本发明涉及水处理设备控制领域，尤其涉及一种新型的泥水界面检测方法。
背景技术：
沉淀池的内部的污泥高度或者沉淀池的上清液的厚度，直接影响到沉淀池的处理效果。如果不及时的检测和控制就无法实现沉淀功能。同时污泥和上清液的界面又很难用普通的检测方法来测量。所以现在迫切的需要能够检测泥水界面的简单、可靠、有效的方法。
现有的沉淀池的泥水界面的检测方法基本是用直接采样观察和超声波泥位计（或者叫泥水界面仪）来实现的。已有的检测方法缺点很多。比如用直接采样法，不但结构复杂，而且受操作人员的操作方法影响很大。而且不能连续测量，也不能准确的参与控制和输出测量值。超声波泥位计可以说是比较理想的测量方法，但是也存在许多弊端。比如超声波泥位计必须把探头放到水下，而且有测量盲区。如果测量的泥水界面比较浅，盲区又很大，就无法实现测量。测量的角度也有要求，基本要垂直于测量分界面或者需要垂直测量，所以对于斜管就无法实现测量。超声波泥位计的检测方式是靠超声波的反射来实现的，测量的算法比较复杂，导致测量的精度和制造的难度大大增加，体积也很难减小。同时，超声波泥位计的造价很高，这也是影响超声波泥位计普及的重要因素。
技术实现要素：
本发明的目的：提供一种新型的泥水界面检测方法，能实现自动控制，不需要操作人员及时操作和干预，且保证了不会造成沉淀池污泥流失和泥位失控。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种新型的泥水界面检测方法，该方法至少包括如下步骤：
步骤1：在沉淀池内部需要泥位控制的高度位置放置固定开口间距的对射式光电开关，并将所述的对射式光电开关与监控和显示电路连接。
步骤2：所述的对射式光电开关，在开口一定的情况下，通过调整光电发射管的发射或者接收功率，适应不同的污泥的透光率，使得在泥水界面以上的上清液里面，对射式光电开关是一个输出状态；在泥水界面以下的污泥内部，对射式光电开关是一个输出状态。
步骤3：监控和显示电路根据接收的所述光电开关传送的电信号判断出，对射式光电开关所在的位置是否有污泥的存在。
步骤4：根据检测到的电信号和连接的指示或者控制回路，知道污泥的泥水界面高度并采取相应的控制措施。
上述的新型的泥水界面检测方法，其中，在所述的步骤1中，所述的对射式光电开关的个数为一个或两个或多个；所述的两个对射式光电开关上下间隔设置，所述的多个对射式光电开关间隔排列。
上述的新型的泥水界面检测方法，其中，在所述的步骤2中，如果对射式光电开关的输出状态和在上清液中的输出状态一致，断定污泥的高度没有达到对射式光电开关的位置。
上述的新型的泥水界面检测方法，其中，在所述的步骤2中，如果对射式光电开关的输出状态和在上清液中的输出状态相反，判断污泥的高度达到了对射式光电开关的高度位置。
上述的新型的泥水界面检测方法，其中，还包括升降装置，所述的对射式光电开关安装在所述的升降装置上，并通过所述的升降装置上下移动，通过上下的移动来测量泥水界面的具体位置。
上述的新型的泥水界面检测方法，其中，所述的对射式光电开关是防水的，且开口之间自由地穿过污泥和上清液。
上述的新型的泥水界面检测方法，其中，所述的对射式光电开关的电源是交流电或直流电，所述的对射式光电开关输出的方式是高低电位、高低电阻、通断信号或者是触点信号等等。
上述的新型的泥水界面检测方法，其中，所述的对射式光电开关可以通过利用红外等其它种类光线的发射接收装置替代。
上述的新型的泥水界面检测方法，其中，所述的检测方法应用于还两种或多种透光率差异巨大的、密度不同的、能稳定地分层沉淀的液体的分界面的测量。
本发明能够准确的检测到沉淀池的泥水界面，并且成本很低。本发明也可以用于其他的两种或多种有比较大的透光率的差异的、密度不同的、能稳定地分层沉淀的液体的分界面的测量。本发明的检测方式稳定可靠，可重复行高，基本上免维护，寿命很长，应用的范围灵活、广泛。本发明能在很大的程度上缓解由于成本太高和检测方式的落后带来的沉淀池污泥失控的状态，提高控制的可靠性和减少人工成本的耗费，杜绝事故的发生。
具体实施方式
一种新型的泥水界面检测方法，该方法至少包括如下步骤：
步骤1：在沉淀池内部需要泥位控制的高度位置放置固定开口间距的对射式光电开关，并将所述的对射式光电开关与监控和显示电路连接。
步骤2：所述的对射式光电开关，在开口一定的情况下，通过调整光电发射管的发射或者接收功率，来适应不同的污泥的透光率。使得在泥水界面以上的上清液里面，对射式光电开关是一个输出状态；在泥水界面以下的污泥内部，对射式光电开关是一个输出状态。
步骤3：监控和显示电路根据接收的所述光电开关传送的电信号判断出，对射式光电开关所在的位置是否有污泥的存在。
步骤4：根据检测到的电信号和连接的指示或者控制回路，就能知道污泥的泥水界面高度并采取相应的控制措施。
