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原文传递一种大量程光学浊度检测设备及其检测方法

专利名称：	一种大量程光学浊度检测设备及其检测方法
摘要：	一种大量程光学浊度检测设备及其检测方法，该设备采用模块化设计，包括壳体以及设置于壳体内的检测水样槽和检测单元，所述的检测水样槽用于放置待测水样瓶；检测单元包括光源驱动模块、光源、光学检测模块、MCU和通信模块，所述的光源驱动模块与MCU的对应控制信号输出端相连，光源驱动模块用于激发光源，前述光源能够照射至光学检测模块，前述光学检测模块的检测信号输出端与MCU相连，MCU的通信信号端与通信模块的下行通信信号端双向连接，前述通信模块的上行通信信号端能够与上位机进行通信，实时传输检测数据。本发明的大量程光学浊度检测设备设有通信模块，能够与上位机无线通信，及时上传数据供远程实时分析，对操控人员的要求低，适用范围广。
专利类型：	发明专利
申请人：	上海蓝长自动化科技有限公司
发明人：	李庆铁
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T10:00:00+0805
申请号：	CN201911350151.9
公开号：	CN110987876A
代理机构：	北京思创大成知识产权代理有限公司
代理人：	尹慧晶
分类号：	G01N21/49;G01N21/01;G08C17/02;G;G01;G08;G01N;G08C;G01N21;G08C17;G01N21/49;G01N21/01;G08C17/02
申请人地址：	201900 上海市宝山区沪太路4361号8号楼8312室
主权项：	1.一种大量程光学浊度检测设备，其特征在于，该设备采用模块化设计，包括壳体(1)以及设置于壳体(1)内的光源驱动模块(3)、光学检测模块(5)、信号处理单元(2)、MCU(6)和通信模块(7)，所述的光源驱动模块(3)的上行控制信号端与MCU(6)的对应控制信号输出端相连，光源驱动模块(3)的下行控制信号输出端与光源(4)相连，用于激发光源(4)，前述光源(4)能够照射至光学检测模块(5)，前述光学检测模块(5)的检测信号输出端与信号处理单元(2)的对应信号输入端相连，所述的信号处理单元(2)的输出端与MCU(6)的对应检测信号输入端相连，MCU(6)的通信信号端与通信模块(7)的下行通信信号端双向连接，前述通信模块(7)的上行通信信号端能够与上位机进行通信，实时传输检测数据。 2.根据权利要求1所述的大量程光学浊度检测设备，其特征是所述的光学检测模块(5)采用90度散射单元；所述的90度散射单元包括发射端透镜(5-1)、接收端透镜(5-2)和第一光电探测模块(5-3)，所述的发射端透镜(5-1)设置于光源(4)的发射端，所述的接收端透镜(5-2)设置于光接收侧，且发射端透镜(5-1)和接收端透镜(5-2)呈90度角，所述的第一光电探测模块(5-3)设置于接收端透镜(5-2)的后侧，其检测信号输出端与信号处理单元(2)的对应检测信号输入端相连。 3.根据权利要求2所述的大量程光学浊度检测设备，其特征是所述的壳体(1)的端面设有一个条状凹槽(5-5)和与前述凹槽匹配的透镜安装板(5-6)，所述透镜安装板(5-5)的一端与条状凹槽(5-5)一端的侧壁铰接，且透镜安装板(5-5)能够旋转至与条状凹槽(5-5)形成90度夹角；发射端透镜(5-1)固定在前述条状凹槽(5-5)内，接收端透镜(5-2)固定在透镜安装板(5-5)上，且位置与发射端透镜(5-1)相对设置。 4.根据权利要求1所述的大量程光学浊度检测设备，其特征是所述的通信模块(7)包括有线通信模块和无线通信模块，前述有线通信模块包括RS485接口，RS232接口，SDI接口，4-20ma模拟量接口；无线通信模块包括GPRS模块、4G模块，NBIOT模块、zigbee模块、蓝牙模块和lora模块。 5.根据权利要求1所述的大量程光学浊度检测设备，其特征是所述的光源驱动模块(3)采用恒流源驱动模块。 6.根据权利要求1所述的大量程光学浊度检测设备，其特征是该光学检测模块(5)还包括第二光电探测模块(5-4)，所述的第二光电探测模块(5-4)安装在光源(4)的侧边，用于检测光源(4)的强度，其检测信号输出端与与MCU(6)的对应检测信号输入端相连。 7.根据权利要求1所述的大量程光学浊度检测设备，其特征是该设备还包括超声波气泡消除装置。 8.一种权利要求1-7之一所述大量程光学浊度检测设备的检测方法，所述的信号处理单元(2)包括AD转换模块，其特征是该方法包括以下步骤： S1、根据AD转换模块的额定输入电压范围0-V确定数据处理的增益范围为V/3-2V/3；对应于前述增益范围将增益划分为N级； S2、选取若干个样本，调整AD转换模块至各增益等级，采用三次回归方程进行标定，每个等级形成4个浊度标定系数；建立浊度标定系数，将前述增益等级与对应的浊度标定系数进行记录； S3、实时检测时，采用第一光电探测模块(5-3)接收光信号，发送至信号处理单元(2)，AD转换模块首先采用最大增益等级N对应范围内的增益系数对输入电压进行放大，将放大后的电压信号与2V/3比较，如果放大后的电压信号大于2V/3，则降低增益，直到放大后的电压信号小于等于2V/3； S4、当放大后的电压信号小于等于2V/3时，查找浊度标定系数表，获取前述增益等级对应的浊度标定系数； S5、根据查表获取的浊度标定系数和实时检测值代入三次回归方程获取实际检测的浊度值。 9.一种权利要求6所述大量程光学浊度检测设备的光源强度调控方法，其特征是采用PID控制方法，通过第二光电探测模块(5-4)实时检测光源(4)的强度，当光源(4)的强度小于预设值时，MCU(6)控制光源(4)增强电流，使得光源稳定。 10.根据权利要求8所述的大量程光学浊度检测设备，其特征是该方法还包括超声波气泡消除步骤，定期启动超声波气泡消除装置消除气泡。
所属类别：	发明专利