一种浊度传感器及其水体浊度在线检测方法

摘要

本发明公开了一种浊度传感器及其水体浊度在线检测方法，该浊度传感器采用了独特的结构设计，尽可能地避免了水体中的污物附着在透光镜片上而影响浊度检测精度，并通过加热防止透光镜片凝结水雾，消除了透光镜片起雾对检测的影响，同时还采用环形的光电转换器件360°地采集水体的散射光，最大限度增加了对散射光的有效接收量，不必要再借助运算放大器件进行信号放大，更好的保证了浊度传感器的稳定性和可靠性；本发明浊度传感器的水体浊度在线检测方法，采用了多次采集光电转换器件的输出电压值并取均值的处理方式，并且每次检测过程都结合了加热和灯光控制，消除了透光镜片起雾及光源不稳定引起的检测误差，进一步的保证了浊度检测准确性。

主权项

一种浊度传感器的水体浊度在线检测方法，其特征在于，所述浊度传感器包括壳体、检测控制集成电路、光源和光电转换器件；所述壳体由从上至下依次相连的上部壳体、壳体连接部和下部壳体构成，所述壳体连接部的一侧相对于上部壳体和下部壳体向内凹陷，使得上部壳体的下端面、壳体连接部向内凹陷的一侧以及下部壳体的上端面之间形成一横向贯通的凹陷空腔；所述检测控制集成电路和光源安装在上部壳体内，检测控制集成电路设置于光源的上方，上部壳体下端面上对应于凹陷空腔的位置设有供光源向下射出光束的透光通孔，且光源和透光通孔之间还安装有将光源与透光通孔密封隔离的透光镜片；上部壳体内还安装有用于对透光镜片加热的电热元件和用于检测透光镜片温度的温度传感器；所述光源、电热元件和温度传感器分别与检测控制集成电路电连接；所述下部壳体内竖向安装有圆管状且透明的水通道管，下部壳体上端面上对应于凹陷空腔的位置设有将水通道管与凹陷空腔连通的出水口，且光源、透光通孔和出水口的中心连线与水通道管的中轴线在同一直线，下部壳体的下端部设有将水通道管与外界连通的入水口，水通道管管壁的两端与下部壳体之间密封安装；所述光电转换器件安装在下部壳体内，且光电转换器件为环形并周向环绕布置在水通道管管壁的外侧，光电转换器件与检测控制集成电路电连接；该方法具体为：将浊度传感器的下部壳体所封装的部分浸没入待检测水体中，让水通道管道中灌满待检测水体，并保持浊度传感器的壳体连接部以上的部分处于待检测水体的液面之上且水通道管道的中轴线与水平面相垂直，然后开启浊度传感器；浊度传感器开启后，按如下步骤执行水体浊度在线检测处理：1）检测控制集成电路获取温度传感器检测的温度，判断温度传感器检测的温度是否达到预设定的温度阈值T；若是，则立即执行步骤2；否则，检测控制集成电路控制启动电热元件，对透光镜片进行加热，直至温度传感器检测的温度达到预设定的温度阈值T时控制关闭电热元件，然后执行步骤2；2）检测控制集成电路控制开启光源，等待预设定的光源稳定延时Δt₁后，执行步骤3；3）检测控制集成电路采集一次光电转换器件的输出电压值，并判断当前采集光电转换器件输出电压值的次数是否已达到预设定的求均值次数N；若是，则执行步骤4；否则，执行步骤5；4）检测控制集成电路计算最近N次采集的光电转换器件输出电压值的平均电压值，根据预设定的浊度检测拟合函数将所述平均电压值转换为浊度检测值，并通过信号输出端输出浊度检测值；然后执行步骤5；5）检测控制集成电路控制关闭光源，等待预设定的光源休眠延时Δt₂后，返回执行步骤1。