一种水质检测的干扰补偿装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及水质检测技术领域，更具体涉及一种水质检测的干扰补偿装置。
【背景技术】
[0002]水质检测中一般应用基于光学原理的传感器来快速的测量水中多个指标参数，例如溶解氧浓度、叶绿素、混浊度、COD等。一般水质监测平台只是把多个传感器简单的固定在一起，各个水质传感器相互独立，互不影响，这种方式使得系统中各个传感器检测过程中并没有考虑检测环境中的杂散光和背景光，因此检测结果容易受到干扰，尤其是一些开放光程的检测传感器，如果忽略环境中的背景光干扰，检测的结果有可能是几个因素的叠加结果，例如测量叶绿素，光学传感器是通过用特定波长的光照射水体样本，通过检测激发出的荧光强度来反演叶绿素含量，但是，在光照射水体时，并不是仅仅有叶绿素会对光进行吸收，水中溶解的一些有机物分子或者悬浊物都会对光造成吸收或散射，同样，探测器接收到的除了荧光还有与荧光相同波段的杂散光和背景光，测量到的光强信号是复杂的，包含很多不需要的量，因此这一结果不能准确的反应待测量的真实情况，而这种干扰根据不同的水质环境条件会发生相应的变化，现有技术中并未对水质测量中杂散光进行有效地处理，因此在水质测量中不能得到精确的测量数据。
【实用新型内容】
[0003](一 )要解决的技术问题
[0004]本实用新型要解决的技术问题是水质测量中如何消除杂散光和背景光的干扰，获得精确的水质测量数据。
[0005]( 二)技术方案
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种水质检测的干扰补偿装置，包括壳体、固定于所述壳体内的光源、固定于所述壳体外表面的外界背景光检测器、固定于所述壳体内的内部散射光检测器和内部透射光检测器。
[0007]优选地，所述壳体为四棱柱，所述光源固定于所述四棱柱的第一底面上，所述内部透射光检测器固定于所述四棱柱的第二底面上；所述外界背景光检测器固定于所述四棱柱的第一侧面上；所述内部散射光检测器固定于所述四棱柱的第二侧面上。
[0008]优选地，所述第一侧面和所述第二侧面为相对面。
[0009]优选地，所述第一侧面和所述第二侧面上均开有圆孔。
[0010]优选地，所述壳体的材质为不透光的聚氯乙烯材料。
[0011]优选地，所述光源为可调制光源，位于所述第一底面的几何中心，并且以高透玻璃密封。
[0012]优选地，所述外界背景光检测器位于所述第一侧面的几何中心，并且以高透玻璃密封。
[0013]优选地，所述内部散射光检测器位于所述第二侧面的几何中心，并且以高透玻璃密封。
[0014]优选地，所述内部透射光检测器位于所述第二底面的几何中心，并且以高透玻璃密封。
[0015]优选地，所述装置还包括信号采集电路，所述信号采集电路采集所述外界背景光检测器、内部散射光检测器和内部透射光检测器的检测信号。
[0016](三)有益效果
[0017]本实用新型提供了一种水质检测的干扰补偿装置，在水质检测中，将水质检测系统与本实用新型的装置连接，所述装置可以作为附件安装在水质检测系统平台上，可实时、精确地测定水中当前状态的杂散光、背景光以及光在水中吸收情况信息，基于光学原理的水质传感器在测量时可以扣除这些信息，消除其干扰，得到更加准确的被测量信息。
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本实用新型的一种水质检测的干扰补偿装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。
[0021]图1为本实用新型的一种水质检测的干扰补偿装置的结构示意图；所述装置包括壳体1、固定于所述壳体内的光源2、固定于所述壳体外表面的外界背景光检测器3、固定于所述壳体内的内部散射光检测器4和内部透射光检测器5。
[0022]本实用新型提供的水质检测的干扰补偿装置，在水质检测中，将水质检测系统与本实用新型的装置连接，检测时，所述装置自动采集水中自然状态下的背景中的杂散光等干扰光，然后将量化结果传送到水质检测系统，对系统检测参数进行干扰补偿，得到更加精确的检测结果
[0023]所述壳体为四棱柱，所述光源固定于所述四棱柱的第一底面上，所述内部透射光检测器固定于所述四棱柱的第二底面上；所述外界背景光检测器固定于所述四棱柱的第一侧面上；所述内部散射光检测器固定于所述四棱柱的第二侧面上。所述第一底面与所述第二底面上平行；所述四棱柱好包括第三侧面上和第四侧面上，所述第三侧面上和第四侧面为向对面。所述第一侧面和所述第二侧面为相对面。所述四棱柱优选地为长方体，尺寸长宽高分别为20cm*10cm*10cmo
