一種水質(zhì)檢測(cè)的干擾補(bǔ)償裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，更具體涉及一種水質(zhì)檢測(cè)的干擾補(bǔ)償裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]水質(zhì)檢測(cè)中一般應(yīng)用基于光學(xué)原理的傳感器來(lái)快速的測(cè)量水中多個(gè)指標(biāo)參數(shù)，例如溶解氧濃度、葉綠素、混濁度、COD等。一般水質(zhì)監(jiān)測(cè)平臺(tái)只是把多個(gè)傳感器簡(jiǎn)單的固定在一起，各個(gè)水質(zhì)傳感器相互獨(dú)立，互不影響，這種方式使得系統(tǒng)中各個(gè)傳感器檢測(cè)過(guò)程中并沒(méi)有考慮檢測(cè)環(huán)境中的雜散光和背景光，因此檢測(cè)結(jié)果容易受到干擾，尤其是一些開放光程的檢測(cè)傳感器，如果忽略環(huán)境中的背景光干擾，檢測(cè)的結(jié)果有可能是幾個(gè)因素的疊加結(jié)果，例如測(cè)量葉綠素，光學(xué)傳感器是通過(guò)用特定波長(zhǎng)的光照射水體樣本，通過(guò)檢測(cè)激發(fā)出的熒光強(qiáng)度來(lái)反演葉綠素含量，但是，在光照射水體時(shí)，并不是僅僅有葉綠素會(huì)對(duì)光進(jìn)行吸收，水中溶解的一些有機(jī)物分子或者懸濁物都會(huì)對(duì)光造成吸收或散射，同樣，探測(cè)器接收到的除了熒光還有與熒光相同波段的雜散光和背景光，測(cè)量到的光強(qiáng)信號(hào)是復(fù)雜的，包含很多不需要的量，因此這一結(jié)果不能準(zhǔn)確的反應(yīng)待測(cè)量的真實(shí)情況，而這種干擾根據(jù)不同的水質(zhì)環(huán)境條件會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，現(xiàn)有技術(shù)中并未對(duì)水質(zhì)測(cè)量中雜散光進(jìn)行有效地處理，因此在水質(zhì)測(cè)量中不能得到精確的測(cè)量數(shù)據(jù)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003](一 )要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是水質(zhì)測(cè)量中如何消除雜散光和背景光的干擾，獲得精確的水質(zhì)測(cè)量數(shù)據(jù)。
[0005]( 二)技術(shù)方案
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種水質(zhì)檢測(cè)的干擾補(bǔ)償裝置，包括殼體、固定于所述殼體內(nèi)的光源、固定于所述殼體外表面的外界背景光檢測(cè)器、固定于所述殼體內(nèi)的內(nèi)部散射光檢測(cè)器和內(nèi)部透射光檢測(cè)器。
[0007]優(yōu)選地，所述殼體為四棱柱，所述光源固定于所述四棱柱的第一底面上，所述內(nèi)部透射光檢測(cè)器固定于所述四棱柱的第二底面上；所述外界背景光檢測(cè)器固定于所述四棱柱的第一側(cè)面上；所述內(nèi)部散射光檢測(cè)器固定于所述四棱柱的第二側(cè)面上。
[0008]優(yōu)選地，所述第一側(cè)面和所述第二側(cè)面為相對(duì)面。
[0009]優(yōu)選地，所述第一側(cè)面和所述第二側(cè)面上均開有圓孔。
[0010]優(yōu)選地，所述殼體的材質(zhì)為不透光的聚氯乙烯材料。
[0011]優(yōu)選地，所述光源為可調(diào)制光源，位于所述第一底面的幾何中心，并且以高透玻璃密封。
[0012]優(yōu)選地，所述外界背景光檢測(cè)器位于所述第一側(cè)面的幾何中心，并且以高透玻璃密封。
[0013]優(yōu)選地，所述內(nèi)部散射光檢測(cè)器位于所述第二側(cè)面的幾何中心，并且以高透玻璃密封。
[0014]優(yōu)選地，所述內(nèi)部透射光檢測(cè)器位于所述第二底面的幾何中心，并且以高透玻璃密封。
[0015]優(yōu)選地，所述裝置還包括信號(hào)采集電路，所述信號(hào)采集電路采集所述外界背景光檢測(cè)器、內(nèi)部散射光檢測(cè)器和內(nèi)部透射光檢測(cè)器的檢測(cè)信號(hào)。
[0016](三)有益效果
[0017]本實(shí)用新型提供了一種水質(zhì)檢測(cè)的干擾補(bǔ)償裝置，在水質(zhì)檢測(cè)中，將水質(zhì)檢測(cè)系統(tǒng)與本實(shí)用新型的裝置連接，所述裝置可以作為附件安裝在水質(zhì)檢測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)上，可實(shí)時(shí)、精確地測(cè)定水中當(dāng)前狀態(tài)的雜散光、背景光以及光在水中吸收情況信息，基于光學(xué)原理的水質(zhì)傳感器在測(cè)量時(shí)可以扣除這些信息，消除其干擾，得到更加準(zhǔn)確的被測(cè)量信息。
