一种用于检测水质浑浊度的传感器的制作方法

本技术属于环境监测，具体涉及一种用于检测水质浑浊度的传感器。

背景技术：

1、浊度又称浑浊度，指水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度，是人感官对水体质量状况最直接的评价；浊度可以反映水体中泥沙、有机物、微生物等悬浮物的含量，从而作为一个水质替代参数，对水体质量评价和水环境污染控制具有重要意义。

2、在现有技术中，浊度监测传感器通常采用红外光作为发生光源，经导光材料传导入射进入水体，然后接受器在90度方向接受散射光，在一定范围内，散射光强弱与水中浑浊度成正比。浊度监测传感器在长期使用中，会由于光源衰减和导光材料性能变化等原因导致传感器稳定性下降。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种用于检测水质浑浊度的传感器，可有效提高光纤导光效率与传感器稳定性，从而提高水体浊度测量的精确度。

2、为了解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：

3、一种用于检测水质浑浊度的传感器，包括安装主体，所述安装主体上设有第一安装部和第二安装部；所述第一安装部上设置有光发射机构和光接收机构；所述光发射机构上连接有发射光纤；所述光接收机构上连接有接收光纤；所述发射光纤和接收光纤的光输入端设于第一安装部上，光输出端设于第二安装部上；所述第二安装部的下端面触及待测液体；

4、所述光发射机构包括第一光电转换器和发光二极管，所述第一光电转换器用于检测发光二极管发射光信号的光强；所述光接收机构包括第二光电转换器；所述第一光电转换器、发光二极管、第二光电转换器与控制电路电性连接，所述第二光电转换器检测光接收机构接收的散射光信号，并将散射光信号转化为电信号发送至控制电路，所述控制电路根据第二光电转换器的检测值计算待检测液体的浑浊度；所述控制电路根据第一光电转换器的检测值对浑浊度的测量结果进行补偿。

5、进一步地，所述发射光纤和接收光纤为柔性玻璃光纤束，所述发射光纤和接收光纤包括紧固管,所述紧固管内设置有多根光纤丝；所述光纤丝之间通过胶黏剂固定成型。

6、进一步地，所述控制电路包括相互电性连接的ad转换器和单片机；所述第一光电转换器和第二光电转换器分别电性连接至信号调理器的输入端；所述信号调理器的输出端与所述ad转换器电性连接。

7、进一步地，所述发光二极管与所述单片机的输出端电性连接；所述单片机通过通信接口与上位机连接。

8、进一步地，所述光发射机构还包括第一支撑件和球形透镜，所述第一光电转换器和发光二极管设于第一支撑件内，所述发光二极管发射出的光束经过球形透镜耦合进入发射光纤，所述发射光纤进入待测水体。

9、进一步地，所述光接收机构还包括滤光片和第二支撑件，所述第二光电转换器和滤光片设于所述第二支撑件内。

10、进一步地，所述发射光纤的光束发射方向与所述接收光纤的光束接收方向呈90°，光束经接收光纤进入光接收机构内。

11、进一步地，所述安装主体上设有用于清洗发射光纤和接收光纤接触水的端面的清洗机构；所述单片机控制清洗机构运动。

12、进一步地，所述发射光纤束和接收光纤束的光纤量比值范围为1:1至1:3。

13、进一步地，所述发光二极管为红外发光管，发射出中心波长为880nm的光束；所述滤光片选择性透过800nm以上波长的光。

14、与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果是：

15、在本实用新型中，第一光电转换器用于检测发光二极管发射光信号的光强；第二光电转换器检测光接收机构接收的散射光信号，并将散射光信号转化为电信号发送至控制电路，所述控制电路根据第二光电转换器的检测值计算待检测液体的浑浊度；所述控制电路根据第一光电转换器的检测值对浑浊度的测量结果进行补偿，所述发射光纤和接收光纤导光材料采用柔性玻璃光纤束，可进一步减少由于光源衰减和光纤导光性能变化影响测量结果，有效提高了传感器稳定性和测量精度。

