专利名称：一种浓度测量装置的制作方法
技术领域：
本发明的装置涉及到了浓度测量装置领域。
在现有技术中，典型的浓度测量装置(如粉尘浓度测量装置)是由一个光源，一个信号采集电路组成，所述的信号采集电路由一个光敏部件、一个放大电路、一个A／D转换电路、一个计算机单元串联连接组成，所述的光源由一个发光管和一个驱动电路组成，安装时，所述的光敏部件和所述的发光管固定安装在被测管道的两个相对位置上，使发光管输出的光线可以照射在所述的光敏部件的接收端上。当被测管道内的粉尘浓度不同时，所述的光敏部件接收到的光线强度不同，从而使所述的计算机单元接收到不同的信号，该计算机根据所接收到的信号可以计算出粉尘的浓度。
现有技术中所述的装置存在的主题问题在于测量精度低。
本发明的目的在于针对现有技术中的不足之处，提供一种新型的浓度测量装置。
本发明的装置具有一个光源、一个信号采集电路；所述的光源由一个驱动电路和一个发射部件连接组成，所述的发射部件具有一个由所述的驱动电路驱动发光的发光管；所述的信号采集电路由一个接收部件、一个信号放大电路、一个A／D转换电路、一个新算机单元依次串联连接组成；所述的接收部件具有一个光敏部件，其输出端与所述的放大电路相接，所述的发光管和所述的光敏部件分别安装在被测管道的两个相对的位置上。本发明的装置的特征在于所述的发射部件还具有一个基准信号输出端，该输出端输出的基准信号与所述的发光管输出的光线的强度相对应；所述的接收部件还具有一个基准信号接收端，该接收端接收由所述的基准信号输出端输出的基准信号；还具有一个受所述的计算机单元控制的转换部件，该转换部件连接在所述的发射部件或接收部件中，在所述的转换部件的控制下，所述的接收部件或输出与所述的光敏部件接收到的、由发光管输出并穿过被测管道的光线的强度相对应的信号，或输出所述的基准信号。
本发明的装置在安装时，所述的光敏部件和所述的发光管分别安装在被测管道的两个侧面的相对位置上。在所述的计算机单元的控制下，所述的基准信号输出端可以与所述的基准信号接收端相互连通，使所述的放大电路仅接收到来自基准信号接收端的基准信号，该基准信号经放大电路放大后，由A／D转换电路将其转变为数字电信号输入计算机单元；在所述的计算机单元的控制下，所述的基准信号输出端可以与所述的基准信号接收端断开，使所述的发光管输出的光线经被测管道照射在所述的光敏部件上，光敏部件将接收到的光线转变为电信号输入放大电路，该信号经放大电路放大后，由A／D转换电路将其转变为数字电信号输入计算机单元，由于被测管道内的被测物浓度不同，所述的光敏部件接收到的光线强度不同，从而使所述的计算机单元接收到不同的信号；所述的计算机根据所接收到的，前述的两个信号可以计算出被测管道内的被测物的浓度。
在本发明的装置中，所述的转换部件可以是由光折射器和一段光导体构成，所述的光折射器设置在所述的发光管的光线输出端口处，所述的光导体的一端与所述的光折射器的一个输出端相接，所述的光导体的另一端与所述的光敏管的光线接收端相接，在所述的计算机单元的控制下，所述的光折射器可以处于第一状态位置，使发光管输出的光线通过被测管道照射在光敏管的光线接收端上，从而使所述的计算机单元接收到由光敏管输出的信号，所述的光折射器可以处于第二状态位置，使发光管输出的光线被所述的光折射器折射到所述的光导体输入端上，由光导体将发光管输出的光线传送到光敏管的光线接收端。从而使所述的计算机单元接收到与所述的发光管输出的光线相对应的基准信号。
所述的光导体，可以是由石英光导管或光纤构成。
本发明的装置，可以用于烟道的粉尘测量或液体的浓度测量，具有结构简单、使用方便、测量精度高、安装方便的特点。
图1所示为本发明所选用的第一实施例的说明图。
图2所示为本发明所选用的第二实施例的说明图。
图3所示为本发明所选用的又一实施例的说明图。
图4所示为折射器(a)的说明图。
图5所示为折射器(a)的工作状态说明图。
图6所示为折射器(b)的说明图。
图7所示为折射器(b)的工作状态说明图。
为了进一步说明本发明的装置，下面参考图1例举本发明所选用的第一实施例。
