一種用於水質有效氯在線檢測設備中的定量裝置的製作方法

2023-04-23 06:24:36

本實用新型涉及一種水質有效氯檢測設備，特別是涉及一種用於水質有效氯在線檢測設備中的定量裝置。

背景技術：
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水質有效氯在線檢測設備的特點在於可以對動態變化大、量程範圍寬的被測物進行實時在線檢測。因此某些情況下需要對取出的水樣進行十倍甚至百倍的稀釋，這對設備的取樣的穩定性提出很高的要求。

目前，市場上的水質在線監測產品中，採用光線折射原理對水樣採集進行定量的方法主要有以下兩種，涉及到的定量設備為一內部有液體1』流過的透明管2』，以及安裝在透明管2』上的檢測器3』，採用的定量方法如下：

1、採用光線折射原理，對管內的液體進行計秒法測量，測出的時間乘以流速得到取樣體積。其原理如圖1所示，當液體1』進入透明管2』的管內到達檢測器3』後，CPU開始啟動計時器進行計時累加，如果中間沒有液體1』則停止計時器，計時器累加結果乘以流速得到體積。

其缺點是：

1）該方法是假設流速為常數的情況下成立，是理想情況；在實際應用此方法時需要經常對流速進行標定，從而達不到在線測量的目的。

2）此方法對取樣泵取樣穩定性要求非常高，且取樣泵對取樣體積所產生的誤差是隨機誤差，不易處理。

3）此方法對所取樣品的密度、粘度有很高的要求，不同的液體在管內有不同的流速，同時管路高低差無法保證液體流速一致，也是誤差來源。

2、採用光線折射原理，對管內的液體進行限位測量，當液體到達指定位置後，整管長度乘以管徑得到取樣體積。其原理如圖2所示，當液體1』進入透明管2』的管內到達檢測器3』後，CPU停止進樣，透明管2』的管內液體L部分的體積為L乘以管徑得到體積。

其缺點是：

1）在取樣測量時，如檢測器3』有水珠，則會對測量產生幹擾。

由此可見，上述兩種方法對水樣採集的定量都存在著一定的缺陷，沒有特定的用於水質有效氯在線檢測設備在測量過程中對水樣採集精確定量的裝置，為了解決上述技術問題，本案由此產生。

技術實現要素：
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針對上述現有技術存在的缺陷，本實用新型的目的在於，提供一種用於水質有效氯在線檢測設備在測量過程中對水樣採集精確定量的裝置，在保證精度的同時解決了採樣過程中微小水珠的幹擾問題，提高了水質有效氯在線檢測設備在測量複雜水樣時的穩定性。

為了實現上述目的，本實用新型採用的技術方案為：

一種用於水質有效氯在線檢測設備中的定量裝置，其特徵在於：包括定量裝置支架和定量裝置頂蓋，所述的定量裝置頂蓋與分析電路板一起安裝在定量裝置支架一側，定量裝置頂蓋與定量裝置支架在內部形成第一長方形狹縫、第二長方形狹縫及石英玻璃管安裝孔，石英玻璃管安裝在安裝孔中，第一長方形狹縫、第二長方形狹縫分別位於石英玻璃管的兩側，所述的分析電路板位於定量裝置頂蓋的外側；在所述的定量裝置支架上開設傳感器安裝定位槽，所述的定位槽位於石英玻璃管安裝孔一側，所述的定位槽內安裝有矽光電池傳感器，在定量裝置支架位於石英玻璃管安裝孔的另一側圓孔內裝有LED光源。

本實用新型的進一步設置在於：

在所述的石英玻璃管安裝孔中裝有長度為50mm，外徑3.2mm，內徑1.6mm的石英玻璃管。

所述的定位槽內安裝有長8.5mm，高1.4mm的長方形矽光電池傳感器。

在所述的定量裝置支架位於石英玻璃管安裝孔的另一側圓孔內裝有直徑為5mm的LED紅外光源。

所述的第一長方形狹縫寬7mm，高1.2mm，位於石英玻璃管靠LED紅外光源一側，其高度比石英玻璃管的中心高1.2mm，所述的第二長方形狹縫位於石英玻璃管的靠長方形矽光電池傳感器一側，與第一長方形狹縫的相對，第二長方形狹縫比第一長方形狹縫高1.9mm，所述的第二長方形狹縫緊貼長方形矽光電池傳感器，用於消除雜散光。

