专利名称：一种浸没式在线水质分析仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水质分析技术领域，尤其涉及一种浸没式在线水质分析仪。
背景技术：
浸没式在线水质分析仪是一种水质监测仪器，通过安放在待测水体中，对水质各项参数进行实时监测，以达到所需目的。现有的浸没式在线水质分析仪对水质进行测量的过程为通过光源发出一定波长的光，光源发出的通过待测水流后，经透镜进行聚焦后到达信号接收分析器，信号接收分析器对接收的信号进行分析。然而，现有的浸没式在线水质分析仪在测量过程中会产生误差，产生误差的因素*包括透镜表面流水沉积污物、光路的漂移、环境温度的变化、电子元器件特性漂移等，这些因素均会对浸没式在线水质分析仪测量的结果产生影响，最终会影响浸没式在线水质分析仪检测结果的正确性。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型提供了一种浸没式在线水质分析仪，用以解决现有的浸没式在线水质分析仪在测量过程中会产生误差的问题。其技术方案如下一种浸没式在线水质分析仪，包括用于提供特定波长的光的光源、第一透镜组、第二透镜组、第一柱镜、第二柱镜、光路切换装置、信号接收分析器和外壳；所述光源、所述第一透镜组、所述第二透镜组、所述第一柱镜、所述第二柱镜、所述光路切换装置和所述信号接收分析器设置于所述外壳内；所述第一透镜组设置于与所述光源相对的位置，接收所述光源发出的特定波长的光，并将其分成两束平行光；所述第一柱镜和所述第二柱镜平行设置，所述第一柱镜和所述第二柱镜设置于与所述第一透镜组相对的位置，所述两束平行光分别通过所述第一柱镜和所述第二柱镜；所述第一柱镜的一端与所述第一透镜组相对，另一端与待测水流相对，通过所述第一柱镜的光作为样品光穿过待测水流到达所述第二透镜组；所述第二柱镜的一端与所述第一透镜组相对，另一端与所述第二透镜组相对，所述第二柱镜与所述第二透镜组之间设置有间隙，通过所述第二柱镜的光作为参比光直接穿过所述间隙内的空气到达所述第二透镜组；所述第二透镜组设置于所述第一柱镜和所述第二柱镜的相对位置，所述信号接收分析器设置于所述第二透镜组的相对位置，所述穿过待测水流的样品光和所述穿过空气的参比光经所述第二透镜组聚焦后到达信号接收分析器。所述的水质分析仪，还包括光路切换装置；所述光路切换装置设置于所述第一柱镜和所述第二柱镜的相对位置；所述第一柱镜的一端与所述第一透镜组相对，另一端与待测水流相对，通过第一柱镜的光作为样品光穿过待测水流到达所述光路切换装置；所述第二柱镜的一端与所述第一透镜组相对，另一端与所述光路切换装置相对，所述第二柱镜与所述光路切换装置之间设置有间隙，通过所述第二柱镜的光作为参比光直接穿过所述间隙内的空气到达所述光路切换装置；所述第二透镜组设置于所述光路切换装置的相对位置，所述光路切换装置经切换得到的样品光或参比光经所述第二透镜组聚焦后到达所述信号接收分析器。优选地，所述光源为氙灯。本实用新型提供的浸没式在线水质分析仪将光源提供的特定波长的光分成两束，一束为直接穿过空气而不接触待测水流的参比光，另一束为穿过待测水流的样品光，由于样品光和参比光是由同一个光源发出的，所处的环境相同，因此具有很好的可对比性，通过这两种光的比较，可以消除浸没式在线水质分析测量中透镜表面水流污物的沉积、光路的漂移、温度的变化、电子元器件特性漂移等引起的误差，即本实用新型采用双通道结构实现浸没式在线水质分析测量过程中多种误差的消除。·
图I为本实用新型实施例提供的浸没式在线水质分析仪的整体结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的浸没式在线水质分析仪的具体结构图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。本实用新型实施例提供了一种浸没式在线水质分析仪，图I为该浸没式在线水质分析仪的整体结构示意图，图2为该浸没式在线水质分析仪的具体结构图，本实用新型实施例提供的浸没式在线水质分析仪包括光源11、第一透镜组12、第一柱镜13、第二柱镜14、光路切换装置15、第二透镜组16、信号接收分析器17和外壳18。光源11、第一透镜组12、第一柱镜13、第二柱镜14、光路切换装置15、第二透镜组16和信号接收分析器17设置于外壳18内。在本实施例中,夕卜壳18优选为密封外壳。其中，光源11提供特定波长的光，在本实施例中，光源11优选为氙灯。第一透镜组12设置于与光源11相对的位置，光源11发出的光通过第一透镜组12形成两束平行光。第一柱镜13和第二柱镜14平行设置,第一柱镜13和第二柱镜14设置于与第一透镜组相对的位置，通过第一透镜组12形成的两束平行光分别通过第一柱镜13和第二柱镜14。光路切换装置15设置于第一柱镜13和第二柱镜14的相对位置。第一柱镜13的一端与第一透镜组12相对，另一端与待测水流10相对,通过第一柱镜13的光作为样品光穿过待测水流10到达光路切换装置15 ;第二柱镜14的一端与第一透镜组12相对，另一端与光路切换装置15相对，第二柱镜14与光路切换装置15之间设置有间隙，通过第二柱镜的光作为参比光直接穿过第二柱镜14与光路切换装置15之间设置的间隙内的空气到达光路切换装置15。