【附圖說(shuō)明】
[0018]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為本實(shí)用新型的一種水質(zhì)檢測(cè)的干擾補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本實(shí)用新型，但不能用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍。
[0021]圖1為本實(shí)用新型的一種水質(zhì)檢測(cè)的干擾補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；所述裝置包括殼體1、固定于所述殼體內(nèi)的光源2、固定于所述殼體外表面的外界背景光檢測(cè)器3、固定于所述殼體內(nèi)的內(nèi)部散射光檢測(cè)器4和內(nèi)部透射光檢測(cè)器5。
[0022]本實(shí)用新型提供的水質(zhì)檢測(cè)的干擾補(bǔ)償裝置，在水質(zhì)檢測(cè)中，將水質(zhì)檢測(cè)系統(tǒng)與本實(shí)用新型的裝置連接，檢測(cè)時(shí)，所述裝置自動(dòng)采集水中自然狀態(tài)下的背景中的雜散光等干擾光，然后將量化結(jié)果傳送到水質(zhì)檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)檢測(cè)參數(shù)進(jìn)行干擾補(bǔ)償，得到更加精確的檢測(cè)結(jié)果
[0023]所述殼體為四棱柱，所述光源固定于所述四棱柱的第一底面上，所述內(nèi)部透射光檢測(cè)器固定于所述四棱柱的第二底面上；所述外界背景光檢測(cè)器固定于所述四棱柱的第一側(cè)面上；所述內(nèi)部散射光檢測(cè)器固定于所述四棱柱的第二側(cè)面上。所述第一底面與所述第二底面上平行；所述四棱柱好包括第三側(cè)面上和第四側(cè)面上，所述第三側(cè)面上和第四側(cè)面為向?qū)γ?。所述第一?cè)面和所述第二側(cè)面為相對(duì)面。所述四棱柱優(yōu)選地為長(zhǎng)方體，尺寸長(zhǎng)寬高分別為20cm*10cm*10cmo
[0024]所述殼體的材質(zhì)為不透光的聚氯乙烯PVC材料，其內(nèi)層和外層都敷一層高透玻璃，用作防水。
[0025]所述殼體，在兩個(gè)相對(duì)的面上的對(duì)端各開一個(gè)圓孔，直徑為4cm，優(yōu)選地在第一側(cè)面和所述第二側(cè)面上開有圓孔，使水能在殼體內(nèi)流通，測(cè)量時(shí)能保證與外界的水體交換。
[0026]所述光源2為可調(diào)制高亮紅光光源，位于所述第一底面的幾何中心，并且以高透玻璃密封。所述光源為紅色LED，波長(zhǎng)為850nm。所述光源通過(guò)光源驅(qū)動(dòng)電路提供一個(gè)IKHz的正弦驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
[0027]所述光源為波長(zhǎng)可調(diào)制的光源，位于所述第一底面的幾何中心，并且以高透玻璃密封。
[0028]所述外界背景光檢測(cè)器位于所述第一側(cè)面的幾何中心，并且以高透玻璃密封，用于檢測(cè)裝置外面的背景光；所述外界背景光檢測(cè)器為光電二極管。
[0029]所述內(nèi)部散射光檢測(cè)器位于所述第二側(cè)面的幾何中心，并且以高透玻璃密封，用于檢測(cè)光源發(fā)出的光在水中的散射情況；所述內(nèi)部散射光檢測(cè)器為光電二極管。
[0030]所述內(nèi)部透射光檢測(cè)器位于所述第二底面的幾何中心，并且以高透玻璃密封，用于檢測(cè)光源發(fā)出的光穿過(guò)水體后的光強(qiáng)；所述內(nèi)部透射光檢測(cè)器可采用光電二極管。
[0031]所述光源發(fā)出的光穿過(guò)殼體內(nèi)部的水體，會(huì)被水中的有機(jī)物或者其他雜質(zhì)吸收和散射一部分，剩下大部分光穿過(guò)水體打在對(duì)面的光電二極管(內(nèi)部透射光檢測(cè)器)上，散射光被側(cè)面的光電二極管(內(nèi)部散射光檢測(cè)器)探測(cè)，可以得到水體的吸收率和散射率。
[0032]所述裝置還包括信號(hào)采集電路6，所述信號(hào)采集電路采集所述外界背景光檢測(cè)器、內(nèi)部散射光檢測(cè)器和內(nèi)部透射光檢測(cè)器的檢測(cè)信號(hào)。
