一種ph值檢測儀的製作方法

2023-04-27 01:11:41 3

一種ph值檢測儀的製作方法
【專利摘要】本實用新型提出了一種pH值檢測儀，按照光路經過該傳感器各元件的次序，該檢測儀依次設有光源組件，錐反射稜鏡，窗口、物鏡、反光鏡、狹縫單元、準直鏡、CCD探測器、放大電路及數據處理電路；所述光源組件包括特徵紅色雷射光源、特徵綠色雷射光源和特徵藍色雷射光源。本實用新型優點是，採用上述結構後，該pH值檢測儀對被測水質或溶液測量時，不需要接觸水質或溶液，只需將不同波段的雷射照射在被測水質或溶液，經其漫反射後光束後，經過光學元件的處理，CCD探測器收集光束且以能量的形式顯示出來，然後按一定的函數關係計算出pH值，使用該檢測儀檢測pH的檢測周期短，操作簡單，檢測結果準確。
【專利說明】一種PH值檢測儀
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種測量裝置，特別是指一種PH值檢測儀。
【背景技術】
[0002]PH值是水的最基本的性質之一，它可以影響水體的弱酸、弱鹼的離解程度，是評價水質的重要參數之一。
[0003]目前檢測水質PH值採用的方法是玻璃電極法，這種檢測方法操作過程複雜，且需要添加化學試劑，導致了被檢水樣破壞，且容易產生誤差，檢測周期長，無法保證檢測的實時性。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的是提供一種採用雷射檢測水質PH值的檢測儀，其檢測周期短，該檢測儀操作簡單，檢測結果準確。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型採用了以下的技術方案:一種PH值檢測儀，按照光路經過該傳感器各元件的次序，該檢測儀依次設有光源組件，錐反射稜鏡，窗口、物鏡、反光鏡、狹縫單元、準直鏡、CCD探測器、放大電路及數據處理電路；所述光源組件包括紅色雷射光源、綠色雷射光源和藍色雷射光源。
[0006]進一步的，還包括殼體，所述光源組件，錐反射稜鏡，窗口、物鏡、反光鏡、狹縫單元、準直鏡、CCD探測器、放大電路及數據處理電路均位於該殼體內。
[0007]進一步的，所述紅色雷射光源的波長λ為532nm，綠色雷射光源的波長λ為670nm，藍色雷射光源的波長λ為450nm。
[0008]進一步的，所述殼體上還設有數據輸出接口。
[0009]進一步的，所述反光鏡和準直鏡上均鍍有金屬膜。
[0010]進一步的，所述物鏡和反光鏡之間設有擋板。
[0011]本實用新型的有益效果在於:採用上述結構後，與現有技術相比，該PH值檢測儀對被測水質或溶液測量時，不需要接觸水質或溶液，只需將不同波段的雷射照射在被測水質或溶液，經其漫反射後光束後，經過光學元件的處理，CCD探測器收集光束且以能量的形式顯示出來，然後按一定的函數關係計算出PH值，使用該檢測儀檢測PH的檢測周期短，操作簡單，檢測結果準確。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本實用新型實施例技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。[0013]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0014]圖2為圖1中A-A向結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
[0016]如圖1所示的一種PH值檢測儀，按照光路經過該傳感器各元件的次序，該檢測儀依次設有光源組件，聚合併反射特徵光源的錐反射稜鏡4，窗口 5、物鏡6、反光鏡7、對光束的通過量進行限制的狹縫單元8、用於聚合發射光束的準直鏡9，該準直鏡9為一凹面鏡，將入射的光束聚合發射到CCD探測器10，使光束剛好覆蓋CCD探測器10，否則，光束太大造成能量浪費，光束太小則CCD探測器10部分區域不能利用，CCD探測器10上顯示能量大小。然後經放大電路12將信號放大處理，由數據處理電路11按照水質及液體溶液吸收光強的定量分析模型計算並輸出其PH值。
