[发明专利]基于布里渊散射的水硬度监测方法

摘要

本发明公开了一种基于布里渊散射的水硬度监测方法，包括数据储备和水域监测两个阶段，所述数据储备阶段，设置有不同硬度水的布里渊散射信号的数据储备装置，将软水、稍硬水、硬水和极硬水分别加入到长圆柱体玻璃槽内，入射激光在长圆柱体玻璃槽内激发后向布里渊散射信号，第一计算机对采集的后向布里渊散射信号和第一、第二功率计记录的激光功率进行分析处理，并储备相关数据。所述水域监测，是根据储备的信号数据进行大范围水域水硬度的监测；激光在大范围水域传播时激发出后向布里渊散射信号，第二计算机分析采集的后向布里渊散射信号并与之前储存的布里渊散射信号数据比较，得出探测水域的硬度。本发明实现了大范围水域的检测需要。

主权项

基于布里渊散射的水硬度监测方法，包括数据储备和水域监测两个阶段，其特征在于，所述数据储备阶段，设置有不同硬度水的布里渊散射信号的数据储备装置，该装置包括第一激光器、第一功率计、第二功率计和第一ICCD，所述第一ICCD与第一长焦镜头对接，其特征在于，所述第一激光器、第一功率计、第二功率计和第一ICCD均通过数据线连接第一计算机，第一激光器的出光口至第一功率计依次设置有第一分束镜和玻璃槽，玻璃槽的轴线与激光光轴的夹角呈5°；第一分束镜的一侧依次装有第一狭缝、第一F‑P标准具、第一长焦镜头及第一ICCD且在同一轴线上，第一分束镜的另一侧装有第二功率计；其探测步骤如下：1)打开第一计算机并开动第一激光器和第一ICCD；2)将50ppm的软水加入到长圆柱体玻璃槽内，长圆柱体玻璃槽的轴线与激光光轴呈5°角，第一激光器的激光经第一分束镜后一分为二，一束射向第二功率计，另一束透过第一分束镜后射入长圆柱体玻璃槽中50ppm的软水内，透过长圆柱体玻璃槽的激光射向第一功率计；3)第一功率计和第二功率计记录此时的激光功率，入射激光在长圆柱体玻璃槽内50ppm的软水内激发后向布里渊散射信号，后向布里渊散射信号按原光路返回，经第一分束镜的反射后与入射激光分离并射向另一侧；4)经第一分束镜反射后的后向布里渊散射信号射向依次装有的第一狭缝、第一F‑P标准具、第一长焦镜头和第一ICCD，后向布里渊散射信号依次透过上述器件，第一ICCD采集后向布里渊散射信号；5)将80ppm的稍硬水加入长圆柱体玻璃槽内，重复步骤3)和步骤4)；6)将150ppm的硬水加入长圆柱体玻璃槽内，重复步骤3)和步骤4)；7)将190ppm的极硬水加入长圆柱体玻璃槽内，重复步骤3和步骤4)；8)第一计算机对采集的后向布里渊散射信号和第一、第二功率计记录的激光功率进行分析处理，并储备相关数据；所述水域监测，是根据储备的信号数据进行大范围水域水硬度的监测；设置有大范围水域水硬度的监测装置，该装置包括第二激光器和第二ICCD，且第二激光器和第二ICCD均通过数据线与第二计算机连接，分束镜一侧依次共轴装有第二狭缝、第二F‑P标准具、第二长焦镜头及第二ICCD，分束镜的另一侧装有反射镜，反射镜的一侧设置有工业水槽，工业水槽内为大范围水域；其探测步骤如下：打开第二计算机并开动第二激光器和第二ICCD；第二激光器的激光透过第二分束镜后经反射镜的反射，射向大范围水域；激光在大范围水域传播时激发出后向布里渊散射信号，后向布里渊散射信号按原光路返回，经第二分束镜的反射后与入射激光分离并射向与其孔径相同的第二狭缝，并透过第二F‑P标准具进入第二长焦透镜；第二ICCD采集进入第二长焦镜头的后向布里渊散射信号；第二计算机分析采集的后向布里渊散射信号并与所述数据储备阶段的布里渊散射信号数据比较，得出探测水域的硬度。