用牛頓環原理獲得水中微壓力變化數據的裝置的製作方法
2023-04-24 23:08:46 1
專利名稱：用牛頓環原理獲得水中微壓力變化數據的裝置的製作方法
技術領域：
本發明是將光學中牛頓環原理應用到測試水中微壓力變化數據獵取的裝置。水中壓力的變化來自於水中波振的強弱，水中波振是用於現代水處理中沉澱池工藝加速沉澱的重要手段，而波振的變化會引起水中壓力的變化，此壓力變化雖微小卻直接影響著沉澱速度的變化，若能通過一定的手段獲得壓力變化的數據，定將會為沉澱速度提供科學依據，由此也可為沉澱速度自動配以最優化的震波給予支持。
背景技術：
沉澱是現代給水廠和汙水廠不可缺少的工藝過程，而沉澱池是為沉澱工藝提供的構築物，此構築物容積大小是取決於所處理的水量及水在沉澱池中停留時間的長短，當人們採取一定措施使沉澱速度提高，便會縮小沉澱池的容積，從而節省大量的投資及佔地面積。最新的研究成果是在水中施加波振，使水中的懸浮物在波壓力的作用下加速沉澱，而水中波壓力的變化是極其微小的，為了準確獲知這極其微小壓力變化，必須將其數據化。本發明，是一種分析儀表中核心部分的數據採集系統，人們可以通過此系統進行光電轉化，從而控制波振的強弱。此儀表將會被廣泛用於現代水處理沉澱池工藝中加速沉澱的自動化工藝中。
發明內容為了測試水中波振的強弱——即水壓微量變化的數據，將實驗室牛頓環凸透鏡與平板透鏡的位置顛倒，也就是平板透鏡置上，凸透鏡在下。這樣可方便地將光源從下方向上方照射，牛頓環發生在上方平板透鏡處。然後將光電信號採集系統密閉安裝在平板透鏡上表面。當水中波振發生變化時，水壓也發生微量變化，此時密封安裝的光電信號採集系統及平板透鏡就會隨著水壓產生微動，此微動使牛頓環發生顯著變化，顯著變化的牛頓環由光電信號採集系統採集後送入處理系統，經過處理後的數據即為所需要的壓力變化數據。本發明解決其技術問題所採用的技術方案水中波振所引起的壓力變化值是非常微弱的，用常規壓力計的原理難以滿足這項技術要求。本發明是引用了牛頓環原理來解決其核心技術問題的。本分析儀表分為三個系統，系統1含有光源及凸透鏡、系統2含有平板透鏡及光電信號採集系統、系統3是外部數據處理系統。其中系統1、2是以柔性連接為密閉容器內的，其目的一是在測壓時兩系統間能產生微動，二是保證光疏介質仍然是穩定的空氣。由水中波振的變化而引起水中壓力的微變，從而使系統1、2的相對位置產生微變，這樣牛頓環就會發生較大的變化，光電信號採集系統得到這個變化後以電信號的方式送入數據處理系統3進行處理，經過處理後的數據即為我們所需要的數據。本發明的有意義效果利用牛頓環——光的幹涉原理來製成微壓變化數據化分析儀表。微壓變化數據化分析儀表，可為為提高沉澱池沉澱速度而施加波壓時，最佳沉澱速度與波壓強度的自動匹配提供支持。
以下結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
圖一是系統原理流程圖，圖中1是含有光源及凸透鏡的系統1 ；圖中2是含有平板透鏡及光電信號採集系統的系統2 ；圖中3是外部數據處理系統3。圖二是用牛頓環原理獲得水中微壓力變化數據裝置的示意圖，圖中4是光源，5是反射板，6是平凸透鏡，7是氣隙層，8是平板透鏡，9是光電信號採集系統，10是波壓力施力方向。
具體實施方式
它在使用中作用原理及具體實施方式
為圖一為系統流程圖，圖中4、5、6構成系統1 ；8、9構成系統2 ；系統3為現已成熟的數據處理系統。其作用原理及具體實施方式
看圖二。圖二中牛頓環幹涉光的光源由4發出，通過反射鏡5射向平凸透鏡6 ；圖中7是介於平凸透鏡6和平板透鏡8之間的氣隙層，被測試的壓力是施力於系統2後，使氣隙7產生微小變化，從而使平板透鏡8中的牛頓環發生較大變化，此變化由光電信號採集系統9採集，以電信號的方式送給外部數據處理系統3，使用者可直接從系統3讀出壓力變化數據。 系統3的數據也可作為PLC數據原對波振進行自動控制。
權利要求1. 一種用牛頓環原理獲得水中微壓力變化數據的裝置，其特徵是將實驗室牛頓環凸透鏡與平板透鏡的位置顛倒，也就是平板透鏡置上，凸透鏡在下，將光源從下方向上方照射， 牛頓環發生在上方平板透鏡處，光電信號採集系統密閉安裝在平板透鏡上表面，當水壓發生微量變化時，密封安裝的光電信號採集系統及平板透鏡就會隨著水壓產生微動，此微動使牛頓環發生顯著變化；顯著變化的牛頓環由光電信號採集系統採集後送入數據處理系統，經過處理後的數據即為所需要的壓力變化數據。
專利摘要一種用牛頓環原理獲得水中微壓力變化數據的裝置，為了測試水中波振的強弱——即水壓微量變化的數據，將實驗室牛頓環凸透鏡與平板透鏡的位置顛倒，也就是平板透鏡置上，凸透鏡在下。這樣可方便地將光源從下方向上方照射，牛頓環發生在上方平板透鏡處。然後將光電信號採集系統密閉安裝在平板透鏡上表面。當水中波振發生變化時，水壓也發生微量變化，此時密封安裝的光電信號採集系統及平板透鏡就會隨著水壓產生微動，此微動使牛頓環發生顯著變化，顯著變化的牛頓環由光電信號採集系統採集後送入處理系統，經過處理後的數據即為所需要的壓力變化數據。
文檔編號G01L11/02GK202141555SQ201120206758
公開日2012年2月8日 申請日期2011年6月15日 優先權日2011年6月15日
發明者王愷 申請人:中國市政工程西北設計研究院有限公司浙江分院