在本实施例中，所述的装置具有一个驱动电路(1)、一个发光管(2)、一个光敏管(3)、一个放大电路(4)、一个A／D转换电路(5)、一个计算机单元(6)；发光管(2)的输入端与驱动电路(1)的输出端相连接，光敏管(3)的输出端通过一个开关(K1)与放大电路(4)的输入端相连接，放大电路(4)的输出端与A／D转换电路(5)的输入端相连接，A／D转换电路(5)的输出端与计算机单元(6)的输入端相连接，驱动电路(1)的输出端与放大电路(4)的输入端之间连接有一个受开关(K2)控制通断的连通线路(7)，开关(K1、K2)为受计算机单元(6)控制的开关。
安装本实施例所述的装置时，发光管(2)和光敏管(3)安装在被测管道的两个侧面的相对位置上，发光管(2)输出的光线可以照射在光敏管(3)的光线接收端上；在计算机单元(6)的控制下，开关(K1)闭合，开关(K2)断开，驱动电路(1)驱动发光管(2)发光，光敏管(3)对接收到的光线的强度敏感，通过开关(K1)向放大电路(4)输出与所接收到的光线的强度相对应的电信号，该信号由放大电路(4)放大后输入A／D转换电路(5)，A／D转换电路(5)将输入的信号转变为数字信号输入计算机单元(6)；当所述的开关(K1)断开，开关(K2)闭合时，驱动电路(1)输出的驱动信号经线路(7)、开关(K2)直接输入到放大电路(4)的输入端，放大电路(4)将该信号放大后输入A／D转换电路(5)，由A／D转换电路(5)将该信号转变为数字信号输入计算机单元(6)中；所述的计算机单元(6)根据所接收到的前述的两个信号可以计算出被测管道内的粉尘或液体的浓度。
为了进一步说明本发明的装置，下面参考图2例举本发明所选用的第二实施例。
在本实施例中，所述的装置与第一实施例所述的装置同样具有驱动电路(1)、发光管(2)、光敏管(3)、放大电路(4)、A／D转换电路(5)、计算机单元(6)。具有一个受开关(K2)控制通断的连通线路(7)，该线路(7)连接在驱动电路(1)的输出端和放大电路(4)的输入端之间，特点是光敏管(3)的输出端与放大电路(4)的输入端直接连接，驱动电路(1)的输出端与发光管(2)的输入端通过一个开关(K3)连接。
当开关(K2)闭合，开关(K3)断开时，所述的驱动电路(1)输出的信号经线路(7)、开关(K2)、放大电路(4)、A／D转换电路(5)输入计算机单元(6)，当开关(K2)断开、开关(K3)闭合时，所述驱动电路(1)转出的信号经开关(K3)、驱动发光管(2)发光、光敏管(3)输出的信号经放大电路(4)、A／D转换电路(5)输入计算机单元(6)。
作为本发明的又一实施例参考图3，所述的装置也具有驱动电路(1)、发光管(2)、光敏管(3)、放大电路(4)、A／D转换电路(5)、计算机单元(6)，其特点是驱动电路(1)的输出端直接与放大电路(4)的输入端相连接。具有一个光折射器(8)和一段光纤(9)，折射器(8)设置在所述的发光管(2)的光线输出端上，折射器(8)的光线入口(10)接收发光管(2)输出的光线，光纤(9)的光输入端与折射器(8)的一个光线输出端相接，光纤(9)的光输出端(11)安装在光敏管(3)的光线输入端处，并使光纤(9)的光输出端(11)输出的光线可以照射在光敏管(3)的光线输入端上。
在所述的计算机单元(6)的控制下，所述的折射器(8)可以允许发光管(2)输出的光线穿过折射器(8)及被测管道(12)照射在光敏管(3)的光线输入端上，使计算机单元(6)接收到与光敏管(3)输出的信号相对应的信号，该信号与被测管道(12)内的物体浓度相关。
在所述的计算机单元(6)的控制下，所述的折射器(8)可以使发光管(2)输出的光线在折射器(8)中产生折射，发光管(2)输出的光线被折射器(8)折射到光纤(9)的光线输入端，由光纤(9)将该光线传导到光敏管(3)的输入端上。由于此时光敏管(3)所接收到的光线是由光纤传送过来的，是与被测管道内的物体浓度无关的，因此，计算机单元(6)在此时可以接收到与所述的发光管(2)输出的光线强度相对应的信号，从而根据该信号和前面所述的信号准确的计算出被测管道内的被测物体的浓度。
