專利名稱：旋轉式濁度測量裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及測量溶液濁度的儀器，尤指多向檢測式濁度計的改進結構。
背景技術：
濁度的測量基于這樣的基本現象當光通過介質時，如果介質里含有折射率與介質不同的分散顆粒，則光強因散射作用而衰減。因此，可通過測量透過介質的光強，即測量非散射光或測量垂直于入射光束的散射光強，獲得濁度值。一般普通的可見分光光度儀或比射計都可以實現非散射光的測量。但是，如果試樣溶液里除混濁組份(分散顆粒)外還有有色溶質時，其測量值容易受顏色的干擾，且該裝置對低濁度的響應不夠靈敏。
目前，測量濁度用的濁度計中，比較流行的有積分球檢測裝置和多向檢測式濁度計兩種。積分球檢測裝置的結構主要是在積分球外面兩側，貼緊積分球，沿水平軸線分別設有樣品池和透射光檢測器，其垂直于水平軸線的積分球頂端設有散射光檢測器。當樣品池前面設有的光源發(fā)射出的入射光束，透過樣品池內的溶液，進入積分球時，由于樣品池內的溶液與分散顆粒的折射率的不同，透射光沿著水平軸線穿透樣品池和積分球，直達積分球外的透射光檢測器被接受，同時因折射率不同而在積分球內產生的散射光被垂直于水平軸線的散射光檢測器接受，從而測量出溶液的透射光和散射光的光強，即溶液的濁度。但是其測量范圍有限，只有水平和垂直兩部分，而且一般只能使用矩形的比色皿作樣品池進行測量。
多向檢測式濁度計的結構是，在樣品池的水平軸線方向上，前面設有產生入射光束的光源，后面設有透射光檢測器。樣品池向前、向后方向產生散射光的位置各設有后向散射光檢測器和前向散射光檢測器。在與水平軸線垂直的位置設有垂直散射光檢測器。通過這樣的裝置可以檢測透射光、垂直散射光和前或后向散射光的光強，使測量范圍得到擴大，提高測量的精度，且可直接使用圓形的比色管(樣品池)進行測定。多向檢測式濁度計的結構較其他種類的濁度計更合理，性能更可靠。但在使用圓形的比色管進行測定濁度時，由于比色管在拉制成型工藝過程中很難做到各處的壁厚均勻相等和表面質量一致，且比色管的光學一致性也較難保證，因此，每次放置的具體方向位置以及傾斜或偏離中心等的隨意性，都將造成測量值有較大的離散。在比色管上作標記，每次放置時按標記方向放置可減小這種離散。但是，即使在管上作了標記，也不能避免其他偏差導致測量值的波動。這種波動在低濁度測量時表現得尤為明顯，使多向檢測式濁度計在低濁度測量上不僅測量的重現性較差，而且對比色管的配組也很困難。

發(fā)明內容
本實用新型的目的在于提供一種旋轉式的多向檢測式濁度計，可以消除比色管壁厚對測量結果的影響，降低比色管的光學敏感性，克服比色管放置時的隨機性造成測量數據的誤差，提高測量數據的重現性或穩(wěn)定性。
為了達到上述目的，本實用新型是這樣實現的。包括光源、透鏡組、濾光片、比色管，以及與底板固接，在比色管(樣品池)的水平軸線前面設有的透射光檢測器、在散射光方向設有的前向散射光檢測器、后向散射光檢測器和垂直于水平軸線的垂直散射光檢測器。其結構要點在于比色管放置在旋轉盤里。旋轉盤的內壁設有垂直方向的鋸齒形孔槽、其一側設有彈性卡片、其底部設有圓柱形凹坑。圓柱形凹坑內通過固定螺釘固有旋轉軸。旋轉軸上依次裝配有軸承和同步帶輪。軸承上匹配有與底板固接的軸承座。同步帶輪上安裝有與固結在底板上的步進電機的小帶輪匹配連接的同步齒形帶。同步帶輪頂端還固有切光板，與切光板對應的水平線上匹配有光偶器，光偶器與底板固接。如此，將步進電機的轉動傳輸給旋轉盤，并通過光偶器和切光板的組合設定，使旋轉盤按任意設定的旋轉角度進行多點測量。
本實用新型的優(yōu)越功能在于1.由于本實用新型的比色管的底部加裝了可控旋轉裝置，使比色管按設定的角度旋轉，并通過增加測量點數，消除了比色管壁厚等工藝質量對檢測效果的影響，提高了溶液濁度，尤其低濁度溶液的測量數據的重現性或穩(wěn)定性，即精確度。
2.由于旋轉盤由塑料壓鑄成內側有一定深度的鋸齒狀孔槽，使旋轉盤同比色管之間始終保持三點最少的接觸，同時旋轉盤一側的彈性卡片能壓緊比色管，避免了比色管放置時可能的歪斜，從而解決了比色管的定位，克服了比色管放置時的隨機性造成的測量數據誤差。
3.由于旋轉盤底面設有能與旋轉軸緊密接觸的圓柱形凹坑，保證比色管與旋轉軸同軸線，同時采用同步齒形帶帶動旋轉盤轉動，使本實用新型的傳動準確可靠，傳動噪音小，傳動比較高而有利于旋轉盤步進轉角的細分。
4.本實用新型設計合理，應用廣泛，具有適應性好的特點，既適合圓形比色管也適合方形的比色皿，還適合不同尺寸的比色管或比色皿(可以方便地卸下固定螺釘，換上合適的旋轉盤即可)。


圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為本實用新型的A-A剖視圖；具體實施方式
