[发明专利]基于光电效应的可补偿的供水管道生物膜在线监测装置及方法

权利要求书

1.一种基于光电效应的可补偿的供水管道生物膜在线监测装置，其特征在于包括发光系统（1）、光纤（2）、监测系统（3）、光电效应系统（4）、补偿电路系统（5）、电路（6）、显示器（7）；两个发光系统（1）通过光纤（2）与监测系统（3）连接，监测系统（3）通过光纤（2）与光电效应系统（4）连接，光电效应系统（4）通过电路（6）与补偿电路系统（5）连接，补偿电路系统（5）再通过电路（6）与电脑显示器（7）连接；发光系统(1)包括发光管（8）和光耦合器（9），监测系统（3）有三种光纤探头，分别是发射接收合一探头（11）、发射探头（12）、接收探头（13），皆由固定装置（10）固定在管壁上，光电效应系统（4）包括两组通过电路（6）顺次相连的光耦合器（9）、CCD图像传感器（14）、放大器（15），补偿电路系统（5）包括两个A/D转换器（16）分别与减法器（17）连接；一发光系统（1）的光耦合器（9）与发射接收合一探头（11）以及光电效应系统（4）的一光耦合器（9）连接，另一发光系统（1）的光耦合器（9）与发射探头（12）连接，接收探头（13）与光电效应系统（4）的另一光耦合器（9）连接，光电效应系统（4）一放大器（15）与补偿电路系统（5）一A/D转换器（16）连接，光电效应系统（4）另一放大器（15）与补偿电路系统(5)另一A/D转换器（16）连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于光电效应的可补偿的供水管道生物膜在线监测装置，其特征在于：所述的发光管（8）发射的是625nm红光。

3.根据权利要求1所述的一种基于光电效应的可补偿的供水管道生物膜在线监测装置，其特征在于：所述的光纤（2）为CCD图像传感器（14）配套的海洋反射光纤。

4.根据权利要求1所述的一种基于光电效应的可补偿的供水管道生物膜在线监测装置，其特征在于：所述的发射接收合一探头（11）既能发射625nm的红光又能接收其反射光。

5.根据权利要求1所述的一种基于光电效应的可补偿的供水管道生物膜在线监测装置，其特征在于：所述的发射探头（12）只能发射625nm的红光而不能接收反射光。

6.根据权利要求1所述的一种基于光电效应的可补偿的供水管道生物膜在线监测装置，其特征在于：所述的接收探头（13）只能接收透射光。

7.根据权利要求1所述的一种基于光电效应的可补偿的供水管道生物膜在线监测装置，其特征在于：所述的发射接收合一探头（11）、发射探头（12）、接收探头（13）具有相同材质、相同直径及相同埋设时间。

8.一种使用如权利要求1所述装置的基于光电效应的可补偿的供水管道生物膜在线监测方法，其特征在于：装置开启后，两个发光管（8）同时平行发出625nm的红光，一束是监测光，另一束是补偿光，监测光用于监测生物膜的生长、脱落状况，补偿光用于补偿环境因素变化造成的影响，监测光经光纤（2）从发射接收合一探头（11）照射到管壁的生物膜上，形成的反射光再途经该探头、光纤（2）传送到光电效应系统（4），光信号转变成模拟电信号，模拟电信号经放大器（15）放大后再由A/D转换器（16）转换成数字信号，同时，补偿光经光纤（2）从发射探头（12）直接照射到接收探头（13）上，接收探头（13）将接收的光信号通过光纤（2）传送到光电效应系统（4），光信号转变成模拟电信号，模拟电信号经放大器（15）放大后再由A/D转换器（16）转换成数字信号，两种数字信号再经过减法器（17）处理后统一成一种数字信号由显示器输出，得到真实的生物膜在线监测数据信号。