專(zhuān)利名稱(chēng)：用牛頓環(huán)原理獲得水中微壓力變化數(shù)據(jù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是將光學(xué)中牛頓環(huán)原理應(yīng)用到測(cè)試水中微壓力變化的數(shù)據(jù)獵取的方法。 水中壓力的變化來(lái)自于水中機(jī)械波的強(qiáng)弱，水中機(jī)械波是用于現(xiàn)代水處理中沉淀池工藝 加速沉淀的重要手段，而機(jī)械波的變化會(huì)引起水中壓力的變化，此壓力變化雖微小卻直 接影響著沉淀速度的變化，若能通過(guò)一定的手段獲得壓力變化的數(shù)據(jù)，定將會(huì)為沉淀速 度提供科學(xué)依據(jù)，由此也可為沉淀速度自動(dòng)配以最優(yōu)化的機(jī)械波給予支持。
背景技術(shù)：
沉淀是現(xiàn)代給水廠和污水廠不可缺少的工藝過(guò)程，而沉淀池是為沉淀工藝提供 的構(gòu)筑物，此構(gòu)筑物容積大小是取決于所處理的水量及水在沉淀池中停留時(shí)間的長(zhǎng)短， 當(dāng)人們采取一定措施使沉淀速度提高，便會(huì)縮小沉淀池的容積，從而節(jié)省大量的投資及 占地面積。最新的研究成果是在水中施加機(jī)械波，使水中的懸浮物在機(jī)械波壓力的作用 下加速沉淀，而水中機(jī)械波壓力的變化是極其微小的，為了準(zhǔn)確獲知這極其微小壓力變 化，必須將其數(shù)據(jù)化。本發(fā)明，是一種分析儀表中核心部分的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，人們可以 通過(guò)此系統(tǒng)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)化，從而控制機(jī)械波的強(qiáng)弱。此儀表將會(huì)被廣泛用于現(xiàn)代水處理 沉淀池工藝中加速沉淀的自動(dòng)化工藝中。

發(fā)明內(nèi)容
為了測(cè)試水中機(jī)械波的強(qiáng)弱——即水壓微量變化的數(shù)據(jù)，將實(shí)驗(yàn)室牛頓環(huán)凸透 鏡與平板透鏡的位置顛倒，也就是平板透鏡置上，凸透鏡在下。這樣可方便地將光源從 下方向上方照射，牛頓環(huán)發(fā)生在上方平板透鏡處。然后將光電信號(hào)采集系統(tǒng)密閉安裝在 平板透鏡上表面。當(dāng)水中機(jī)械波發(fā)生變化時(shí)，水壓也發(fā)生微量變化，此時(shí)密封安裝的光 電信號(hào)采集系統(tǒng)及平板透鏡就會(huì)隨著水壓產(chǎn)生微動(dòng)，此微動(dòng)使牛頓環(huán)發(fā)生顯著變化，顯 著變化的牛頓環(huán)由光電信號(hào)采集系統(tǒng)采集后送入處理系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)處理后的數(shù)據(jù)即為所需 要的壓力變化數(shù)據(jù)。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案水中機(jī)械波所引起的壓力變化值是非常微弱的，用常規(guī)壓力計(jì)的原理難以滿足 這項(xiàng)技術(shù)要求。本發(fā)明是引用了牛頓環(huán)原理來(lái)解決其核心技術(shù)問(wèn)題的。本分析儀表分為 三個(gè)系統(tǒng)，系統(tǒng)1含有光源及凸透鏡、系統(tǒng)2含有平板透鏡及光電信號(hào)采集系統(tǒng)、系統(tǒng)3 是外部數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。其中系統(tǒng)1、2是以柔性連接為密閉容器內(nèi)的，其目的一是在測(cè)壓 時(shí)兩系統(tǒng)間能產(chǎn)生微動(dòng)，二是保證光疏介質(zhì)仍然是穩(wěn)定的空氣。由水中機(jī)械波的變化而 引起水中壓力的微變，從而使系統(tǒng)1、2的相對(duì)位置產(chǎn)生微變，這樣牛頓環(huán)就會(huì)發(fā)生較大 的變化，光電信號(hào)采集系統(tǒng)得到這個(gè)變化后以電信號(hào)的方式送入數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)3進(jìn)行處 理，經(jīng)過(guò)處理后的數(shù)據(jù)即為我們所需要的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的有意義效果利用牛頓環(huán)——光的干涉原理來(lái)制成微壓變化數(shù)據(jù)化分析儀表。微壓變化數(shù)據(jù)化分析儀表，可為為提高沉淀池沉淀速度而施加機(jī)械波時(shí)，最佳沉淀速度與機(jī)械波強(qiáng)度 的自動(dòng)匹配提供支持。下面結(jié)合附圖
