[实用新型]浮游物在线检测仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及水质检测设备，尤其是一种浮游物在线检测仪，可以对水中悬浮颗粒进行量化分析，特别适合在强碱、强酸或者容易结垢的工况下使用。

背景技术

随着环保意识的增强，各级政府、企事业单位对节能减排越来越重视，对其投入也越来越大。因此对水质检测也在越来越多的行业应用，然而现在的浮游物检仪器只能在水质情况简单、温度比较抵的状况下运行，如果在强碱、强酸或者容易结垢的工况下，就会出现数据不稳定、运行时间短等问题，甚至会出现仪器腐蚀损坏、结垢堵塞管路，使仪器不能发挥其应有作用。因此浮游物检测仪器能不能在复杂水溶液中稳定的检测，成为制约环保、节能减排的因素之一。

发明内容

本实用新型的目的正是针对上述现有技术所存在的问题而专门设计的一种结构合理、运行稳定、数据可靠的浮游物在线检测仪，可对水中悬浮颗粒进行量化分析，特别适合在强碱、强酸或者容易结垢的工况下使用。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：本浮游物在线检测仪采用直射、散射双光束检测机构对料液的悬浮物颗粒进行测定，具体结构包括其底面设有料液进口的U形水槽，U形水槽的一侧槽为在线检测槽，检测槽的槽壁上对称嵌装有两块有机玻璃镜片，在检测槽两相对镜片的外侧对应设置有发射光源和直射光路接收器，在检测槽的底面上嵌装有有机玻璃镜片和散射光路接收器，在位于两镜片上部的检测槽中设置有冲洗喷头，料液出口设置在检测槽上端，U形水槽的另一侧料液槽上部设有溢流口及排气口，直射光路接收器和散射光路接收器输出端接入相应的外部设备(包括处理器和显示器等)。

在本实用新型中，冲洗喷头是由料液出水口处伸至光路上方，并通过控制系统控制热水泵将高压热水喷至镜片内壁。

有机玻璃镜片选用改性有机玻璃材料制作而成，也可选择高透光度，耐高温、酸碱的适宜材料制作。

本实用新型是依据以下光学原理设计的：

采用的是散射和透射结合型原理，光路原理如图1：

Io——入射光，It——透射光，Is——散射光，D——溶液浑浊度

一束特定光谱的平行光通过溶液时，一部分被吸收和散射，一部分透过溶液。光源以入射强度I₀的光束通过水样槽中的水样后，在水中颗粒浓度为D的微粒作用下，沿光束方向上的强度减弱为It它们之间存在如下关系：

lg(I₀/I_t)＝KbD

b——光程

K——常数

与入射光成90°方向的散射光的强度Is符合雷莱公式：

Is＝〔(KNV²)/λ⁴〕Io

Io——入射光强度    Is——散射光强度    N——单位溶液微粒数

V—微粒体积         λ——入射光波长    K——系数

在入射光恒定的条件下，在一定浊度范围内，散射光强度和溶液的浑浊度成正比。上式可整理改写为：

Is/Io＝K′N(K′表示常数)

根据这一公式，我们可以通过测定水样中微粒的散射光强度来测量水样的浑浊度。

根据现有技术可知：直射光强度应与溶液的浑浊度成反比。

本实用新型的突出特点在于：

1、采用双光束光路

由于采用双光学、电学通道，产生相同的感应，测差不变，在除法电路中得以抵消，使仪器具有长期稳定性和抗干扰能力。而普通单光束光路由于其原理单一性，光路一旦被遮挡或者干扰，测出的数据就会立即失效，运行稳定性不好，数据可靠性不高。

2、镜片采用改性有机玻璃。

普通玻璃或塑板，虽然有很好的透光性，但是在碱性环境下表面很容易就被腐蚀，透光性受到直接影响，直接导致数据失效、设备损坏。采用改性有机玻璃后，不仅透光性可以保证，而且由于它耐腐蚀、耐高温的性能，保证了设备稳定运行。

3、自动清洗系统

针对料浆容易结垢的特点，在出料口安装一喷头伸至光路上方，通过控制系统控制热水泵，将高压热水喷至镜片内壁，清洗镜片表面上的垢层。根据料浆结垢情况不同，设置不同的清洗周期及持续时间。由于免除了结垢对系统的影响，使本悬浮物检测仪可以应用于水、料浆在高温、强碱、容易结垢等绝大部分工况。

总之，本在线检测仪采用双光束光路、自动清洗系统，抗干扰能力强，运行稳定。利用独立计算、联合分析的控制系统，实时在线的对物料进行检测分析。可广泛应用于化工、冶金、环保、石油、水处理行业，尤其适用于水质条件复杂、结垢严重的工况。