焦透镜均密封在所述壳体内，所述发光元件的发光端、所述接收元件的接收端相对于所述暗室是透明的。
4.如权利要求1所述传感器，其特征在于所述发光元件和所述光电和辅助光电接收元件为半导体发光元件和半导体接收元件。
5.如权利要求1所述传感器，其特征在于所述光电接收元件安装在与发光元件相对置的所述暗室的侧壁上。
6.如权利要求1所述传感器，其特征在于所述弯曲的进水道或出水道是由所述在壳体内的一段与外界沟通的垂直水道与所述壳体内一段水平水道相连通且该段水平水道的两端通过两段垂直水道与所述暗室沟通而组成。
7.如权利要求1所述传感器，其特征在于所述发光元件、光电接收元件和辅助光电接收元件及其与电缆连接端均密封在所述壳体内，所述发光元件的发光端、光电接收元件和辅助光电接收元件的接收端相对于暗室是透明的。
专利摘要一种探头式光电浑浊度测量传感器，包含一壳体和壳体内的一暗室，该暗室通过弯曲的进水道和出水道与壳体的外界沟通，所述暗室内侧壁上设有发光元件、光电接收元件。该传感器可用于现场、对不同深度、部位的水质混浊度进行连续、实时测量。
文档编号G01N21/59GK2068681SQ9020799
公开日1991年1月2日 申请日期1990年5月29日 优先权日1990年5月29日
发明者王志武 申请人:上海自来水公司节水设备总厂