本實用新型的有益效果在於：

1、本實用新型利用成像原理，通過在石英玻璃管兩側設置特定長度和寬度的第一長方形狹縫、第二長方形狹縫，將光線變為7mm，高1.2mm的出射光，通過狹縫到達矽光電池傳感器，以一定寬度的光線入射，在有水珠幹擾時僅有部分光線被折射，從而消除幹擾，同時用定長的管路做為定量器具，不受各種因素的影響，實現了取樣定量的高精度和高穩定性。

2、本實用新型的定量原理是採用定長管路中對液體準確定位從而獲得體積，其不受液體本身特性及液體流速問題的影響，從而提高了精度。

3、本實用新型的定量裝置不受安裝位置及外部壓力變化的影響，從而提高了穩定性。

4、本實用新型不受水珠的幹擾，從而提高了可靠性。

附圖說明：

圖1為現有技術中採用計秒法測量定量採樣的原理圖；

圖2為現有技術中採用限位測量定量採樣的原理圖；

圖3為本實用新型實施例的結構示意圖；

圖4為圖3的側視圖；

附圖標記：分析電路板-1 、石英玻璃管 -2、定量裝置支架-3、矽光電池傳感器-4、LED紅外光源-5、第一長方形狹縫-6、第二長方形狹縫-7、定量裝置頂蓋-8、定位槽-9、安裝孔10。

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步的詳細說明，但本實用新型的保護範圍不限於此。

具體實施方式：

如圖3、圖4所示，本實用新型的一種用於水質有效氯在線檢測設備中的定量裝置，包括定量裝置支架3和定量裝置頂蓋8，所述的定量裝置頂蓋8與分析電路板1一起安裝在定量裝置支架3一側，與定量裝置支架3在內部形成第一長方形狹縫6、第二長方形狹縫7及石英玻璃管安裝孔10，石英玻璃管2安裝在安裝孔10中，第一長方形狹縫6、第二長方形狹縫7分別位於石英玻璃管2的兩側，所述的分析電路板1位於定量裝置頂蓋8的外側。

在所述的定量裝置支架3上開設傳感器安裝定位槽9，所述的定位槽9位於石英玻璃管安裝孔10一側，所述的定位槽9內安裝有長8.5mm，高1.4mm的長方形矽光電池傳感器4，在定量裝置支架3位於石英玻璃管安裝孔10的另一側圓孔內裝有直徑為5mm的LED紅外光源5。

在所述的石英玻璃管安裝孔10中裝有一長度為50mm，外徑3.2mm，內徑1.6mm的石英玻璃管2。所述的第一長方形狹縫6寬7mm，高1.2mm，位於石英玻璃管2靠LED紅外光源5一側，其高度比石英玻璃管2的中心高1.2mm。第二長方形狹縫7位於石英玻璃管2的靠長方形矽光電池傳感器4一側，與第一長方形狹縫6的相對，第二長方形狹縫7比第一長方形狹縫6高1.9mm，所述的第二長方形狹縫7緊貼長方形矽光電池傳感器4，用於消除雜散光。

本實用新型的工作原理如下：LED紅外光源5發出紅外光線，經過第一長方形狹縫6後形成一條寬7mm，高1.2mm的長方形光束。長方形光束通過石英玻璃管2進行折射後再通過第二長方形狹縫7消除雜散光，最後進入矽光電池傳感器4，矽光電池傳感器4接收光信號後產生電流信號，由分析電路板1採集放大。由於開始石英玻璃管2內沒有液體，此時光束通過石英玻璃管2折射後進入第二長方形狹縫7後再進入矽光電池傳感器4。如果液體在石英玻璃管2內延石英玻璃管2到達第二長方形狹縫7最左端時，光束通過石英玻璃管2折射後再由石英玻璃管2內的液體進一步折射，則出射光束被折射到第二長方形狹縫7下方，第二長方形狹縫7將出射光束完全遮擋，從而出射光束無法到達矽光電池傳感器4，則矽光電池傳感器4不產生電流，分析電路板1無電壓輸出。這時石英玻璃管2內的液體總體積 = 石英玻璃管2的長度 * 石英玻璃管2內部截面積，完成定量。

以上所述僅為本實用新型的優選實施方式，應該可以理解，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以作出若干改進和修飾，這些改進和修飾也應視為本實用新型的保護範圍。