本发明专利技术涉及水质检测领域,特别是涉及浊度的测量方法及装置,测量方法包括如下步骤:采用平行光照射待测物样;接收透射光和散射光的实测光强;计算待测物样对光的衰减系数;根据衰减系数及垂直平行光传播方向的散射光的实测光强,计算得出补偿光强,从而获得待测物样的浊度。测量装置包括本体和至少两个光探测器,本体具有容置腔,其用于收容待测物样;光源及各光探测器位于容置腔的周缘,并且,本体于光源的光传播方向及垂直光源的光传播方向分别设置有至少一个光探测器。上述浊度的测量方法及装置,通过利用透射光对散射光进行了水样中吸收系数的补偿,提高了浊度测量的精确度;同时,浊度测量范围更大,方便设计和生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水质检测领域,特别是涉及浊度的测量方法及装置。
技术介绍
水质的各种参数的检测中,浊度的测量对于工业用水和家庭生活用水都有着十分 重要的意义。水质的浊度,指的是水的混浊程度,根据浊度测量国际标准IS07027-1984定 义:浊度反映的是水中固体微小悬浮物质对通过其中的光线的散射和吸收程度。水中的固 体悬浮物,包括了不溶于水中的无机物、有机物如泥沙、粘土、微生物等等。国家饮用水标准 和许多行业的工业用水标准,都对浊度的参数提出了严格的要求。 目前,水质浊度的测量,按照国际标准IS07027-1984和国家标准GB13200-1991, 主要通过目视比浊法、分光光度计法、透射法、散射法进行测量。此外还有一种透射散射法 也可以进行浊度测量。这些方法的原理各不相同:目视比浊法将水样和浊度标准溶液进行 目视比较,得出浊度的数值;分光光度计测量的是水体对光能量的吸光度,并和浊度标准溶 液的吸光度进行比较得出结果。透射法则是在入射光的光能量经过水体的衰减之后,测量 入射光前进方向的剩余光能量的大小得出数值;散射法则是测量和入射光前进方向呈90 度角的散射光能量,利用散射光强和水样浊度的近似线性关系进行浊度计算。散射法具体 又分为水样表面散射法和水样内部散射法;而透射散射法则是透射光和散射光经过相同的 光程后,对透射方向和散射方向的光能量进行比较,可以抵消水样色度和光源变化的影响, 得出池度数值。 然而,目视比浊法无需专用设备,但需要配备标准液操作,精度不高,测量周期较 长,测量下限较高,最低检测浊度为1度,适用于饮用水和水源水等低浊度的水。分光光度 法的缺点是,测量下限高,最低检测浊度为3度左右,需要专用设备,成本高,测量过程周期 长,适用于高池度水。 透射法对于浊度低的水样,响应不灵敏,适合于高浊度水质;散射法受水样的色 度和多重散射影响较大,适合于中低池度水质的测量;透射散射法由于透射光和散射光同 时经过了相同的光程,相同的水样吸收,所以不受色度和光源变化的影响,但散射光和透射 光的光强并非是线性关系,使得测量结果精度不高,此外,由于此方法中的散射光属前向散 射,并非严格的IS07027规定的标准90度角方向,使得测量结果可比性较差,另外这种测量 方法结构,成本较高。
技术实现思路
基于此,有必要针对如何解决色度吸收和高浊度引起的非线性影响,提高测量的 精确度的问题,提供一种浊度的测量方法。 也有必要针对如何解决色度吸收和高浊度引起的非线性影响,提高测量的精确度 的问题,提供一种浊度的测量装置。 -种浊度的测量方法,包括如下步骤:采用平行光照射待测物样;接收步骤:在平 行光传播方向及垂直平行光传播方向的预设位置,分别接收透射光和散射光的实测光强; 根据平行光传播方向的透射光的实测光强计算待测物样对光的衰减系数;根据衰减系数、 及垂直平行光传播方向的散射光的实测光强,计算得出补偿光强,并由补偿光强计算获得 待测物样的浊度。 在其中一个实施例中,在采用平行光照射待测物样时,还获得平行光的入射光强。 在其中一个实施例中,所述接收步骤具体为:打开平行光照射待测物样,在预设位 置接收透射光和散射光的当前光强;关闭平行光,在预设位置接收背景光强;根据当前光 强减去背景光强,获得实测光强。 -种浊度的测量装置,包括:本体,以及设置于所述本体的光源及至少两个光探测 器;所述本体具有容置腔,其用于收容待测物样;所述光源及各所述光探测器位于所述容 置腔的周缘,并且,所述本体于所述光源的光传播方向及垂直所述光源的光传播方向分别 设置有至少一个所述光探测器。 在其中一个实施例中,所述光源包括红外发光二极管和透镜,所述透镜设置于靠 近所述容置腔,用于将所述红外发光二极管的光转化为平行光束。 