專利名稱：：多光束懸浮物濃度測量裝置的制作方法
技術領域：
：多光束懸浮物濃度測量裝置技術頌域本實用新型涉及一種濃度測量裝置，可以測定流體中的懸浮物質(例如污泥、礦漿等各種物質)的濃度。特別是涉及可以褙確測定從低濃度到高濃度的寬測量范閨內懸浮物濃度的光電式濃度計。
背景技術：
：在污水處理工程中及其它水處理工程中，懸浮物濃度是一個重要的控制參數(shù)。懸浮物濃度測量常用的有光學和超聲波二種方法。超聲波方法是從一塊晶體發(fā)出超聲波，在另一塊晶體中接收，如果被測溶體中懸浮固體量越大，接收的波的能量超小。由于超聲透過能力很強，僅在高值懸浮物濃度時傳輸衰減變化比較明顯，它用于測量高濃度值的區(qū)域較好，在測量較低濃度的懸浮物時，分辨力較差。同時，超聲波測量方法容易受到污泥中的氣泡的影響，無法用在污水處理工程的曝氣池中。第二種方法是光學方法。常用的光學方法是利用一束光經過混合液時光的透射性能來進行懸浮物濃度測量。透射光法有一個光源，光線透過被測物后直接照在接收元件上。光線經過被測物吸收、反射和散射后僅有--叫、部分光線透射過去。透射光的透射率與被測污水中懸浮固體含量之間關系，可以用朗伯特——比爾定律來描述，公式簡化后可以寫成V透射光的強度Ia光源發(fā)光強度K透光系數(shù).P懸浮物的吸收系數(shù)L光程c懸浮物濃度這種單光束的透射光法在實際應用中問題較多，主要是光源的穩(wěn)定性和傳感器光窗污染對測量精度的影響很大。
實用新型內容本實用新型提出了一種新型的測量懸浮液中懸浮物濃度的裝置，與上述的單光束的透射光法不同，本裝置向被測懸浮液投射測量光、檢測四束從被測懸浮液透過的透射光的強度，并根據(jù)四朿透射光的強度計算上述被測懸浮液中懸浮物濃度。由于四束透射光構成--個測量矩陣，在計算中相互抵消了光源光強變化和接受器靈敏度變化等參數(shù)的影響，所以本裝覽克服了原有單光束的透射光法的缺點，具有消除光源光強變化和接收器靈敏度變化對測量精度影響，能克服鏡片表面輕度污染所造成不良影響等優(yōu)點。測量裝置采用兩個光發(fā)射器和兩個光電探測器，兩個光發(fā)射器交替發(fā)射測量光，每個光發(fā)射器發(fā)射測量光時，兩個光電探測器同時檢測從被測懸浮液透過的光的強度，根據(jù)光電探測器檢測的光的強度計算被測懸浮液屮懸浮物濃度。毎測量一次，兩個光發(fā)射器交替各發(fā)射測量光一次，兩個光電探測器各檢測透過光的強度兩次，共有四個檢測值，用這四個檢測值可以計算懸浮物濃度。測量裝置包括第一光發(fā)射器IO、第二光發(fā)射器ll、第一光電探測器12、第二光電探測器13、第一光發(fā)射器驅動屯路14、第二光發(fā)射器驅動電路15、第一光電探測器帶通濾波電路19、第一光電探測器可編程增益屯路20、第一光電探測器檢波屯路21、第二光電探測器帶通濾波電路16、第二光電探測器可編程增益電路17、第二光電探測器檢波電路18、微處理器電路22等。第一光發(fā)射器10、第二光發(fā)射器ll、第一光電探測器12、第二光電探測器13安裝在同一個殼休內，構成測量裝置的傳感器部分；第--光發(fā)射器驅動電路14、第二光發(fā)射器驅動電路15、第一光電探測器帶通濾波電路19、第--光電探測器可編程增益電路20、第一光電探測器檢波電路21、第二光電探測器帶通濾波電路16、第二光電探測器可編程增益電路17、第二光電探測器檢波電路18、微處理器電路22安裝在儀表箱內，構成測量裝置的二次儀表部分；在測量裝置的二次儀表部分的控制下，兩個光發(fā)射器IO、ll交替發(fā)射測量光，每個光發(fā)射器發(fā)射測量光時，兩個光電探測器12、13同時檢測從被測懸浮液透過的光的強度，根據(jù)光電探測器檢測的光的強度計算被測懸浮液中懸浮物濃度。