技术特征：

1.一种用于检测水质浑浊度的传感器，其特征在于，包括安装主体(1)，所述安装主体上设有第一安装部(2)和第二安装部(3)；所述第一安装部(2)上设置有光发射机构(4)和光接收机构(6)；所述光发射机构(4)上连接有发射光纤(5)；所述光接收机构(6)上连接有接收光纤(9)；所述发射光纤(5)和接收光纤(9)的光输入端设于第一安装部(2)上，光输出端设于第二安装部(3)上；所述第二安装部(3)的下端面触及待测液体；

2.根据权利要求1所述的一种用于检测水质浑浊度的传感器，其特征在于，所述发射光纤(5)和接收光纤(9)为柔性玻璃光纤束，所述发射光纤(5)和接收光纤(9)包括紧固管(7),所述紧固管(7)内设置有多根光纤丝(8)；所述光纤丝(8)之间通过胶黏剂(11)固定成型。

3.根据权利要求1所述的一种用于检测水质浑浊度的传感器，其特征在于，所述控制电路(10)包括相互电性连接的ad转换器和单片机；所述第一光电转换器和第二光电转换器(62)分别电性连接至信号调理器的输入端；所述信号调理器的输出端与所述ad转换器电性连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于检测水质浑浊度的传感器，其特征在于，所述发光二极管(42)与所述单片机的输出端电性连接；所述单片机通过通信接口与上位机连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于检测水质浑浊度的传感器，其特征在于，所述光发射机构(4)还包括第一支撑件(41)和球形透镜(43)，所述第一光电转换器和发光二极管(42)设于第一支撑件(41)内，所述发光二极管(42)发射出的光束经过球形透镜(43)耦合进入发射光纤(5)，所述发射光纤(5)进入待测水体。

6.根据权利要求1所述的一种用于检测水质浑浊度的传感器，其特征在于，所述光接收机构(6)还包括滤光片(61)和第二支撑件(63)，所述第二光电转换器(62)和滤光片(61)设于所述第二支撑件(63)内。

7.根据权利要求1所述的一种用于检测水质浑浊度的传感器，其特征在于，所述发射光纤(5)的光束发射方向与所述接收光纤(9)的光束接收方向呈90°，光束经接收光纤(9)进入光接收机构(6)内。

8.根据权利要求3所述的一种用于检测水质浑浊度的传感器，其特征在于，所述安装主体(1)上设有用于清洗发射光纤(5)和接收光纤(9)接触水的端面的清洗机构；所述单片机控制清洗机构运动。

9.根据权利要求1所述的一种用于检测水质浑浊度的传感器，其特征在于，所述发射光纤(5)束和接收光纤(9)束的光纤量比值范围为1:1至1:3。

10.根据权利要求6所述的一种用于检测水质浑浊度的传感器，其特征在于，所述发光二极管(42)为红外发光管，发射出中心波长为880nm的光束；所述滤光片(61)选择性透过800nm以上波长的光。

技术总结
本技术公开了一种用于检测水质浑浊度的传感器，属于环境监测技术领域，包括安装主体，所述安装主体上设有第一安装部，所述第一安装部上设置有光发射机构和光接收机构；所述光发射机构包括第一光电转换器和发光二极管，所述第一光电转换器用于检测发光二极管发射光信号的光强；所述光接收机构包括第二光电转换器；所述第二光电转换器检测光接收机构接收的散射光信号；所述控制电路根据第二光电转换器的检测值计算待检测液体的浑浊度；所述控制电路根据第一光电转换器的检测值对浑浊度的测量结果进行补偿；本技术结构简单，使用方便，有效提高了传感器稳定性和测量精确程度。

技术研发人员：罗勇钢,刘冠军,曹翊军,卢欣春,孙颖奇,吴建,雷丽江,袁颖华,祁文科
受保护的技术使用者：南京南瑞水利水电科技有限公司
技术研发日：20220929
技术公布日：2024/1/12