[0024]所述壳体的材质为不透光的聚氯乙烯PVC材料，其内层和外层都敷一层高透玻璃，用作防水。
[0025]所述壳体，在两个相对的面上的对端各开一个圆孔，直径为4cm，优选地在第一侧面和所述第二侧面上开有圆孔，使水能在壳体内流通，测量时能保证与外界的水体交换。
[0026]所述光源2为可调制高亮红光光源，位于所述第一底面的几何中心，并且以高透玻璃密封。所述光源为红色LED，波长为850nm。所述光源通过光源驱动电路提供一个IKHz的正弦驱动信号进行驱动。
[0027]所述光源为波长可调制的光源，位于所述第一底面的几何中心，并且以高透玻璃密封。
[0028]所述外界背景光检测器位于所述第一侧面的几何中心，并且以高透玻璃密封，用于检测装置外面的背景光；所述外界背景光检测器为光电二极管。
[0029]所述内部散射光检测器位于所述第二侧面的几何中心，并且以高透玻璃密封，用于检测光源发出的光在水中的散射情况；所述内部散射光检测器为光电二极管。
[0030]所述内部透射光检测器位于所述第二底面的几何中心，并且以高透玻璃密封，用于检测光源发出的光穿过水体后的光强；所述内部透射光检测器可采用光电二极管。
[0031]所述光源发出的光穿过壳体内部的水体，会被水中的有机物或者其他杂质吸收和散射一部分，剩下大部分光穿过水体打在对面的光电二极管(内部透射光检测器)上，散射光被侧面的光电二极管(内部散射光检测器)探测，可以得到水体的吸收率和散射率。
[0032]所述装置还包括信号采集电路6，所述信号采集电路采集所述外界背景光检测器、内部散射光检测器和内部透射光检测器的检测信号。
[0033]所述装置还包括通信接口 7和固定件8 ;所述通信接口 7为防水航空插头，与所述信号采集电路连接，通过串口与水质监测系统通信，供其对其上安装的传感器的测量结果进行补偿。所述固定件8用于固定本实用新型的装置。
[0034]以上实施方式仅用于说明本实用新型，而非对本实用新型的限制。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种水质检测的干扰补偿装置，其特征在于，包括壳体、固定于所述壳体内的光源、固定于所述壳体外表面的外界背景光检测器、固定于所述壳体内的内部散射光检测器和内部透射光检测器以及采集所述外界背景光检测器、内部散射光检测器和内部透射光检测器的检测信号的信号采集电路。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述壳体为四棱柱，所述光源固定于所述四棱柱的第一底面上，所述内部透射光检测器固定于所述四棱柱的第二底面上；所述外界背景光检测器固定于所述四棱柱的第一侧面上；所述内部散射光检测器固定于所述四棱柱的第二侧面上。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一侧面和所述第二侧面为相对面。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一侧面和所述第二侧面上均开有圆孔。
5.根据权利要求1至4任一项所述的装置，其特征在于，所述壳体的材质为不透光的聚氯乙稀材料。
6.根据权利要求2至4任一项所述的装置，其特征在于，所述光源为波长可调制的光源，位于所述第一底面的几何中心，并且以高透玻璃密封。
7.根据权利要求2至4任一项所述的装置，其特征在于，所述外界背景光检测器位于所述第一侧面的几何中心，并且以高透玻璃密封。
8.根据权利要求2至4任一项所述的装置，其特征在于，所述内部散射光检测器位于所述第二侧面的几何中心，并且以高透玻璃密封。
9.根据权利要求2至4任一项所述的装置，其特征在于，所述内部透射光检测器位于所述第二底面的几何中心，并且以高透玻璃密封。
【专利摘要】本实用新型提供了一种水质检测的干扰补偿装置，其包括壳体、固定于所述壳体内的光源、固定于所述壳体外表面的外界背景光检测器、固定于所述壳体内的内部散射光检测器和内部透射光检测器以及采集所述外界背景光检测器、内部散射光检测器和内部透射光检测器的检测信号的信号采集电路。本实用新型的装置可以作为附件安装在水质检测系统的平台上，可实时、精确地测定水中当前状态的杂散光，背景光以及光在水中吸收情况信息，基于光学原理的水质传感器在测量的同时可以扣除这些信息，消除其干扰，得到更加准确的被测量信息。
【IPC分类】G01N21-49, G01N21-59
【公开号】CN204374082
【申请号】CN201420850277
【发明人】郑文刚, 董大明, 赵贤德, 郭瑞, 吴文彪
【申请人】北京农业智能装备技术研究中心
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年12月26日