在所述的步骤1中，所述的对射式光电开关的个数为一个或两个或多个，所述的两个对射式光电开关上下间隔设置，所述的多个对射式光电开关间隔排列。1.将检测到的两个信号进行“与”的数字逻辑操作，或者将继电器信号进行串联。当两个信号同时有输出的时候，或者说上下两个位置同时有污泥的时候才断定污泥的存在。2.将检测到的两个信号进行“或”的数字逻辑操作，或者将继电器信号进行并联。当两个信号同时没有输出的时候，或者说上下两个位置同时没有污泥的时候才断定污泥不存在，也就是这个位置区间完全是上清液。经过如上所述的方法组合，或者在plc里面进行编程，即可防止单一光电开关在某一位置频繁的变换输出信号的震荡问题。
还包括很多的对射式光电开关组合功能，比如在不同的位置放置很多的光电开关，通过不同的光电开关的输出状态即可判断泥水界面的大致范围。
在所述的步骤2中，如果对射式光电开关的输出状态和在上清液中的输出状态一致，那么就可以断定污泥的高度没有达到对射式光电开关的位置。如果对射式光电开关的输出状态和在上清液中的输出状态相反，就可以判断出污泥的高度达到了对射式光电开关的高度位置。
还包括升降装置，所述的对射式光电开关安装在所述的升降装置上并通过所述的升降装置上下移动，通过上下的移动来测量泥水界面的具体位置。或者人为的升降对射式光电开关，检测到对射式光电开关的输出状态发生转变的高度，也可判断和测量出泥水界面的位置。上述两种办法再结合参考点的位置测量值，通过计算即可测量出泥水界面的高度值。
所述的对射式光电开关必须是防水的，且开口之间可以自由地穿过污泥和上清液。
所述的对射式光电开关的电源可以是交流和直流，输出的方式可以是高低电位、高低电阻、通断信号或者是触点信号等等。
本发明的检测方式不仅限于光电开关，也不仅限于使用红外光线的发射接收装置。凡是采用光线对射的方式，根据污泥和上清液的透光率的巨大差异来实现检测和信号输出的方法都在本发明的保护范围之内。
由于污泥的比重都是大于污水的比重，所以污泥基本都是在沉淀池的下部。通过传感器的探头的安装高度，即可判断出污泥的泥水界面是否超过设定位置。如果超过了，即可采取排泥措施，保证沉淀池的泥位不再升高，避免污泥流失和泥位失控。由于上清液和污泥的透光率相差悬殊，本方法不需要复杂的判断检测程序和特殊的算法就能准确的判断出泥水的界面，并且能可靠稳定的输出。本发明可用于农村、小城镇污水、市政、工业、流域治理等水处理行业的升级改造和新产品设计制造。
本发明控制准确，能自动的识别各种污泥浓度的沉淀池泥水界面，满足工艺的需要；运行过程完全脱离人员干预操作，减少运行和维护成本；大大减少设备购置投入，实际运行不需要人工参与。本发明测量效果和经济性能均达到国内领先水平。
实施例1：
对射式光电开关开口是30毫米，发射的是红外光线。电源是直流6-36伏，三线制。其中棕色和蓝色分别接直流电源的正负。黑色的线和蓝色的线组成输出电路，输出的是高电平。
首先取测量的沉淀池的经过搅拌的泥水混合物一桶。静止15分钟左右，待看到完整的泥水界面后。调整光电开关自带的灵敏度旋钮，使得在上清液里面光电开关是没有输出的，在泥水界面以下，光电开关是有输出的。这种输出可以观察光电开关自带的指示灯，也可以通过测量黑色和蓝色的两颗线的电压来实现。然后用密封胶将灵敏度调整电位器旋钮位置做防水密封后，就可以用它来测量泥水界面了。
将光电开关放到需要控制的沉淀池的泥水界面高度位置，或者上下升降光电开关，通过光电开关的输出状态变化，就能测量出泥水界面的位置。
比如，光电开关测量的泥水界面在上清液高液面以下1.5米。沉淀池池深是3.6，那么污泥的高度就是3.6-1.5=2.1米。如果这个高度超过了需要，就可以通过控制回路开启排泥系统排出污泥了。如果位置很低，就不需要排除污泥，或者可以适当的增加污泥的高度。
通过本方法在透明的玻璃桶内检测，可以准确的看到光电开关的检测效果。同时，在不同的污泥高度的沉淀池里面测试，均能可靠地测量到沉淀池的泥水界面。
综上所述，本发明能够准确的检测到沉淀池的泥水界面，并且成本很低。本发明也可以用于其他的两种或多种有比较大的透光率的差异的、密度不同的、能稳定地分层沉淀的液体的分界面的测量。本发明的检测方式稳定可靠，可重复行高，基本上免维护，寿命很长，应用的范围灵活、广泛。本发明能在很大的程度上缓解由于成本太高和检测方式的落后带来的沉淀池污泥失控的状态，提高控制的可靠性和减少人工成本的耗费，杜绝事故的发生。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用附属在其他相关产品的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。