[0017]所述光源組件包括紅色雷射光源1、綠色雷射光源2和藍色雷射光源3，所述紅色雷射光源I的波長λ為532nm，綠色雷射光源2的波長λ為670nm，藍色雷射光源3的波長λ為450nm。此三種光的波長反應PH值的程度最大。
[0018]進一步的,還包括殼體15,所述光源組件,錐反射稜鏡4,窗口 5、物鏡6、反光鏡7、狹縫單元8、準直鏡9、CCD探測器10、放大電路12及數據處理電路11均位於該殼體15內；這樣檢測儀整體為一傳感器，避免了外界的影響，使得整個密閉腔體內的雜散光小，靈敏度聞。
[0019]進一步的，所述殼體15上還設有數據輸出接口 13。這樣便於檢測儀與其他設備的數據傳輸。
[0020]進一步的，所述反光鏡7和準直鏡9上均鍍有金屬膜。提高光束的反射率。
[0021]進一步的，所述物鏡6和反光鏡7之間設有擋板14。這樣可限制進入殼體15的光束，使得進入殼體15的光束均能射到反光鏡7。
[0022]該PH值檢測儀的測量原理為:紅色雷射光源1、綠色雷射光源2和藍色雷射光源3通過錐反射稜鏡4照在被測水質或溶液表面，在水或溶液表面產生漫反射光束，光束經窗口 5進入該檢測儀，然後經物鏡6、反光鏡7、狹縫單元8、準直鏡9，然後照射在CCD探測器10上；然後根據朗伯-比爾定律:
[0023]Iu = Iu；0exp[-S(T)g( υ - υ 0)Ν1]
[0024]Iv和Ιν，O分別表示透射光強和發射光強；
[0025]S (T)表示溫度依賴的吸收線強度；
[0026]N表示吸收物質的數密度；
[0027]I表示光傳輸的距離；
[0028]g表示吸收線型。
[0029]上式中指數函數的變化伴隨著光路上待檢樣本密度或數密度的變化，進一步可以表示為吸收度。已知未吸收光強、吸收後光強以及吸收譜線線形參數，即可確定吸收物質沿光束傳播路徑的積分濃度，其單位用PPm.m表示。
[0030]又PH值的函數關係為:
[0031]PH 值一(KliK2K (exp);其中，
[0032]K1為相關係數；
[0033]K1為修正係數；
[0034]對於遠距非接觸測量系統，由於光譜段的吸收強度不高，因此還要求光電傳感器對微弱的吸收強度變化有很高的靈敏度。其靈敏度要達到10 — 4 (V/W)才可以實現識別。本實用新型採用調製光光源方法達到最有效的、探測靈敏度高、響應時間快檢測效果，其探測靈敏度可以達10_7 (ppb量級)，測量結果準確。
[0035]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種PH值檢測儀，其特徵在於:按照光路經過該檢測儀各元件的次序，該檢測儀依次設有光源組件、錐反射稜鏡(4)、窗口(5)、物鏡(6)、反光鏡(7)、狹縫單元(8)、準直鏡(9)、CXD探測器(10)、放大電路(12)及數據處理電路(11);所述光源組件包括紅色雷射光源(I)、綠色雷射光源(2 )和藍色雷射光源(3 )。
2.根據權利要求1所述的一種PH值檢測儀，其特徵在於:還包括殼體(15)，所述光源組件，錐反射稜鏡(4)，窗口( 5 )、物鏡(6 )、反光鏡(7 )、狹縫單元(8 )、準直鏡(9 )、CXD探測器(10)、放大電路(12)及數據處理電路(11)均位於該殼體(15)內。
3.根據權利要求1所述的一種PH值檢測儀，其特徵在於:所述紅色雷射光源(I)的波長λ為532nm，綠色雷射光源(2)的波長λ為670nm，藍色雷射光源(3)的波長λ為450nmo
4.根據權利要求2所述的一種PH值檢測儀，其特徵在於:所述殼體(15)上還設有數據輸出接口(13)。
5.根據權利要求1所述的一種PH值檢測儀，其特徵在於:所述反光鏡(7)和準直鏡(9)上均鍍有金屬膜。
6.根據權利要求1?3任一項所述的一種PH值檢測儀，其特徵在於:所述物鏡(6)和反光鏡(7 )之間設有擋板(14 )。
【文檔編號】G01N21/31GK203720075SQ201320594699
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年9月25日 優先權日:2013年9月25日
【發明者】唐大渝 申請人:西安視遠光電技術有限責任公司