首先請參閱圖1-2所示，本實用新型由光源1、光源座2、側板3、透鏡組4、濾光片5、比色管帽6、比色管7、旋轉盤8、透射光檢測器9、前向散射光檢測器10、罩蓋11、光偶器12、切光板13、同步帶輪14、旋轉軸15、固定螺釘16、軸承17、軸承座18、同步齒形帶19、小帶輪20、底板21、步進電機22、后向散射光檢測器23、垂直散射光檢測器24組成。
光源1通過光源座2固接在側板3外側，側板3內側固接有透鏡組4，側板3的底部與底板21一側固接，底板21上固接裝有濾光片5的濾光片支架，濾光片5前設有比色管7，比色管7上罩有防塵防揮發(fā)的比色管帽6，且光源1、透鏡組2、濾光片3和比色管7在同一水平軸線上。在比色管7的水平軸線前面設有透射光檢測器9，在比色管7的散射光方向上設有前向散射光檢測器10和后向散射光檢測器23，以及垂直于水平軸線的垂直散射光檢測器24，上述4個光檢測器9、10、23、24均用螺栓固接在底板21上。通過螺栓螺帽將罩蓋11與底板21固接，以保護上述檢測器。其特點是比色管7放置在旋轉盤8里，旋轉盤8內壁壓鑄成垂直方向深度達25mm的鋸齒形孔槽、其一側設有與旋轉盤8連接成一體的彈性卡片，使旋轉盤8同比色管7(例如25mm比色管和20mm方形比色皿)之間始終保持三點最少的接觸，以保證比色管的定位(水平的兩個接觸點伸展為兩條平行線，以符合比色管園柱形的外形定位需要，另一接觸點依靠塑料本身的彈性卡片的變形將比色管緊緊靠在兩條平行線上)，加之旋轉盤由塑料制成，使之對比色管的損害最小，從而實現按比色管的外柱面定位，避免了比色管放置時可能的歪斜。旋轉盤8的底部設有圓柱形凹坑，圓柱形凹坑內通過固定螺釘16固有旋轉軸15，以便保證比色管8與旋轉軸15同軸線。旋轉軸15上依次裝配有軸承17和同步帶輪14，軸承15上匹配有與底板21固接的軸承座18。同步帶輪14上安裝有與固結在底板21上的步進電機22的小帶輪20匹配連接的同步齒形帶19。同步齒形帶19不僅保證了傳動的準確可靠，也很大的減少了傳動的噪音。同步齒形帶19的傳動比在1∶2或更高，有利于旋轉盤8步進轉角的細分。同步帶輪14頂端還固接有切光板13，與切光板13對應的水平線上匹配有光偶器12，光偶器12與底板21固接。如此，將步進電機22的轉動傳輸給旋轉盤8，并通過光偶器12和切光板13的組合給出旋轉角度的初始位置信號，并按設定角度(例如方形比色皿為一周360度4個點或圓形比色管一周360度分10個點)，使旋轉盤8旋轉。間隔一定角度測量一次濁度值，在完成一周的測量后，將各點的測量值累加并計算其平均值，以此平均值作為測量結果，即為溶液的濁度?？梢赃M行單點測量(不旋轉)或多點測量(旋轉)。另外，對于不同尺寸的比色管(樣品池)，可以方便地卸下固定螺釘16，換上大小合適的旋轉盤8即可。
權利要求1.旋轉式濁度測量裝置，包括光源(1)、透鏡組(4)、濾光片(5)、比色管(7)，以及與底板(21)固接，在比色管(7)的水平軸線前面設有的透射光檢測器(9)、在散射光方向設有的前向散射光檢測器(10)、后向散射光檢測器(23)和垂直于水平軸線的垂直散射光檢測器(24)，其特征在于比色管(7)放置在旋轉盤(8)里，旋轉盤(8)的內壁設有垂直方向的鋸齒形孔槽、其一側設有彈性卡片，其底部設有圓柱形凹坑；圓柱形凹坑內通過固定螺釘(16)固有旋轉軸(15)，旋轉軸(15)上依次裝配有軸承(17)和同步帶輪(14)；軸承(17)上匹配有與底板(21)固接的軸承座(18)；同步帶輪(14)上安裝有與固結在底板(21)上的步進電機(22)的小帶輪(20)匹配連接的同步齒形帶(19)；同步帶輪(14)頂端還固有切光板(13)，切光板(13)對應位置上匹配有光偶器(12)，光偶器(12)與底板(21)固接。
專利摘要旋轉式濁度測量裝置，涉及多向檢測式濁度計的改進結構。包括光源(1)、透鏡組(4)、濾光片(5)、比色管(7)及透射光檢測器(9)、前向散射光檢測器(10)、后向散射光檢測器(23)和垂直散射光檢測器(24)，其特點是比色管(7)放置在內壁呈鋸齒形、一側設有彈性卡片、底部為圓柱形凹坑的旋轉盤(8)里。通過固定螺釘(16)將旋轉盤(8)與旋轉軸(15)固接。旋轉軸(15)上裝有軸承(17)和同步帶輪(14)，軸承(17)上配有軸承座(18)。用同步齒形帶(19)將步進電機(22)和旋轉軸(15)聯(lián)接。同步帶輪(14)上的切光板(13)與光偶器(12)組合給出旋轉角度初始位置信號。本實用新型解決了比色管(7)的定位，減少了傳動的噪音，提高了測量精確度，尤其是低濁度溶液的精確度?？蓮V泛適用于各種尺寸形狀比色管測量濁度。
文檔編號G01N21/47GK2651746SQ0321058
公開日2004年10月27日 申請日期2003年9月15日 優(yōu)先權日2003年9月15日
發(fā)明者梁德聰, 李建誼 申請人:上海歐陸科儀有限公司