[实用新型]一种水浑浊程度实时在线监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水浑浊程度实时在线监测装置，特别涉及一种利用光电转换手段监测污水对可见光的透过率变化来实时测试和分析水质状况的检测设备，属于光电探测技术及材料性能分析领域。

背景技术

当今社会大力提倡绿色生活，杜绝污染，保护生态环境，使我们的地球家园更适合人类居住和可持续发展。但由于一些不法企业将未经处理的工业废水排入江河，致使我们的生活用水遭到严重污染，直接危害人类的健康和生命安全。为此，提供一种能够对水质污染程度进行实时在线监测的系统十分必要。其中，水的浑浊程度的检测是控制工业水处理的一个重要内容，也是一项检测水质污染程度的重要评价指标。由于工业废水中含有大量的悬浮颗粒，这些颗粒会对光产生散射和吸收作用，使得原本无色透明的水产生浑浊现象。其浑浊的程度越高，表明光线通过污水时受到的阻碍程度越大，即通过污水后剩余的光强度越小。也就是说当污水的浑浊程度越高，它对于光线的透过率就越低。实际上，污水的浑浊程度不仅与水中悬浮颗粒的含量有关，而且还与水中杂质颗粒的成分、大小、形状及其表面的反射性能等因素有关，这些因素会导致水对光的透过率发生显著变化。国际上把水浑浊的程度称为浑浊度。浑浊度的单位用“度”表示，定义1升的水中含有1毫克的SiO₂(粒度为200目)微粒时，所产生的浑浊程度称为1度。而通用的浑浊度测量方法是采用散射法，即利用仪器在与入射光成90度角的方向上测量污水散射光强度来表征水的浑浊度。散射光越强表明水的浑浊度越高。这种采用散射光强表征污水浑浊度的方法忽略了水中杂质对光的吸收作用，而实际上污水对光的吸收和散射作用同样重要，都是表征污水浑浊度的重要物理参数。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足和缺陷，本实用新型的目的是提供一种水浑浊程度实时在线监测装置，可同时考虑污水对光的吸收和散射作用，以期达到对水浑浊度的表征和测试更加准确和更具有科学性。

本实用新型的技术方案如下：

一种水浑浊程度实时在线监测装置，其特征在于：该装置含有样品池、装有纯净水的标准池、光路系统、水泵以及计算机数据采集及显示系统；在所述的样品池上设有进水管接口和出水管接口；所述的光路系统含有可见光源、分光镜、全反射镜、第一扩束镜、第二扩束镜、第一聚焦凸透镜、第二聚焦凸透镜、第一光电探头以及第二光电探头；所述的分光镜将光源发出的光等分成一束反射光和一束透射光，其中反射光与入射光成90度角出射并经第一扩束镜后形成待测水平行光束，该待测水平行光束透过样品池中的待测水体后，经第一聚焦凸透镜会聚并进入第一光电探头，将光信号转换成待测水的电信号后输入到计算机数据采集及显示系统；所述的透射光则沿原光路方向入射到与入射光成45度夹角的全反射镜上，经全反射镜反射后与入射光成90度角出射并经第二扩束镜后形成纯净水平行光束，该纯净水平行光束透过标准池中的纯净水后，经第二聚焦凸透镜会聚并进入第二光电探头，将光信号转换成纯净水的电信号后也输入到计算机数据采集及显示系统。

上述技术方案中，所述的进水管接口设置在样品池下部，出水管接口设置在样品池上部；所述的水泵设置在进水管或出水管上。

本实用新型所述的第一扩束镜和第二扩束镜均采用倒置的望远镜。所述的可见光源采用发光二极管。

本实用新型具有以下优点及突出性效果：①本实用新型提供的这种水浑浊程度实时在线监测装置对水的浑浊度的表征更具有科学性和准确性，因为探测污水对光的透过率，既考虑了污水对光的吸收作用，也考虑了污水对光的散射作用。②本实用新型采用样品池和标准池两路信号进行实时对比分析方法，其优越性在于可以避免光源不稳定性对监测结果造成的误差。同时设计样品池的进水管在下方，而出水管在上方，其优点是在重力作用下，只有当样品池中的水充满样品池后，多余的水才能从出水口排出，可以保证样品池中的光束全部通过需要监测的待测水样品，同时水中沉积的污物在重力作用下只会向下沉淀，不会直接遮挡样品池的端面光路，保证监测结果的可靠性。本实用新型可以应用于工业生产过程中对排放污水的水质进行实时监测，也可以应用于对饮用水水源取水口的水质进行实时监测等。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种水浑浊程度实时监测装置的结构原理示意图。

图中：1-光源；2-分光镜(半反半透镜)；3-全反射镜；4a-第一扩束镜；4b-第二扩束镜；5-进水管接口；6-出水管接口；7-样品池；8-标准池；9a-第一凸透镜；9b-第二凸透镜；10a-第一光电探头；10-第二光电探头；11-计算机数据采集及显示系统；12-水泵。

具体实施方式