這種新型測量裝置具有消除光源光強變化和接收器靈敏度變化對測量精度影響，能克服鏡片表面輕度污染所造成不良影響，問吋還能降低被測對象色度造成的測量誤差等優(yōu)點，可以應用在污水處理廠的大部分場合。本實用新型的目的在于提供一種新型懸浮物濃度測量裝置，該裝置能夠克服器件老化、光窗粘污、溫度變化等因素的影響，提供穩(wěn)定、準確的測量數(shù)據(jù)，減少維護工作量，尤其適合于污水處理過程中惡劣的現(xiàn)場工作環(huán)境。圖1是測量裝置光路構成示意圖。圖2是測量裝置基本構成示意圖。圖3是實施例的傳感器結構圖。圖4是實施例的對比曲線圖。具休實施方式如圖1所示，測量光路由第一光發(fā)射器10、第二光發(fā)射器11和第一光電探測器12、第二光電探測器13構成。兩個光發(fā)射器交替發(fā)光，ti第一光發(fā)射器IO發(fā)射測量光時，第二光發(fā)射器ll關閉，此吋，兩個光電探測器12、13同時測量透射光的強度；同樣，當?shù)诙獍l(fā)射器ll發(fā)射測量光時，第一光發(fā)射器IO關閉，此時，兩個光電探測器12、13同時測量透射光的強度。本實用新型的實施例的構成如圖2所示，主要山第.-光發(fā)射器10、第二光發(fā)射器11、第一光電探測器12、第二光電探測器13、第一光發(fā)射器驅動電路14、第二光發(fā)射器驅動電路15、第一光電探測器帶通濾波電路19、第一光電探測器可編程增益電路20、第一光電探測器檢波電路21、第二光電探測器帶通濾波電路16、第二光電探測器可編程增益電路17、第二光電探測器槍波電路18、微處理器電路22等部分構成。第一光發(fā)射器10、第二光發(fā)射器ll、第一光電探測器12、第二光電探測器13安裝在同一個殼體內，構成測量裝置的傳感器部分；第一光發(fā)射器驅動電路14、第二光發(fā)射器驅動電路15、第一光電探測器帶通濾波電路19、第一光電探測器可編程增益電路20、第一光電探測器檢波電路21、第二光電探測器帶通濾波電路16、第二光電探測器可編程增益電路17、第二光電探測器檢波電路18、微處理器電路22安裝在儀表箱內，構成測量裝置的二次儀表部分；傳感器部分如圖3所示，由外殼l、第一光發(fā)射器IO、第二光發(fā)射器ll、第一光電探測器12、第二光電探測器13等構成。光發(fā)射器和光電探測器的相對位置按圖示方式排列。測量時，傳感器浸入到被測懸浮液中，第一光發(fā)射器10、第二光發(fā)射器11、第--光電探測器12、第二光電探測器13之間均充滿被測懸浮液。測量的基本過程描述如下。首先，微處理器電路22控制第一光發(fā)射器驅動電路14發(fā)出調制波形的電信號驅動第一光發(fā)射器IO發(fā)射測量光，此時第二光發(fā)射器11關閉，第一光電探測器12測量透過被測懸浮物的透射光的強度，經第一光電探測器帶通濾波電路19濾除干擾信號，再經第一光電探測器可編程增益電路20對信號進行放大處理，再經第一光電探測器檢波電路21對信號檢波后送入微處理器電路22進行采集和處理得到V，a;同時，第二光電探測器13也測量透過被測懸浮物的透射光的強度，經第二光電探測器帶通濾波電路16濾除干擾信號，再經第二光電探測器可編程增益電路17對信號進行放大處理，再經第二光電探測器檢波電路18對信號檢波后送入微處理器電路22進行采集和處現(xiàn)得到V2a。