[发明专利]一种可用于极端环境的标准浊度标定装置及其标定方法

说明书

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。

技术领域

本发明涉及颗粒粒度测量技术领域，具体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。

背景技术

浊度是一种光学效应，是光线透过水层时受到阻碍的程度表示水层对于光线散射和吸收的能力。它不仅与悬浮物的含量有关，而且还与水中杂质的成分、颗粒大小、形状及其表面的反射性能有关。控制浑浊度是工业水处理的一个重要内容，也是一项重要的水质指标，与我们的日常生活息息相关。

浊度可以用浊度计来测定的。浊度计发出光线，使之穿过一段样品，并从与入射光呈90°的方向上检测有多少光被水中的颗粒物所散射。这种散射光测量方法称作散射法。浊度计的标定一般使用福尔马肼标准浊度溶液，但福尔马肼标准浊度溶液在高温高压条件会发生团聚，无法进行浊度测量。

常温常压下的浊度测量技术已经较为成熟，但是极端环境下(油田和深海内部)，由于高温高压的外部环境，导致浊度测量系统需要耐温耐压，使得极端环境下的浊度测量技术还在不断的研究中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可用于极端环境的标准浊度标定装置及其标定方法，该标定装置及其标定方法能够解决现有技术中存在的不足，可用于模拟高温高压环境下的浊度测量，能够和福尔马肼标准浊度溶液的标定做对比和参考，具有集成度高、环境适应性强、抗干扰能力强、操作简便安全等特点。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种可用于极端环境的标准浊度标定装置，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。

进一步的，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。

进一步的，所述入射口和出射口采用耐温耐压玻璃窗口。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

本发明还涉及一种上述可用于极端环境的标准浊度标定装置的标定方法，该标定方法包括以下步骤：

（1）搭建好所述标准浊度标定装置。