专利名称：消除管道式混蚀度传感器挂壁现象的豁口机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种消除管道式混蚀度传感器挂壁现象的豁口机构。属于物理类中的传感器领域。
液体的混浊度是指液体中含有其它杂质的程度，由于直接测量液体中种类繁多的杂质比较困难，所以目前世界上都采用光学原理进行间接测量，并且以此形成了混浊度的测试方法与测试规范，从测试原理来看，该管道的管壁应该是透明的，至少在光路上应该是透明的。混浊度测量有间断的采样式测量和连续的在线测量。这两种测量都有一个共同的问题，即液体中的杂质随着时间的增长会越来越多的粘附在透明的测量管壁上，使管壁透明下降，而造成测量不准、甚至无法测量。实践中，这样的现象称之为挂壁。由于挂壁现象会影响传感器的正常工作，特别是在在线连续测量时表现得更为严重，因此解决测量过程中的“挂壁”问题便成了管道式混浊度检测的关键问题之一。经对现有技术的检索，发现目前工程上主要采取以下两种方法减少和避免挂壁现象的影响。
1、经常重新标定和调整传感器，使其保持必要的精度。一旦挂壁严重到一定程度，重新标定或调整也不能解决时，只能对管壁进行清洗或者重新调换传感器。
2、采用特殊的设计，经常清洗管壁。比如，采样管内装有一个马达带动的活塞，利用活塞吸进被测液体，而活塞晚上推把液体排出时，顺便擦洗一下管壁。详见Harry Norton.Sensor and Analyzer Handbook prentice Halllnc.1982.
第一种方法实际上并没解决挂壁问题，只是对付使用。如果说这种方法对采样式来说是麻烦和费事的话，那么对在线连续式来说基本上是不可取的。
第二种方法由于其结构复杂、成本高，经常要维修，实际使用时效果不佳。
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提出一种消除管道式混蚀度传感器挂壁现象的豁口机构。
本发明的技术方案如下经对管道式混浊度传感器挂壁现象的分析，在测试时，关键在于从根本上消除管壁的存在，才能彻底消除挂壁现象。本发明主要包括光源、采样管、光接收器和豁口，在采样管的端部对径上开一对豁口，光源的光路经采样管上的豁口，由光接收器接收。尺寸相对管径尺寸比较小，因此流体经过此处时仍比较稳定，传感器可以达到相当高的精度。流体在进入采样管之前往往要经过阀门、弯头、转角等能量损耗之处，使层流状流体也会变得不稳定，一般来说，当采样管长度与管径之比大于5时，流体状态可不受影响。当采样管管长与管径之比要大于，传感器才能很好的工作。为了得到稳定的输出信号，豁口宽度b与采样管内径的比值应近似等于0.2，而长度a与采样管内径的比值应在1-2之间。在其它参数固定的情况下，为了使管内流体处于层流状态，必须控制流速，当雷诺系数Re＜2000时的流速就不会破坏层流状态，本发明Re＜1000。
本发明具有明显的实质性特点和显著进步，由于在测量的光路上消除了管壁现象，可使传感器长期可靠地运行。
以下将结合附图进一步描述
图1本发明结构示意2本发明结构示意侧视图如图1、图2所示，本发明主要包括光源1、采样管2、光接收器3和豁口4，在采样管2的端部对径上开一对豁口4，光源1的光路经采样管2上的豁口4，由光接收器3接收。尺寸相对管径尺寸比较小，因此流体经过此处时仍比较稳定，传感器可以达到相当高的精度。流体在进入采样管2之前往往要经过阀门、弯头、转角等能量损耗之处，使层流状流体也会变得不稳定，一般来说，当采样管2长度与管径之比大于5时，流体状态可不受影响。当采样管2管长与管径之比要大于10，传感器才能很好的工作。为了得到稳定的输出信号，豁口4宽度b与采样管2内径的比值应近似等于0.2，而长度a与采样管2内径的比值应在1-2之间。在其它参数固定的情况下，为了使管内流体处于层流状态，必须控制流速，当雷诺系数Re＜2000时的流速就不会破坏层流状态，本发明Re＜1000。
举一实例当豁口尺寸取a＝5mm，b＝1mm，用脱脂牛奶作为液体(水)中的杂质，当水中牛奶浓度小于15％时，测得的结果完全与Beer’s Law理论曲线相符，浓度大于是15％，实测值小于理论值，取流速V＝0.1m/sec-0.25m/sec之间，流速在此范围内变化对传感器工作没有影响，连续运行了二个多星期，测得的传感器信号波动小于12％，而在同样条件下的普通混浊度传感器，其输出信号二周内下降了8.5％。
权利要求
1.一种消除管道式混蚀度传感器挂壁现象的豁口机构，主要包括光源1、采样管2、光接收器3，其特征在于还包括豁口4，在采样管2的端部对径上开一对豁口4，光源1的光路经采样管2上的豁口4，由光接收器3接收。
2.根据权利要求1所述的这种消除管道式混蚀度传感器挂壁现象的豁口机构，其特征还在于采样管2管长与管径之比要大于10。
3.根据权利要求1所述的这种消除管道式混蚀度传感器挂壁现象的豁口机构，其特征还在于豁口4宽度b与采样管2内径的比值应近似等于0.2，而长度a与采样管2内径的比值应在1-2之间。
全文摘要
本发明主要包括光源、采样管、光接收器和豁口,在采样管的端部对径上开一对豁口,光源的光路经采样管上的豁口,由光接收器接收。
文档编号G01N21/15GK1264037SQ0011178
公开日2000年8月23日 申请日期2000年3月2日 优先权日2000年3月2日
发明者杨汝清 申请人:上海交通大学