[发明专利]利用水声衰减频谱测量水浑浊度的装置及方法

权利要求书

1.利用水声衰减频谱测量水浑浊度的装置，包括电路盒、显示设备、电缆、发射换能器和接收换能器，电路盒通过电缆分别与发射换能器和接收换能器连接，其特征在于：还包括椭球形腔体、设置于椭球形腔体内的T形通道；所述发射换能器和接收换能器分别位于椭球形腔体的两个焦点处；所述电缆内置于T形通道内部；T形通道的横向两端安装有密封件，发射换能器和接收换能器分别安装在T形通道的横向两端，T形通道的竖向端连接于椭球形腔体底端，并设有一个用于引出电缆的出线孔；

所述电路盒包括中央处理器，以及分别与中央处理器连接的基带信号源、扫频电路、频谱分析电路、存储器，其中中央处理器与显示设备连接，基带信号源还与发射换能器连接，扫频电路还与接收换能器连接；

所述椭球形腔体内侧面涂有反射系数为0.6～0.9的物质。

2.根据权利要求1所述的利用水声衰减频谱测量水浑浊度的装置，其特征在于：所述T形通道的通道横截面为圆形。

3.根据权利要求1所述的利用水声衰减频谱测量水浑浊度的装置，其特征在于：所述发射换能器和接收换能器粘贴在T形通道横向两端。

4.根据权利要求1所述的利用水声衰减频谱测量水浑浊度的装置，其特征在于：所述椭球形腔体的顶部还有注水开关，开关处还设有温度传感器。

5.利用水声衰减频谱测量水浑浊度的方法，该方法采用如权利要求1所述的利用水声衰减频谱测量水浑浊度的装置，其特征在于包括以下步骤：

步骤1、打开位于椭球形腔体顶端的注水开关，将要待测浑浊度的水注满整个腔体，关闭注水开关，同时利用温度传感器测量水的温度；

步骤2、基带信号源在一个频率范围内，将从低频到高频发出的水声基带信号传输到位于椭球焦点处的发射换能器，由发射换能器将水声基带信号发射出去；

步骤3、水声基带信号到达椭球形腔体内表面后被反射，接收换能器采集发射信号，然后由扫频电路将不同频率的反射信号进行扫描，形成在步骤2所述频率范围内的水声反射衰减频谱；

步骤4、中央处理器结合步骤1中已测的温度，将步骤3所得的水声反射衰减频谱与存储在存储器中的浑浊水声经验衰减频谱进行对比和分析，得到腔体中水的浑浊度；

步骤5、中央处理器将与水声反射衰减频谱最接近的浑浊水声经验衰减频谱，以及该浑浊水声经验衰减频谱对应的水质参数，传送到显示设备进行显示。

6.根据权利要求5所述的利用水声衰减频谱测量水浑浊度的方法，其特征在于：步骤2所述的发射换能器在120度的角度范围内将水声基带信号发射出去。

7.根据权利要求6所述的利用水声衰减频谱测量水浑浊度的方法，其特征在于：步骤5所述的水质参数为温度、盐度、浑浊度。