[实用新型]一种高精度测量浊度的光路结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光路结构，更具体的是一种用于高精度测量液体浊 度的光路结构。

背景技术

浑浊度是反映液体物理性状的参数之一，与液体中悬浮物的浓度、颗粒的 大小、形状、等有关，例如在水质好坏的检测中，浑浊度就是一项非常重要的 指标。我国每年没有处理的水的排放量是2000亿吨，这些污水造成了90％流 经城市的河道受到污染，75％的湖泊富营养化，并且日益严重。在此背景下， 提高水环境监测水平，大力发展水环境监测仪器刻不容缓。

一束平行光在透明液体中传播，如果液体中无任何悬浮颗粒存在，那么光 束在直线传播时不会改变方向；若有悬浮颗粒、光束在遇到颗粒时就会改变方 身(不管颗粒透明与否)。这就形成所谓散射光。颗粒愈多(浊度愈高)光的散 射就愈严重。浊度是用一种称作浊度计的仪器来测定的。浊度计发出光线，使 之穿过一段样品，并从与入射光呈90°的方向上检测有多少光被水中的颗粒物 所散射，根据Mie散射定理由接收到的散射光强计算液体的浊度。

在传统的浊度仪中，仪器的光路结构由于设计缺陷，受到外界杂散光以及 散透射彼此的影响，造成接收到的本底光强比较大，不同浊度的光强梯度较小， 从而使得仪器的测量精度较低，仪器的误差只能在满量程值的5％，无法满足高 精度的测量要求。

实用新型内容

为了解决现有仪器测量精度低的问题，本实用新型提供了一种测量液体 浊度的光路结构，所述结构包括：LED光源、平凸透镜、样品池、样品瓶、 光电信号透射接收单元、透射遮光罩、光电信号散射接收单元、散射遮光罩；

LED光源与平凸透镜通过连接器件装在样品池的左侧，装满待测液的样 品瓶放入在样品池中；

光电信号透射接收单元、透射遮光罩通过螺钉装在样品池的右侧；

光电信号透射接收单元与主光路成平面角度关系，透射遮光罩安装在光 电信号透射接收单元外侧，将光电信号透射接收单元遮挡；

光电信号散射接收单元接收光线方向与主光路成空间角度关系，散射遮 光罩安装在光电信号散射接收单元外侧，将光电信号散射接收单元遮挡。

其中，LED光源单元：用于提供850nm单色光；平凸透镜：将入射光转 化为平行光；样品瓶：存放待测液体；样品池：连接各子部件；LED光源、 平凸透镜、样品池、光电信号透射接收单元中心点构成主光路；光电信号散 射接收单元：接收散射光，与主轴光路成一角度，避免接收单元表面反射对 主光路以及透射接收造成影响；光电信号透射接收单元：接收透射光，与主 轴光路成一角度，避免接收单元表面反射对主光路以及散射接收造成影响； 挡光罩：做氧化发黑处理，用于吸收杂散光。

工作时，平行光穿过待测液，待测液会对光线有一定吸收，符合贝尔定 律。同时待测液中的小颗粒对光线有一定的散射，符合Mie散射定理。

将光电信号透射接收单元与主光路成一角度，使得接收单元表面反射出 的杂散光与主光路隔离开，被氧化发黑的挡光罩吸收，从而不会对主光路产 生干扰。

将光电信号散射接收单元与主光路成一角度，使得接收单元表面反射出 的杂散光与主光路隔离开，被氧化发黑的挡光罩吸收，从而不会对主光路产 生干扰。

通过这样处理，将接收单元本身所能带来的杂散光影响杜绝掉，拉高不 同液体之间的散射光强梯度，从而提高仪器的测量精度。

本实用新型的有益效果如下：该光路结构用于浊度分析仪当中，仪器示值 误差为测量值的±3％，远远超过国内同类仪器±5％满量程值的精度指标。

附图说明

图1为本实用新型高精度测量浊度的光路结构的俯视图。

图2为本实用新型高精度测量浊度的光路结构的后视图。

图3为本实用新型高精度测量浊度的光路结构的侧视图。

附图标记如下：

1、LED光源

2、平凸透镜

3、样品池

4、样品瓶

5、光电信号透射接收单元

6、透射遮光罩

7、光电信号散射接收单元

8、散射遮光罩

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。