[实用新型]连续对液体浓度进行监测的光学检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光学分析仪器，具体涉及用于监测液体浓度的光学检测装置。

背景技术

传统的光学检测原理根据Lambert-Beer定律，通过检测发射光光强与接收光光强，根据吸光系数、光程等参数以确定待测物浓度。然而，由于光源的时效作用将不可避免地引起发射光光强的缓慢漂移，发射端与接受端镜头的老化、腐蚀等原因，将引起接收光光强检测误差。所以，不适于对液体浓度进行长期连续监测。此外，传统分光光度法检测设备必须进行定期标定，以保障检测结果的准确性与可靠性。定期的离线标定势必中断检测的连续性，标定周期短，标定频繁，则可实用性与适用性差；若标定周期长，则无法保证检测精度。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种连续对液体浓度进行监测的光学检测装置。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：该连续对液体浓度进行监测的光学检测装置主要包括相互固定联接的固定支座和固定套筒，固定套筒内密封固定有透光镜头，固定套筒内置有中空的活动柱塞，活动柱塞与固定套筒形成动密封；活动柱塞的空腔内密封固定有柱塞镜头且柱塞镜头和透光镜头的中心轴线重合，柱塞镜头的内端面与透光镜头之间形成待测溶液腔；在固定套筒的壁上设有待测溶液进出样口，所述待测溶液进出样口与待测溶液腔连通。

进一步地，本实用新型所述活动柱塞的空腔内设有平行光发生器，固定套筒内设有光接收器，平行光发生器与柱塞镜头的外端面相对，光接收器与透光镜头的外端面相对。

进一步地，本实用新型还包括步进电机，该步进电机的输出轴连接有驱动丝杆，该驱动丝杆与活动柱塞的内壁形成螺纹配合。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型可将传统光学检测中的稳定性扰动量A(光源时效作用、传感器基飘等因素)、稳定性扰动量B(镜头腐蚀、磨损及生物附着等因素)等干扰因素作为不变量消除，使检测结果不受干扰。

2.使用本实用新型装置可利用公式获得待测溶液浓度，而由该式可知，待测溶液浓度只与光程变化量ΔL有关，与其他干扰因素无关，实现对待测溶液浓度的长期连续监测。

3.本实用新型可应用于化工生产过程的精确检测、“三废”的污染连续监控、海洋环境生态因子等的跟踪监测。

附图说明

图1是本实用新型光学检测装置的结构示意图；

其中，1.固定套筒，2.活动柱塞，3.柱塞镜头，3’.透光镜头，4.待测容液腔，5.待测溶液进出样口，6.平行光发生器，7.光接收器，8.驱动丝杆，9.固定支座，10.步进电机。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型的结构作进一步说明。

在如图1所示的本实用新型装置中，固定支座9和固定套筒1固定联接在一起。固定套筒1为筒状结构，固定套筒1内密封固定有透光镜头3’，固定套筒1内置有中空的活动柱塞2，固定套筒1的内径与活动柱塞2的外径相匹配，以使活动柱塞2可通过○型密封圈与固定套筒1形成动密封。活动柱塞2为内部柱状空心结构，在活动柱塞2的一端的空腔内密封固定有一柱塞镜头3且柱塞镜头3和透光镜头3’的中心轴线重合，柱塞镜头3的内端面与透光镜头3’之间形成待测溶液腔4；在固定套筒1的壁上设有待测溶液进出样口5，所述待测溶液进出样口5与待测溶液腔4连通。柱塞镜头3和透光镜头3’的中心轴线重合，以保证平行光从一端入射后能全部从另一端出射。透光镜头3’和柱塞镜头4可采用有机玻璃、一般工业玻璃或钢化玻璃材料等透光材料制成的平光镜，以使检测用的平行光能平行通过透光镜头3’和柱塞镜头4。

作为本实用新型溶液浓度检测装置的一种实施方式，可在活动柱塞2的空腔内设置有平行光发生器6，该平行光发生器6与柱塞镜头3的外端面相对；固定套筒1的空腔内设有光接收器7，光接收器7与透光镜头3’的外端面相对。作为本实用新型溶液浓度检测装置的另一种实施方式，也可以将平行光发生器6设置于固定套筒1的空腔内，使平行光发生器6与透光镜头3’的外端面相对；同时，将光接收器7置于活动柱塞2的空腔内，并使光接收器7与柱塞镜头3的外端面相对。平行光发生器6的作用是向待测溶液腔4发射平行光以满足对溶液浓度的检测，并使光线穿过柱塞镜头3、待测溶液和透光镜头3’，从而使光接收器7检测到由待测溶液吸收之后的光强。

当然，上述溶液浓度检测装置可以不自带平行光发生器6和光接收器7，只要在使用本实用新型装置时，将平行光发生器6和光接收器7分别安装到本实用新型装置的固定套筒1和活动柱塞2的空腔内即可。