第二透镜组16设置于光路切换装置15的相对位置，信号接收分析器17设置于第二透镜组16的相对位置。光路切换装置15对穿过空气的参比光和穿过待测水流的样品光进行光路切换，当参比光通过时，样品光被遮挡，当样品光通过时，参比光被遮挡，第二透镜组16将切换后的样品光或参比光聚焦后到信号接收分析器17，信号接收分析器17对样品光和参比光进行分时接收，并对接收的样品光和参比光进行比较和分析。在本实施例中，第一柱镜13与光路切换装置15之间设置有间隙，间隙处、靠近第一柱镜的密封外壳沿第一透镜组13的轴向方向的垂直方向凹进，当将本实用新型实施例提供的装置浸没于水中时，密封外壳外的水流进入密封外壳的凹进部分，通过第一柱镜的光穿过进入密封外壳的凹进部分的水流10到达光路切换装置15。本实施例中的密封外壳的凹进部分由三个面组成，其中两个面与样品光的传输方向垂直，另一个面和样品光的传输方向平行。当然，本实施例并不限定密封外壳的凹进部分的具体形状，只要其满足通过第一柱镜13的光穿过待测水流，通过第二柱镜14的光直接穿过空气即可。在本实施例提供的浸没式在线水质分析仪中，光路切换装置对穿过待测水流的样品光和直接穿过空气不与待测水流接触的参比光的切换，使得信号接收分析器能够分时接收样品光和参比光，样品光和参比光互不干扰。当然，本实施例提供的在线水质分析仪也可不使用光路切换装置，此时，第二透镜组使用两组透镜分别将样品光和参比光聚焦到信号接收分析器，信号接收分析器采用两个接口分别接收样品光和参比光，信号接收分析器再对接收的样品光和参比光进行比较和分析。在本实施例中，由于穿过待测水流的样品光和直接穿过空气不与待测水流接触的参比光是由同一个光源发出的，所处的环境相同，因此具有很好的可对比性，通过这两种光的比较，可以消除浸没式在线水质分析测量中透镜表面水流污物的沉积、光路的漂移、温度的变化、电子元器件特性漂移等引起的误差，即本实用新型采用双通道结构实现浸没式在线水质分析测量过程中多种误差的消除。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。权利要求1.一种浸没式在线水质分析仪，其特征在于，包括用于提供特定波长的光的光源、第一透镜组、第二透镜组、第一柱镜、第二柱镜、光路切换装置、信号接收分析器和外壳； 所述光源、所述第一透镜组、所述第二透镜组、所述第一柱镜、所述第二柱镜、所述光路切换装置和所述信号接收分析器设置于所述外壳内； 所述第一透镜组设置于与所述光源相对的位置，接收所述光源发出的特定波长的光，并将其分成两束平行光； 所述第一柱镜和所述第二柱镜平行设置，所述第一柱镜和所述第二柱镜设置于与所述第一透镜组相对的位置，所述两束平行光分别通过所述第一柱镜和所述第二柱镜； 所述第一柱镜的一端与所述第一透镜组相对，另一端与待测水流相对，通过所述第一柱镜的光作为样品光穿过所述待测水流到达所述第二透镜组； 所述第二柱镜的一端与所述第一透镜组相对，另一端与所述第二透镜组相对，所述第二柱镜与所述第二透镜组之间设置有间隙，通过所述第二柱镜的光作为参比光直接穿过所述第二柱镜与所述第二透镜组之间的间隙内的空气到达所述第二透镜组； 所述第二透镜组设置于与所述第一柱镜和所述第二柱镜相对的位置，所述信号接收分析器设置于与所述第二透镜组相对的位置，所述穿过待测水流的样品光和所述穿过空气的参比光经所述第二透镜组聚焦后到达信号接收分析器。
2.根据权利要求I所述的水质分析仪，其特征在于，还包括光路切换装置； 所述光路切换装置设置于与所述第一柱镜和所述第二柱镜相对的位置；所述第一柱镜的一端与所述第一透镜组相对，另一端与待测水流相对，通过第一柱镜的光作为样品光穿过待测水流到达所述光路切换装置； 所述第二柱镜的一端与所述第一透镜组相对，另一端与所述光路切换装置相对，所述第二柱镜与所述光路切换装置之间设置有间隙，通过所述第二柱镜的光作为参比光直接穿过所述间隙内的空气到达所述光路切换装置； 所述第二透镜组设置于所述光路切换装置的相对位置，所述光路切换装置经切换得到的样品光或参比光经所述第二透镜组聚焦后到达所述信号接收分析器。
3.根据权利要求I所述的水质分析仪，其特征在于，所述光源为氙灯。
专利摘要本实用新型提供了一种浸没式在线水质分析仪，包括光源、第一透镜组、第二透镜组、第一柱镜、第二柱镜、光路切换装置、信号接收分析器和外壳。第一透镜组设置于与光源相对的位置，接收光源发出的光，并将其分成两束平行光；第一柱镜和第二柱镜设置于与第一透镜组相对的位置，所述两束平行光分别通过第一柱镜和第二柱镜；通过第一柱镜的光作为样品光穿过待测水流到达第二透镜组，通过第二柱镜的光作为参比光直接穿过第二柱镜与第二透镜组之间设置的间隙内的空气到达第二透镜组，穿过待测水流的样品光和穿过空气的参比光经第二透镜组聚焦后到达信号接收分析器。本实用新型采用双通道结构实现浸没式在线水质分析测量过程中多种误差的消除。
文档编号G01N21/17GK202433299SQ20122005724
公开日2012年9月12日 申请日期2012年2月21日 优先权日2012年2月21日
发明者张立鹏, 梁必武, 邹爽 申请人:杭州绿洁水务科技有限公司