在其中一个实施例中,包括两个光探测器,其分别为第一光探测器和第二光探测 器,所述第一光探测器设置于所述本体位于所述光源的光传播方向的平行位,所述第二光 探测器设置于所述本体垂直于所述光源的光传播方向的垂直位。 在其中一个实施例中,所述本体包括第一安装位至第三安装位,其中,所述第一安 装位与所述第二安装位于同一直线,并且,所述第一安装位与所述第二安装位分别位于所 述容置腔的两侧,所述第三安装位位于所述容置腔的垂直所述第一安装位与所述第二安装 位连线的一侧。 在其中一个实施例中,第一安装位与第二安装位的距离为L,其中,L等于所述容 置腔的宽度。 在其中一个实施例中,所述第三安装位距离所述第一安装位与所述第二安装位连 线的距离为M,其中,M等于平行光的光路与所述第二光探测器的垂直距离。 在其中一个实施例中,所述光源设置于所述第一安装位,所述第一光探测器设置 于所述第二安装位,所述第二光探测器设置于所述第三安装位。 上述浊度的测量方法及装置,通过利用透射光对散射光进行了水样中吸收系数的 补偿,同时对散射光进行严格的90度角散射,提高了浊度测量的精确度;同时,克服了传统 散射法测量中高色度高浊度引起的非线性影响,使得浊度测量范围更大;并且,通过简单的 光路设计和结构设计即可得到与光强成线性的准确浊度值,方便设计和生产。【附图说明】 图1为本专利技术一实施例浊度的测量方法的流程示意图; 图2为本专利技术一实施例浊度的测量装置的结构示意图; 图3为又一实施例测量装置的结构示意图; 图4为又一实施例测量浊度的流程示意图。【具体实施方式】 为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本专利技术 的【具体实施方式】做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发 明。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不 违背本专利技术内涵的情况下做类似改进,因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。 需要说明的是,当元件被称为"固定于"、"设置于"另一个元件,它可以直接在另一 个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是"连接"另一个元件,它可以是 直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语"垂直的"、"水平 的"、"左"、"右"以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。 需要说明的是,待测物样指是的需要进行浊度测量的物质,例如,该待测物样包 括:待测水样、待测空气、待测半透明固体等。本实施例中,以该待测物样为待测水样,对本 专利技术作进一步的阐述。 请参阅图1,其为本专利技术一实施例浊度的测量方法的步骤流程示意图,浊度的测量 方法,包括如下步骤: S11、采用平行光照射待测物样。例如,在采用平行光照射待测物样时,还获得平行 光的入射光强。例如,入射光强为I。。 例如,待测物样为待测水样。例如,将待测水样盛进透明容器,采用平行光在透明 容器一侧照射待测水样。 例如,获得平行光的步骤为:利用透镜,将光源的发散光转换为平行光。例如,光源 包括LED灯。例如,在透明容器一侧设置一透镜,采用LED灯照射该透镜并通过调整LED灯 与透镜的距离,得到经透镜后形成的平行光。例如,LED灯包括红外发光LED管,即红外发 光二极管。 为了减小待测物样对光强的吸收及保持光强为恒定值,例如,采用波长为880nm 的电流恒定的红外发光LED管发出入射光,经过透镜转化为平行光本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种浊度的测量方法,其特征在于,包括如下步骤:采用平行光照射待测物样;接收步骤:在平行光传播方向及垂直平行光传播方向的预设位置,分别接收透射光和散射光的实测光强;根据平行光传播方向的透射光的实测光强计算待测物样对光的衰减系数;根据衰减系数、及垂直平行光传播方向的散射光的实测光强,计算得出补偿光强,并由补偿光强计算获得待测物样的浊度。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:王刚,彭春萍,
申请(专利权)人:深圳市智水小荷技术有限公司,
类型:发明
国别省市:广东;44
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