[发明专利]一种市政工程中臭水透明度测量装置及方法

说明书

本发明公开了一种市政工程中臭水透明度测量装置及方法，包括密封壳体、分光片、第一照度计和第二照度计，密封壳体中安装有小功率激光器和倒置望远镜，小功率激光器连接电源，密封壳体的侧壁开有第一出光口，小功率激光器发射的激光束与倒置望远镜的镜片和第一出光口处于同一水平线上。本发明设有小功率激光器，该激光器发射的激光束经过倒置望远镜准直后通过分光片的反射和衍射，将光能平均分为两部分，两部分光能通过两个与出光口的距离大于1米和小于1米的照度计进行照度采集，最后由计算机测算出两个照度之比，测定过程无需人工参与，实现了臭水透明度测定的自动化，增大了测定的效率和准确度。

技术领域

本发明属于市政工程领域，涉及一种市政工程中臭水透明度测量装置及方法。

背景技术

在市政工程建设中需要测定河水中水质的情况，由于透明度是表示光透入水中深浅的程度,是水体能见程度的一个量程,是水体环境质量、水质优劣最直观的指标,是衡量水产养殖水体的重要指标。水是无色透明的，当水体中含泥沙、微生物、悬浮物、有机质等物质时就会产生浑浊现象，水的透明度便会降低，水的透明度降低不但影响感官性状，还会影响水生生物的生活，因此水的透明度也是反映水质状况的一项指标。

目前常用的方法或国家标准规定的方法是：用塞氏盘测定水体透明度或铅字法测透明度，都需要人工参与，增大了工作量，并且影响工作市政工程进展。

根据光度学透明度定义,一束平行光在水介质中传播一段距离1米后,只要能测量出传播距离1米前后光能流I和I₀之比,就可以解算出水的透明度值.依据光度学原理,光能流与照度有一定的换算关系。光照度表征受照面的明亮程度的量,照度在数值上等于投射在单位面积上的光通量,根据光度学的计量单位与客观能量的单位之间的当量关系,可以把光照度单位换算为功率单位,光通量是无单位的光见度函数与具有功率单位的辐射通量的乘积,所以它有与功率相同的单位，即流明可换算成以瓦特为单位的功率值,即:1W＝685*(λ)1m式中,(λ)为人眼对该波长的光见度函数。对于波长为632.8nm光波,可查得光见度函数值(λ)＝0.24,由上式得1W的波长为632.8nm光波相当于685×0.24＝164.41m。能量的单位是功率在时间上的积分,因此,测量水的透明度值就可以转化为由一束平行光在水介质中传播一段距离1米后前后照度之比来表示。

实验表明,在光线传播方向,准直光束在其准直范围内通过相同狭缝的光强(功率)的变化是很小的。理论计算值与实测结果的规律相当一致,数据也较稳定,这表明,准直光线在其准直范围内,在空气介质中传播一定距离后,通过狭缝接收的光功率(光强)基本不变。根据这一规律,准直光线在准直范围内在水中传播一段距离后,通过狭缝接收的光功率(光强)的变化就可以近似完全归结于水透明度的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种市政工程中臭水透明度测量装置及方法，该装置设有小功率激光器，该激光器发射的激光束经过倒置望远镜准直后通过分光片的反射和衍射，将光能平均分为两部分，两部分光能通过两个与出光口的距离大于1米和小于1米的照度计进行照度采集，最后由计算机测算出两个照度之比，测定过程无需人工参与，实现了臭水透明度测定的自动化，增大了测定的效率和准确度，同时提高的工作效率，解决了传统方法测定过程中效率低，影响工程进展的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种市政工程中臭水透明度测量装置，包括密封壳体、分光片、第一照度计和第二照度计，密封壳体中安装有小功率激光器和倒置望远镜，小功率激光器连接电源，密封壳体的侧壁开有第一出光口，小功率激光器发射的激光束与倒置望远镜的镜片和第一出光口处于同一水平线上；

所述分光片垂直安装于箱体的箱底表面，分光片与箱体的左侧壁的夹角为45度，箱体的左侧壁开有进光口，进光口与第一出光口和分光片均相对设置，箱体的右侧壁开有与进光口相对设置的第二出光口，箱体的前侧壁开有与分光片相对设置的第三出光口；