在本实施例中，所述的装置可以有效的消除由于驱动电路(1)、发光管(2)、光敏管(3)、放大电路(4)的性能改变造成的测量误差，具有更高的测量准确度。
在本实施例中，所述的装置的折射器(8)可以是由图4、5所述的折射器(a)构成。
本折射器(a)具有一个电机和一个与电机转动轴相接的转盘(13)，转盘(13)上具有缺口(14)和折射面(15)。当转盘(13)在电机的驱动下，使缺口(14)位于发光管(2)和光敏管(3)之间时，发光管(2)输出的光线可以通过该缺口(14)照射在光敏管(3)的输入端上。当转盘(13)在电机的驱动下，使折射面(15)位于发光管(2)和光敏管(3)之间时，发光管(2)输出的光线被折射面(15)折射到光纤(9)的输入端。
在本实施例中，所述的折射器(8)也可以是图6、图7所述的折射器(b)构成。
本折射器(b)具有一个折射面(16)，一个连动杆(17)，一个电磁开关(18)。连动杆(17)上安装有一个支点(19)、一个弹簧(20)，在电磁开关(18)吸合时，折射面(16)位于发光管(2)和光敏管(3)的光通路之间，使发光管(2)输出的光线折射到光纤(9)的光线输入端，当电磁开关(18)释放时，连动杆(17)在弹簧(20)的作用下，绕支点(19)转动，折射面(16)移离开发光管(2)和光敏管(3)间的光线通路，使发光管(2)输出的光线可以通过被测管道照射在光敏管(3)的光线输入端上。
在本发明的装置中，所述的发光管可以是由激光管构成，如氦氖激光管，所述的光敏部件可以是由光电池构成，如硒光电池，所述的计算机可以是由单片机、单板机或微机构成。
权利要求1.一种浓度测量装置，具有一个光源，一个信号采集电路；所述的光源由一个驱动电路和一个发射部件连接组成，所述的发射部件具有一个由所述的驱动电路驱动发光的发光管；所述的信号采集电路由一个接收部件、一个信号放大电路、一个A/D转换电路、一个计算机单元依次串联连接组成，所述的接收部件具有一个光敏部件，其输出端与所述的放大电路相接；所述的发光管和所述的光敏部件分别安装在被测管道的两个相对的位置上，本发明的装置的特征在于所述的发射部件还具有一个基准信号输出端，该输出端输出的基准信号与所述的发光管输出的光线的强度相对应；所述的接收部件还具有一个基准信号接收端，该接收端接收由所述的基准信号输出端输出的基准信号；还具有一个受所述的计算机单元控制的转换部件，连接在所述的发射部件或接收部件中，在所述的转换部件的控制下，所述的接收部件或输出与所述的光敏部件接收到的、由发光管输出并穿过被测管道的光线的强度相对应的信号，或输出所述的基准信号。
2.根据权利要求1所述的装置其特征在于所述的转换部件是由光折射器和一段光导体构成，所述的光折射器设置在所述的发光管的光线输出端口处，所述的光导体的输入端与所述的光折射器的一个输出端相接，所述的光导体的输出端与所述的光敏管的光线接收端相接，在所述的计算机单元的控制下，所述的光折射器可以处于第一状态位置，使所述的发光管输出的光线通过被测管道照射在光敏管的光线接收端上；所述的光折射器可以处于第二状态位置，使所述的发光管输出的光线被所述的光折射器折射到所述的光导体的输入端，由光导体将发光管输出的光线传送到光敏管的光线接收端。
专利摘要一种浓度测量装置，具有一个发光管和一个光敏部件，分别安装在被测管道的两个相对的位置上，所述的发射部件还具有一个基准信号输出端，所述的接收部件还具有一个基准信号接收端，还具有一个受所述的计算机单元控制的转换部件，该转换部件连接在所述的发射部件或接收部件中，在所述的计算机单元的控制下，可以控制所述的接收部件或输出所述的光敏部件接收到的、来自所述的发光管的、穿过被测管道的光线相对应的信号，或输出所述的基准信号，具有结构简单、使用方便、安装方便，测量精度高的特点。可以用于测量粉尘，液体的浓度。
文档编号G01N21/59GK2090057SQ91203220
公开日1991年12月4日 申请日期1991年3月8日 优先权日1991年3月8日
发明者董家佑, 李健 申请人:北京丰源高压电器厂