和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。圖一是系統(tǒng)原理流 程圖，圖中1是含有光源及凸透鏡的系統(tǒng)1 ；圖中2是含有平 板透鏡及光電信號(hào)采集系統(tǒng)的系統(tǒng)2 ；圖中3是外部數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)3。圖二是用牛頓環(huán)原理獲得水中微壓力變化數(shù)據(jù)方法的示意圖，圖中4是光源，5 是反射板，6是平凸透鏡，7是氣隙層，8是平板透鏡，9是光電信號(hào)采集系統(tǒng)，10是機(jī)械 波壓力施力方向。它在使用中作用原理及具體實(shí)施方式
為圖一為系統(tǒng)流程圖，圖中4、5、6構(gòu) 成系統(tǒng)1 ； 8、9構(gòu)成系統(tǒng)2 ；系統(tǒng)3為現(xiàn)已成熟的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。其作用原理及具體實(shí) 施方式看圖二。圖二中牛頓環(huán)干涉光的光源由4發(fā)出，通過(guò)反射鏡5射向平凸透鏡6;圖中7是 介于平凸透鏡6和平板透鏡8之間的氣隙層，被測(cè)試的壓力是施力于系統(tǒng)2后，使氣隙7 產(chǎn)生微小變化，從而使平板透鏡8中的牛頓環(huán)發(fā)生較大變化，此變化由光電信號(hào)采集系 統(tǒng)9采集，以電信號(hào)的方式送給外部數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)3，使用者可直接從系統(tǒng)3讀出壓力變 化數(shù)據(jù)。系統(tǒng)3的數(shù)據(jù)也可作為PLC數(shù)據(jù)原對(duì)機(jī)械波進(jìn)行自動(dòng)控制。
權(quán)利要求
1. 一種用牛頓環(huán)原理獲得水中微壓力變化數(shù)據(jù)的方法，其特征是將實(shí)驗(yàn)室牛頓環(huán)凸 透鏡與平板透鏡的位置顛倒，也就是平板透鏡置上，凸透鏡在下，將光源從下方向上方 照射，牛頓環(huán)發(fā)生在上方平板透鏡處，光電信號(hào)采集系統(tǒng)密閉安裝在平板透鏡上表面， 當(dāng)水壓發(fā)生微量變化時(shí)，密封安裝的光電信號(hào)采集系統(tǒng)及平板透鏡就會(huì)隨著水壓產(chǎn)生微 動(dòng)，此微動(dòng)使牛頓環(huán)發(fā)生顯著變化；顯著變化的牛頓環(huán)由光電信號(hào)采集系統(tǒng)采集后送入 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)處理后的數(shù)據(jù)即為所需要的壓力變化數(shù)據(jù)。
全文摘要
為了測(cè)試水中機(jī)械波的強(qiáng)弱——即水壓微量變化的數(shù)據(jù)，將實(shí)驗(yàn)室牛頓環(huán)凸透鏡與平板透鏡的位置顛倒，也就是平板透鏡置上，凸透鏡在下。這樣可方便地將光源從下方向上方照射，牛頓環(huán)發(fā)生在上方平板透鏡處。然后將光電信號(hào)采集系統(tǒng)密閉安裝在平板透鏡上表面。當(dāng)水中機(jī)械波發(fā)生變化時(shí)，水壓也發(fā)生微量變化，此時(shí)密封安裝的光電信號(hào)采集系統(tǒng)及平板透鏡就會(huì)隨著水壓產(chǎn)生微動(dòng)，此微動(dòng)使牛頓環(huán)發(fā)生顯著變化，顯著變化的牛頓環(huán)由光電信號(hào)采集系統(tǒng)采集后送入處理系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)處理后的數(shù)據(jù)即為所需要的壓力變化數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G01L11/02GK102012296SQ200910152620
公開(kāi)日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2009年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月7日
發(fā)明者王愷 申請(qǐng)人:王愷