一种光纤水质传感器制造技术

本实用新型专利技术公开一种光纤水质传感器，包括水样容器、入射光纤、出射光纤、入射光学准直透镜、出射光学准直透镜；水样容器包括外壳、入射光纤接口、出射光纤接口、平面反射镜、三个进出水口、过滤器、过滤器固定件和吊环；入射光纤和出射光纤连接入射光学准直透镜和出射光学准直透镜，入射光学准直透镜和出射光学准直透镜通过螺纹旋紧于水样容器外壳上；水样容器三个进出水口处，采用过滤器固定件固定有过滤器；平面反射镜位于水样容器底部，反射面朝上，用于反射入射光。该光纤水质传感器通过感知水环境参量的变化所引起光波特性的变化来探测水环境中各参量，具有响应速度快，可长距离传输，多点分布传感等优点。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

Optical fiber water quality sensor

The utility model discloses an optical fiber sensor for the water quality, including water container, optical fiber, optical fiber, emergent incident incident optical collimating lens, emitting optical collimating lens; the water container comprises a shell, the incident optical fiber interface and outgoing optical fiber interface, mirrors and three water inlet and outlet, filter, filter holder and incident rings; and emitting optical fibers connecting the incident optical collimating lens and reflecting optical collimating lens, collimating lens and incident optical emitting optical collimating lens through screw threads in the water container; water container three into the outlet, the fixing piece is fixed with a filter filter; plane mirror is located in the water at the bottom of the container, the reflection face up. For the reflection of incident light. The optical fiber water quality sensor can detect various parameters in the water environment by changing the characteristics of the water environment caused by the change of the parameters of the water environment.

