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原文传递一种可用于极端环境的标准浊度标定装置及其标定方法

专利名称：	一种可用于极端环境的标准浊度标定装置及其标定方法
摘要：	本发明涉及一种可用于极端环境的标准浊度标定装置及其标定方法。该标定装置包括耐温耐压壳体、磨砂金属板、光源模块、光信号传输模块和光信号接收处理模块。耐温耐压壳体包括腔体、入射口和出射口。光源模块包括电源、稳压电路、激光控制器和激光器。光信号传输模块包括光衰减器和准直器。光源模块发射出的激光，经光信号传输模块后由入射口入射到腔体内的磨砂金属板上，经磨砂金属板散射后从出射口射出，被光信号接收处理模块接收处理。本发明采用磨砂金属板代替传统的福尔马肼标准浊度溶液，在高温高压条件下对浊度测量装置进行标定，具有易存储、抗干扰性强、环境适应性强、操作简单等优点。
专利类型：	发明专利
申请人：	中国科学院合肥物质科学研究院
发明人：	王焕钦;王玉钟;胡俊涛;万伟;虞发军;桂华侨;刘建国;吕亮
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T01:00:00+0805
申请号：	CN201911408612.3
公开号：	CN111089862A
代理机构：	合肥天明专利事务所(普通合伙)
代理人：	奚华保
分类号：	G01N21/82;G01N21/27;G;G01;G01N;G01N21;G01N21/82;G01N21/27
申请人地址：	230031 安徽省合肥市蜀山区蜀山湖路350号
主权项：	1.一种可用于极端环境的标准浊度标定装置，其特征在于：该标准浊度标定装置包括耐温耐压壳体、设置在耐温耐压壳体内的磨砂金属板以及位于耐温耐压壳体外侧的光源模块、光信号传输模块、光信号接收处理模块；所述耐温耐压壳体包括腔体以及依次设置在腔体前端面的入射口和出射口；所述光源模块包括电源、稳压电路、激光控制器和激光器；所述光信号传输模块包括光衰减器和准直器；所述电源的输出端接稳压电路的输入端，稳压电路的输出端接激光控制器的输入端，激光控制器的输出端接激光器的输入端，激光器的输出端接光衰减器的输入端，光衰减器的输出端接准直器的输入端；所述光源模块发射出的激光，经光信号传输模块后由入射口入射到腔体内的磨砂金属板上，经磨砂金属板散射后从出射口射出，被光信号接收处理模块接收处理。 2.根据权利要求1所述的一种可用于极端环境的标准浊度标定装置，其特征在于：所述腔体包括从外向内依次设置的金属层和隔热层；所述金属层采用合金钢材质。 3.根据权利要求1所述的一种可用于极端环境的标准浊度标定装置，其特征在于：所述入射口和出射口采用耐温耐压玻璃窗口。 4.根据权利要求1所述的一种可用于极端环境的标准浊度标定装置，其特征在于：所述光信号接收处理模块包括光电探测器、与光电探测器的输出端相连的信号处理电路以及和信号处理电路的输出端相连的显示屏。 5.根据权利要求1所述的一种可用于极端环境的标准浊度标定装置，其特征在于：所述光电探测器采用PerkinElmer公司生产的单光子计数模块，该单光子计数模块的型号为SPCM-AQRH-15。 6.根据权利要求1所述的一种可用于极端环境的标准浊度标定装置，其特征在于：所述信号处理电路采用ALTERA公司的Cyclone IV系列芯片，芯片型号为EP4CE6F17C8。 7.根据权利要求1~6任意一项所述的标准浊度标定装置的标定方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：（1）搭建好所述标准浊度标定装置；（2）将腔体内部设置为常温常压环境，在腔体中放置磨砂金属板的位置放置盛有福尔马肼标准浊度溶液的样品池，光源模块发出的激光，经光信号传输模块传输至入射口，由入射口入射到腔体内盛有福尔马肼标准浊度溶液的样品池上，经福尔马肼标准浊度溶液散射后的散射光由出射口射出，被光信号接收处理模块接收处理，求得当前浊度下的福尔马肼标准浊度溶液所对应的散射光强度，从而得到常温常压环境下，不同浊度范围的福尔马肼标准溶液的浊度与散射光强度之间的对应关系，将该散射光强度和浊度的对应关系写入光信号接收处理模块中，从而完成常温常压条件下浊度测量装置的标定；通过标定好的常温常压条件下浊度测量装置，可以对常温常压条件下不同粗糙度的磨砂金属板进行标定；（3）将腔体内部设置为常温常压环境，将不同粗糙度的磨砂金属板分别放入腔体中，光源模块发出的激光，经光信号传输模块传输至入射口，由入射口入射到腔体内的磨砂金属板上，经磨砂金属板散射后的散射光由出射口射出，被光信号接收处理模块接收处理，求得当前粗糙度的磨砂金属板所对应的散射光强度，从而得到在常温常压环境下，不同粗糙度的磨砂金属板与散射光强度之间的对应关系，从而可以将不同粗糙度的磨砂金属板等效为不同浊度值的福尔马肼标准溶液，用于高温高压条件下浊度测量装置的标定；（4）将腔体内部设置为高温高压环境，将等效为不同浊度值的福尔马肼标准溶液的不同粗糙度的磨砂金属板分别放置在腔体中，光源模块发出的激光，经光信号传输模块传输至入射口，由入射口入射到腔体内的磨砂金属板上，经磨砂金属板散射后的散射光由出射口射出，被光信号接收处理模块接收处理，求得当前等效浊度值下的磨砂金属板所对应的散射光强度，从而得到在高温高压环境下，浊度与散射光强度之间的对应关系，将该散射光强度和浊度的对应关系写入光信号接收处理模块中，从而完成高温高压条件下浊度测量装置的标定。 8.根据权利要求7所述的标准浊度标定装置的标定方法，其特征在于：所述“光源模块发出的激光，经光信号传输模块传输至入射口”，其具体包括以下步骤：所述电源给稳压电路供电；所述稳压电路，用于保证激光控制器稳定地输出所需电压；所述激光控制器，用于控制激光器的输出功率和温度，使激光器稳定地输出所需要的激光功率；所述激光器，发射出激光信号；所述光衰减器接收激光器发射出的激光信号，将激光信号衰减到合适的功率，再通过准直器将激光信号平行输出，使激光信号由入射口进入到腔体内部。 9.根据权利要求7所述的标准浊度标定装置的标定方法，其特征在于：所述“被光信号接收处理模块接收处理”，具体包括以下步骤：光电探测器接收来自磨砂金属板或福尔马肼标准浊度溶液散射的散射光，将光信号的强度转换为电信号输出，信号处理电路对接收到的电信号进行分析和计算。
所属类别：	发明专利