[发明专利]一种水体衰减系数原位测量装置

说明书

本发明公开了一种水体衰减系数原位测量装置，主要用于水体衰减系数的测量，依次包括光源腔、入水腔和探测腔三个透光腔体，其特征在于，所述光源腔内安装固定有第一电源和光源装置，所述第一电源与光源装置连接；所述入水腔为带有入水口的空腔；所述探测腔内安装固定有照度探测模块、第二电源和微型控制器，所述照度探测模块分别覆盖有红、绿、蓝窄带通滤光片，构成三个探测通道，所述照度计探测模块与微型控制器连接，所述第二电源与照度探测模块、微型控制器连接，提供供电；本发明利用微型控制器、三通道照度探测模块，实现在无光栅的情况下对可见光衰减系数的分波段测量。

技术领域

本发明涉及测量领域，尤其涉及一种水体衰减系数原位测量装置。

背景技术

可见光在水体介质中的衰减情况被多种因素所影响，例如其溶质、电导率、水色、浊度等，利用光学方法实现水体探测，通过对水体衰减系数的测量，可以研究水体的固有光学性质，对水质进行检测，分析水体周围的环境因素。

几种传统的测量水体衰减率的方法有着存在着以下问题：光谱仪和分光计等传统光学测量仪器结构不适合下水，对仪器内部空间要求高，故障率高；传统光学仪器成本高，难以进行大范围的水体原位测量；使用卫星遥感数据进行反演得到的衰减率体现的是整个区域的特性，精确度不足。

发明内容

本发明提出了一种水体衰减系数原位测量装置，用于解决上述问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水体衰减系数原位测量装置，依次包括光源腔、入水腔和探测腔，所述光源腔内安装固定有第一电源和光源装置，所述入水腔为设有入水口的空腔，所述探测腔内安装固定有照度探测模块、第二电源和微型控制器，所述光源腔、探测腔为密封腔。

作为本发明进一步的技术方案：所述光源腔、入水腔、探测腔由透明、透光的亚克力制作而成。

作为本发明进一步的技术方案：所述第一电源与光源装置连接，用于供电。

作为本发明进一步的技术方案：所述光源装置为LED阵列，与靠近所述入水腔的腔壁贴近。

作为本发明进一步的技术方案：所述照度探测模块附设有窄带通滤光片，所述窄带通滤光片分别为红光滤光片、绿光滤光片、蓝光滤光片，构成红、绿、蓝三探测通道。

作为本发明进一步的技术方案：所述微型控制器与照度探测模块连接，控制照度探测模块的开或关，以及数据传输与储存。

作为本发明进一步的技术方案：所述第二电源与照度探测模块、微型控制器连接，用于供电。

上述最优选的系统工作原理大致如下：光源装置发出白光光源，由光源腔出射至入水腔，水由入水口流入并盛满入水腔，光源在入水腔内经过漫反射，到达探测腔内的照度探测模块，分别得到红绿蓝三个通道的照度值D1，此数值与系统下水前空气中的照度值做比值，得到水体的衰减系数。

本发明主要有以下有益效果。

1.本发明中，光源腔、探测腔的外壳与腔体固定材料透明度高，对测量衰减系数影响小，成本较低，加工难度低，便于制作，防水性能好，强度高，可在水下进行较长时间的测量。

2.本发明中，三个照度探测模块窗口上覆盖有不同波段的窄带滤光片，可以同时对白色光源进行分波段的光照度测量，降低了技术成本，解决了光谱仪、分光计等精密仪器下水难的问题。

3.本发明中，使用低功耗的微型控制器，有效的提升了装置的有效运转时间，微型控制器使用无线通信的方式将信息传给计算机，解决了有线传输为探测系统下水带来的困难。

4.本发明中，电源装置采用小型太阳能电源，可以对装置持续供电，保证装置的封闭性，有利于下水进行原位探测。

附图说明