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原文传递一种便携式光纤浊度检测装置

专利名称：	一种便携式光纤浊度检测装置
摘要：	本发明提供一种便携式光纤浊度检测装置，包括核心板控制模块、发射模块、探头、接收模块和温度传感器，核心板控制模块控制发射模块发射光信号，发射模块和接收模块分别通过塑料光纤连接探头，接收模块接收光信号调理后传输至核心板控制模块，温度传感器检测待测水体温度并传输至核心板控制模块，核心板控制模块对接收到的数据进行温度补偿并根据拟合函数作支持向量回归计算，得到待测水体的浊度值通过蓝牙模块传送至智能终端。本发明的有益效果：在检测水体浊度时，可将探头直接浸置于水体中，用APP控制数据的传输和实时显示，整个装置体积小、使用方便快捷、检测数据精确，解决了现有浊度检测装置不易携带、成本高、精确度低等问题。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	中国地质大学(武汉)
发明人：	姚莹;王勇;王典洪;王剑桥;陈振兴
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-13T00:00:00+0800
申请号：	CN201910451179.5
公开号：	CN110231311A
代理机构：	武汉知产时代知识产权代理有限公司
代理人：	易滨
分类号：	G01N21/49(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	430000 湖北省武汉市洪山区鲁磨路388号
主权项：	1.一种便携式光纤浊度检测装置，其特征在于：包括核心板控制模块、发射模块、探头、接收模块和温度传感器，所述发射模块包括第一发射器和第二发射器，所述接收模块包括第一接收器、第二接收器和信号调理电路，所述探头上设有3D打印圆环，所述3D打印圆环上均匀设有第一接口、第二接口、第三接口和第四接口，所述第一接口、所述第二接口、所述第三接口和所述第四接口上均插入连接有一塑料光纤，所述第一发射器通过一所述塑料光纤连接所述第一接口，所述第二发射器通过一所述塑料光纤连接所述第二接口，所述第一接收器通过一所述塑料光纤连接所述第三接口，所述第二接收器通过一所述塑料光纤连接所述第四接口，所述第一接收器和所述第二接收器均连接所述信号调理电路，所述信号调理电路和所述温度传感器均连接所述核心板控制模块，所述核心板控制模块分别连接所述第一发射器和所述第二发射器，所述核心板控制模块分时控制所述第一发射器和所述第二发射器发射光信号，所述第一接收器用于接收所述第一发射器发出的第一透射光信号及所述第二发射器发出的第二散射光信号并将所接收到的信号转化为第一透射电压信号和第二散射电压信号，同时将第一透射电压信号和第二散射电压信号传输至所述信号调理电路，所述第二接收器用于接收所述第二发射器发出的第二透射光信号及所述第一发射器发出的第一散射光信号并将所接收到的信号转化为第二透射电压信号和第一散射电压信号，同时将第二透射电压信号和第一散射电压信号传输至所述信号调理电路，所述信号调理电路用于调理接收到的两透射电压信号和两散射电压信号并传输至所述核心板控制模块，所述温度传感器用于检测待测水体温度并传输该温度数据至所述核心板控制模块，所述核心板控制模块对第一透射电压信号、第二透射电压信号、第一散射电压信号、第二散射电压信号调理后的电压信号进行温度补偿，所述核心板控制模块对温度补偿后的电压信号作比值计算，计算第一透射电压信号和第一散射电压信号比值为第一比值，计算第二透射电压信号和第二散射电压信号比值为第二比值，并将温度补偿后第一透射电压信号、第二透射电压信号、第一散射电压信号、第二散射电压信号、第一比值和第二比值代入拟合函数中作支持向量回归计算，得到待测水体的浊度值。 2.如权利要求1所述的一种便携式光纤浊度检测装置，其特征在于：所述信号调理电路包括第一可编程增益放大电路、第二可编程增益放大电路、多路转换开关、第一放大电路、第二放大电路、第一带通滤波器、第二带通滤波器、第一有效值转换电路、第二有效值转换电路、第一AD转换电路、第二AD转换电路，所述第一接收器连接所述第一可编程增益放大电路，所述第一可编程增益放大电路连接所述多路转换开关，所述多路转换开关连接所述第一放大电路，所述第一放大电路连接所述第一带通滤波器，所述第一带通滤波器连接所述第一有效值转换电路，所述第一有效值转换电路连接所述第一AD转换电路，所述第一AD转换电路连接所述核心板控制模块；所述第二接收器连接所述第二可编程增益放大电路，所述第二可编程增益放大电路连接所述多路转换开关，所述多路转换开关连接所述第二放大电路，所述第二放大电路连接所述第二带通滤波器，所述第二带通滤波器连接所述第二有效值转换电路，所述第二有效值转换电路连接所述第二AD转换电路，所述第二AD转换电路连接所述核心板控制模块，所述核心板控制模块分别控制所述第一可编程增益放大电路、所述第二可编程增益放大电路和所述多路转换开关。 3.如权利要求1所述的一种便携式光纤浊度检测装置，其特征在于：所述第一接收器和第二接收器均为OPT101模块，所述OPT101模块用于光信号的接收和IV转换。 4.如权利要求1所述的一种便携式光纤浊度检测装置，其特征在于：所述拟合函数是所述核心板控制模块根据检测不同浊度值的国际标准溶液采集到的数据，利用支持向量机对温度补偿后的第一透射电压信号、第二透射电压信号、第一散射电压信号、第二散射电压信号、第一比值、第二比值进行训练来建立模型得到。 5.如权利要求1所述的一种便携式光纤浊度检测装置，其特征在于：所述核心板控制模块分时驱动所述第一发射器和所述第二发射器发射光信号，具体地，所述核心板控制模块在第一个0.5秒内驱动所述第一发射器发射光信号，在第二个0.5秒内驱动所述第二发射器发射光信号。 6.如权利要求2所述的一种便携式光纤浊度检测装置，其特征在于：所述第一可编程增益放大电路和所述第二可编程增益放大电路均采用PGA103芯片，所述第一可编程增益放大电路和所述第二可编程增益放大电路对散射电压信号的增益为100，所述第一可编程增益放大电路和所述第二可编程增益放大电路对透射电压信号的增益为1。 7.如权利要求1所述的一种便携式光纤浊度检测装置，其特征在于：包括SD卡存储模块和蓝牙模块，所述SD卡存储模块和所述蓝牙模块均连接所述核心板控制模块，所述SD卡存储模块用于检测数据的系统存储和取出，所述核心板控制模块通过所述蓝牙模块无线连接智能终端并向所述智能终端传送检测数据，所述智能终端设有人机交互APP，所述APP用于控制数据传输和实时查看所述检测数据。
所属类别：	发明专利