[0033]所述裝置還包括通信接口 7和固定件8 ;所述通信接口 7為防水航空插頭，與所述信號(hào)采集電路連接，通過(guò)串口與水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通信，供其對(duì)其上安裝的傳感器的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)償。所述固定件8用于固定本實(shí)用新型的裝置。
[0034]以上實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型，而非對(duì)本實(shí)用新型的限制。盡管參照實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行各種組合、修改或者等同替換，都不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水質(zhì)檢測(cè)的干擾補(bǔ)償裝置，其特征在于，包括殼體、固定于所述殼體內(nèi)的光源、固定于所述殼體外表面的外界背景光檢測(cè)器、固定于所述殼體內(nèi)的內(nèi)部散射光檢測(cè)器和內(nèi)部透射光檢測(cè)器以及采集所述外界背景光檢測(cè)器、內(nèi)部散射光檢測(cè)器和內(nèi)部透射光檢測(cè)器的檢測(cè)信號(hào)的信號(hào)采集電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述殼體為四棱柱，所述光源固定于所述四棱柱的第一底面上，所述內(nèi)部透射光檢測(cè)器固定于所述四棱柱的第二底面上；所述外界背景光檢測(cè)器固定于所述四棱柱的第一側(cè)面上；所述內(nèi)部散射光檢測(cè)器固定于所述四棱柱的第二側(cè)面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述第一側(cè)面和所述第二側(cè)面為相對(duì)面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述第一側(cè)面和所述第二側(cè)面上均開有圓孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述殼體的材質(zhì)為不透光的聚氯乙稀材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至4任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述光源為波長(zhǎng)可調(diào)制的光源，位于所述第一底面的幾何中心，并且以高透玻璃密封。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至4任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述外界背景光檢測(cè)器位于所述第一側(cè)面的幾何中心，并且以高透玻璃密封。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至4任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述內(nèi)部散射光檢測(cè)器位于所述第二側(cè)面的幾何中心，并且以高透玻璃密封。
9.根據(jù)權(quán)利要求2至4任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述內(nèi)部透射光檢測(cè)器位于所述第二底面的幾何中心，并且以高透玻璃密封。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種水質(zhì)檢測(cè)的干擾補(bǔ)償裝置，其包括殼體、固定于所述殼體內(nèi)的光源、固定于所述殼體外表面的外界背景光檢測(cè)器、固定于所述殼體內(nèi)的內(nèi)部散射光檢測(cè)器和內(nèi)部透射光檢測(cè)器以及采集所述外界背景光檢測(cè)器、內(nèi)部散射光檢測(cè)器和內(nèi)部透射光檢測(cè)器的檢測(cè)信號(hào)的信號(hào)采集電路。本實(shí)用新型的裝置可以作為附件安裝在水質(zhì)檢測(cè)系統(tǒng)的平臺(tái)上，可實(shí)時(shí)、精確地測(cè)定水中當(dāng)前狀態(tài)的雜散光，背景光以及光在水中吸收情況信息，基于光學(xué)原理的水質(zhì)傳感器在測(cè)量的同時(shí)可以扣除這些信息，消除其干擾，得到更加準(zhǔn)確的被測(cè)量信息。
【IPC分類】G01N21-49, G01N21-59
【公開號(hào)】CN204374082
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420850277
【發(fā)明人】鄭文剛, 董大明, 趙賢德, 郭瑞, 吳文彪
【申請(qǐng)人】北京農(nóng)業(yè)智能裝備技術(shù)研究中心
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2014年12月26日