【技术实现步骤摘要】

一种光纤水质传感器
本技术属于传感器
，尤其涉及一种光纤水质传感器。
技术介绍
随着工业化进程的发展，水环境污染情况越发严重，对水质进行有效检测尤为迫切。水质的好坏一般用水质参数来评价，目前水质参数指标检测常规方法包括化学分析法、分光光度计法、原子光谱法、质谱法等。化学分析法主要通过采样后化学滴定，基于物质之间的反应，间接获得待测物含量，检测繁琐，检测周期为长，同时会带来二次污染；分光光度计法主要是基于朗伯比尔定律，通过定标实验建立特定波长下的吸光度与物质含量的拟合关系，根据拟合关系式，由待测样品的吸光度计算获得物质含量，该方法需要对样品进行采集、化学处理，容易造成二次污染，同时该方法检测周期长、检测复杂、成本高；原子吸收光谱法是将试样气化为基态原子，然后根据气相中被测元素对特定频率辐射线的吸收来进行分析的一种方法，该方法需要对样品进行“原子化”，因而测量过程较复杂，设备昂贵，检测成本高；质谱法是将待测物质的分子转变成带电粒子，利用稳定的磁场或交变电场使带电粒子按照质量大小顺序分离开来，形成有规则并可以检测的质量谱，几乎可分析地球上所有元素，但设备昂贵，体积大，运行维护费用高，而且需要采样配制，检测复杂，环保部门很少配备。近年来，由于光纤传感器以光纤为媒介，通过感知外界环境参量的变化所引起光波特性的变化来探测水环境中各参量，具有响应速度快，电绝缘性好且不受电磁干扰，耐高温高压能用于恶劣环境，传输信息损耗小，容量大可长距离测量，可分布式传感，可构造光传感网络，易于集成，可智能化，小型化等优点，已用于环境监测领域。将光纤传感器及其技术应用于水质监测，相比较常规水质检测方法，具有成本低、精度高、携带操作方便等优势，在水质环境监测检测领域具有广阔的应用前景和良好的社会经济效益。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种光纤水质传感器，以光纤为媒介，通过感知水环境参量的变化所引起光波特性的变化来探测水环境中各参量，具有响应速度快，电绝缘性好且不受电磁干扰，容量大可长距离传输，可多点分布式传感，易于集成。本技术所采用的技术方案:一种光纤水质传感器，包括水样容器、入射光纤、出射光纤、入射光学准直透镜、出射光学准直透镜；水样容器包括外壳、入射光纤接口、出射光纤接口、平面反射镜、三个进出水口、过滤器、过滤器固定件和吊环；入射光纤接口和出射光纤接口对称位于水样容器上部两侧，与水平方向呈60°夹角；吊环对称位于水样容器上端两侧；平面反射镜位于水样容器底部，反射面朝上；进出水口分别位于水样容器顶端、正前端和正后端；过滤器采用所述的过滤器固定件固定于三个进出水口 ；入射光学准直透镜连接于水样容器入射光纤接口处，出射光学准直透镜连接于水样容器出射光纤接口处；入射光纤连接于入射光学准直透镜，出射光纤连接于出射光学准直透镜。所述的水样容器外壳材料为耐腐蚀材料。所述的水样容器外壳厚度大于0.8mm，在所述的入射光纤接口和出射光纤接口处刻有螺纹。所述的入射光学准直透镜和出射光学准直透镜前端带有螺纹，且与入射光纤接口和出射光纤接口处所刻螺纹吻合。所述的入射光纤接口、出射光纤接口与水样容器底部平面反射镜的垂直距离大于0.4cm。所述的过滤器为滤纸、滤网或滤膜。本技术的有益效果是:1.采用光纤传感技术，可实现长距离，多分布点，实时对水质多参数指标进行测量;2.采用吊环接吊绳，使传光光纤不承受重力，传感器可放入流动性较大的深水中；3.采用过滤器，有效避免浮游物的影响，提高传感精度。附图说明以下结合附图及具体实施方式对本专利技术做进一步说明。图1是本技术的结构示意图。图2是入射光纤接口结构示意图。图1中:I为外壳；2为入射光纤接口 ；3为出射光纤接口 ；4为平面反射镜；5为过滤器；6为过滤器固定件；7为入射光纤；8为出射光纤；9为吊环；10为吊环；11为入射光学准直透镜；12为出射光学准直透镜。图2中:2为入射光纤接口 ； ；7为入射光纤；11为入射光学准直透镜。具体实施方式图1中，一种光纤水质传感器，包括外壳1，三个过滤器5，三个配套过滤器固定件6，入射光纤接口 2，出射光纤接口 3，平面反射镜4，两个吊环9、10，入射光学准直透镜11，出射光学准直透镜12组成。外壳I厚度大于0.8mm,便于在外壳I上进行机械加工。外壳I上的入射光纤接口 2和出射光纤接口 3对称位于水样容器上部两侧，与水平方向呈60°夹角，内侧刻有螺纹；入射光学准直透镜11和出射光学准直透镜12前端带有外螺纹与入射光纤接口 2和出射光纤接口 3处内螺纹相吻合，方便入射光学准直透镜11和出射光学准直透镜12旋紧。入射光纤7和出射光纤8分别通过光纤接头连接到入射光学准直透镜11和出射光学准直透镜12,入射光和出射光经准直后再传输。平面反射镜4位于水样容器底部,反射面朝上，用于反射入射光。两个吊环9、10对称位于水样容器上端两侧，方便采用吊绳将光纤水质传感器掉入深水中，以免传光光纤承重。过滤器5分别通过过滤器固定件6固定，过滤水环境中浮游物和大颗粒物质。一种光纤水质传感器传感原理:一种光纤水质传感器根据图1所示的各部件连接好，采用绳索、钢丝等连接吊环9、10将光纤水质传感器放入待测水环境中并完全浸没。经过滤器5过滤后的水样进入到水样容器中。光源发出的光通过入射光纤7传输至入射光纤接口 2，由入射光学准直透镜11聚焦准直，经水样照射至水样容器底部平面反射镜4上，平面反射镜4对照射的光反射，反射光经水样传输至出射光纤接口 3，由出射光学准直透镜12聚焦准直，经出射光纤8传输至光探测器处理，获得水样水质参数指标。以上仅是通过较佳实例详细说明本技术，对于该实施例所做的任何简单修改和变化，如光路部分进行多次反射，均应为本申请专利所覆盖范围。权利要求1.一种光纤水质传感器，包括水样容器、入射光纤、出射光纤、入射光学准直透镜、出射光学准直透镜；其特征在于，所述的水样容器包括外壳、入射光纤接口、出射光纤接口、平面反射镜、三个进出水口、过滤器、过滤器固定件和吊环；所述的入射光纤接口和出射光纤接口对称位于水样容器上部两侧，与水平方向呈60°夹角；所述的吊环对称位于水样容器上端两侧；所述的平面反射镜位于水样容器底部，反射面朝上；进出水口分别位于水样容器顶端、正前端和正后端；所述的过滤器采用所述的过滤器固定件固定于三个进出水口 ；所述的入射光学准直透镜连接于水样容器入射光纤接口处，所述的出射光学准直透镜连接于水样容器出射光纤接口处；所述的入射光纤连接于入射光学准直透镜，出射光纤连接于出射光学准直透镜。2.根据权利要求1所述的一种光纤水质传感器，其特征在于，所述的水样容器外壳材料为耐腐蚀材料。3.根据权利要求1所述的一种光纤水质传感器，其特征在于，所述的水样容器外壳厚度大于0.8mm，在所述的入射光纤接口和出射光纤接口处刻有螺纹。4.根据权利要求1所述的一种光纤水质传感器，其特征在于，所述的入射光学准直透镜和出射光学准直透镜前端带有螺纹，且与入射光纤接口和出射光纤接口处所刻螺纹吻入口 o5.根据权利要求1所述的一种光纤水质传感器，其特征在于，所述的入射光纤接口、出射光纤接口与水样容器底部平面反射镜的垂直距离大于0.4cm。6.根据权利要求1所述的一种光纤水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤水质传感器，包括水样容器、入射光纤、出射光纤、入射光学准直透镜、出射光学准直透镜；其特征在于，所述的水样容器包括外壳、入射光纤接口、出射光纤接口、平面反射镜、三个进出水口、过滤器、过滤器固定件和吊环；所述的入射光纤接口和出射光纤接口对称位于水样容器上部两侧，与水平方向呈60°夹角；所述的吊环对称位于水样容器上端两侧；所述的平面反射镜位于水样容器底部，反射面朝上；进出水口分别位于水样容器顶端、正前端和正后端；所述的过滤器采用所述的过滤器固定件固定于三个进出水口；所述的入射光学准直透镜连接于水样容器入射光纤接口处，所述的出射光学准直透镜连接于水样容器出射光纤接口处；所述的入射光纤连接于入射光学准直透镜，出射光纤连接于出射光学准直透镜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：熊稚莉，黄杰，张武康，沈为民，楼俊，赵晓伟，李敏，
申请(专利权)人：中国计量学院，
类型：实用新型
国别省市：