[发明专利]一种监测液体折射率的装置及方法

说明书

本发明公开了一种监测液体折射率的装置，包括光谱分析设备、单模光纤、用于固定单模光纤的夹持部件以及反射镜。单模光纤一端连接光谱分析设备，一端切割成光滑平面，并设有与该平面平行的反光镜。本发明通过法布里珀罗谐振腔的谐振波长对光程敏感的特性，通过对其谐振波长的测量实现对渗水折射率的实时监测。通过对渗水折射率的监测可达到对大坝病害早发现、早处理的效果。利用渗水折射率随水中矿物成分变化的特性监测渗水中矿物成分的改变，进而依据渗水成分的变化实现对水库大坝隐患病害的探测和预警，可作为传统定期对水体进行采样分析的重要补充。

技术领域

本发明涉及一种监测装置及方法，尤其涉及一种监测液体折射率的装置及方法。

背景技术

了解水库水质状况是水库管理部门的重要工作，亦是水库大坝安全监测的重要项目。通过对水库大坝渗水成分的监测和分析，可及时发现水库大坝的隐患病害。由于渗水成分的变化通常会造成库水折射率的改变，因此通过监测库水折射率能够实时辨识水库大坝的隐患病害。目前对水库大坝渗水监测通常为定期选择采样点，将水样送至实验室进行成分分析。该类方法无法实现实时监测，不利于大坝病害的及时发现及修复。且检测周期长、价格高、需要专业的人员及专门的场所，经济性较低。

发明内容

发明目的：本发明旨在提供一种灵敏度高、耐久性好，且可对多种造成水质折射率变化的因素同时进行实时监测的装置及方法。

技术方案：本发明的一种监测液体折射率的装置，包括光谱分析设备、单模光纤、用于固定单模光纤的夹持部件以及反射镜。

所述单模光纤一端连接光谱分析设备，一端切割成光滑平面，并设有与该平面平行的反光镜。

所述平面与反光镜之间的垂直距离范围为1μm～5mm。

所述夹持部件包括底座和设于底座上的夹具，所述夹具内表面与单模光纤表面为单点接触。

所述底座包括两个固定座，分别连接夹具和反光镜。

所述夹持部件设于单模光纤切割端。

一种监测液体折射率的方法，采用所述的监测液体折射率的装置，包括以下步骤：

(1)将监测装置的光纤与反射镜完全浸没于液体内；

(2)打开光谱分析设备，发射光线；

(3)实时追踪并记录光谱分析设备给出的光谱中的极小值或极大值所对应的波长。

在所述步骤(1)之前还包括下述步骤：根据光纤端部的平面到反光镜的距离，或光谱对比度，固定单模光纤。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：

(1)本发明通过法布里珀罗谐振腔的谐振波长对光程敏感的特性，通过对其谐振波长的测量实现对渗水折射率的实时监测。通过对渗水折射率的监测可达到对大坝病害早发现、早处理的效果。

(2)本发明利用渗水折射率随水中矿物成分变化的特性监测渗水中矿物成分的改变，进而依据渗水成分的变化实现对水库大坝隐患病害的探测和预警，可作为传统定期对水体进行采样分析的重要补充。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2是本发明测得的二氧化碳光谱图；

图3是本发明与商用传感器对比的折射率变化图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。