然后，微處理器電路22控制第二光發(fā)射器驅動電路15發(fā)出調制波形的電信號驅動第二光發(fā)射器11發(fā)射測量光，此時第一光發(fā)射器10關閉，第光電探測器12測量透過被測懸浮物的透射光的強度，經第一光電探測器帶通濾波電路19濾除千擾信號，再經第一光電探測器可編程增益電路20對信號進行放大處理，再經第一光電探測器檢波電路21對信號檢波后送入微處理器電路22進行采集和處理得到Vlb;同時，第二光電探測器13也測量透過被測懸浮物的透射光的強度，經第二光電探測器帶通濾波電路16濾除干擾信號，再經第二光電探測器可編程增益電路17對信號進行放大處理，再經第二光電探測器檢波電路18對信號檢波后送入微處理器電路22進行釆集和處理得到V2b。微處理器電路22根據(jù)采集和處理得到的Vla、V2u、V1b、V2b值就可以按照計算公式計算出懸浮物濃度位。用二氧化硅粉末配制成不同濃度的懸浮液，用此實施例標定后測量，實際測量數(shù)據(jù)如下表所示，對比曲線如圖5所示，實際測量精度可以達到士1。/。FS。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>權利要求1、一種測量懸浮液中懸浮物濃度的裝置，該裝置向被測懸浮液投射測量光、檢測從該被測懸浮液透過的光的強度并根據(jù)該強度測量上述被測懸浮液中懸浮物濃度，其特征在于該測量裝置包括第一光發(fā)射器(10)，第二光發(fā)射器(11)，第一光電探測器(12)，第二光電探測器(13)，兩個光發(fā)射器交替發(fā)射測量光，每個光發(fā)射器發(fā)射測量光時，兩個光電探測器同時檢測從被測懸浮液透過的光的強度，根據(jù)光電探測器檢測的光的強度計算被測懸浮液中懸浮物濃度。2、按權利要求1所述的測量裝置，其特征在于還包括第一光發(fā)射器驅動電路(14)、第二光發(fā)射器驅動電路(15)、第一光電探測器帶通濾波電路(19)、第一光電探測器可編程增益電路(20)、第-光電探測器檢波電路(21)、第二光電探測器帶通濾波電路(16)、第二光電探測器可編程增益電路(17)、第二光電探測器檢波電路(18)、微處理器電路(22)等；第一光發(fā)射器(IO)、第二光發(fā)射器(ll)、第一光電探測器(12)、第二光電探測器(13)安裝在同一個殼體內，構成測量裝置的傳感器部分；第一光發(fā)射器驅動電路(14)、第二光發(fā)射器驅動電路(15)、第一光電探測器帶通濾波電路(19)、第一光電探測器可編程增益電路(20)、第一光電探測器檢波電路(21)、第二光電探測器帶通濾波電路(16)、第二光電探測器可編程增益電路(17)、第二光電探測器檢波電路(18)、微處理器電路(22)安裝在儀表箱內，構成測量裝置的二次儀表部分；在測量裝置的二次儀表部分的控制下，兩個光發(fā)射器(10、11)交替發(fā)射測量光，每個光發(fā)射器發(fā)射測量光時，兩個光電探測器(12、13)同時檢測從被測懸浮液透過的光的強度，根據(jù)光電探測器檢測的光的強度計算被測懸浮液中懸浮物濃度。專利摘要一種多光束懸浮物濃度測量裝置，采用兩個光發(fā)射器和兩個光電探測器，兩個光發(fā)射器交替發(fā)射測量光，每個光發(fā)射器發(fā)時測量光時，兩個光電探測器同時檢測從被測懸浮液透過的光的強度，根據(jù)光電探測器檢測的透射光的強度測量被測懸浮液中懸浮物濃度。這種新型四光束測量裝置具有消除光源光強變化和接收器靈敏度變化對測量精度影響，能克服鏡片表面輕度污染所造成不良影響，同時還能降低被測對象色度造成的測量誤差等優(yōu)點，可以應用在污水處理廠的大部分場合。文檔編號G01N21/17GK201028995SQ20072000063公開日2008年2月27日申請日期2007年1月11日優(yōu)先權日2007年1月11日發(fā)明者發(fā)明人請求不公布姓名申請人:北京天健創(chuàng)新儀表有限公司