专利名称：海水现场监测浊度传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及海洋测量仪器，特别是涉及一种测量海水混浊度的光学仪器。
背景技术：
海水的浊度是海洋环境监测的重要参数。海水中存在着泥沙、悬浮物等，使得海水呈现混浊的不透明状态，浊度测量就是测量海水的混浊程度。
目前，对海水浊度的监测主要采用现场采样测量方法，根据国际ISO 7027浊度测量标准而设计的，通过测量海水样品光散射状况确定海水浊度值。当一束入射光射进海水中时，由于海水悬浮物的存在，致使海水中出现光学散射现象，依据海水散射光的强度大小来确定浊度值，这就是浊度测量的原理。传统的采样测量分析方法存在着所采样品代表性差、样品在采集过程中容易发生沉淀以及光学镜头易受到生物附着和污染等影响测量结果的诸多弊端。
因此，现有的海水浊度测量传感器不能实现海上现场的长期定点在线测量。
发明内容
针对现有海水浊度测量传感器存在的问题，本实用新型推出了用于海水现场测量的新型浊度传感器，其目的是在传感器壳体外安装由内部电机带动的机械刷，清除传感器光学镜头上的生物附着和污染物，解决海水浊度的现场长期在线测量问题。
本实用新型所涉及的海水现场监测浊度传感器外壳呈圆柱形，圆柱壳体内安装光学测量系统和清洁系统，光学测量系统和清洁系统的控制电路通过圆柱壳体后端设置的水密接插件和连接电缆与水上装置的微电脑连接。
光学测量系统包括光发射器(LED)、光电接收器、透镜、滤光片和窗口玻璃。窗口玻璃安装在传感器密封壳体前端，形成两个透明窗口。光发射器对应一个透明窗口的窗口玻璃，光电接收器对应另一个透明窗口的窗口玻璃。透镜、滤光片置于光电接收器与其相应的窗口玻璃之间。
清洁系统包括电机、电机轴、机械刷、光电耦合器、指示杆。光电耦合器、电机分别与控制电路联接。电机轴的一端从传感器前端的密封壳体穿出，与机械刷固定连接。机械刷置于传感器前端的密封壳体外侧，在随电机旋转的电机轴带动下转动，并扫刷安装在传感器密封壳体前端的两个窗口玻璃。指示杆固定在电机轴上，指示杆和机械刷在电机轴带动下同步转动。
海水现场监测浊度传感器通过电缆放于水中，由微电机程序控制进行浊度测量。
仪器开始工作时，电机先带动机械刷转动两圈，以清洁窗口玻璃上的污迹，为开始测量做准备。然后机械刷在程序的控制下停在不遮挡窗口玻璃的位置上。机械刷停处的位置由指示杆与光电耦合器的互联确定。机械刷完成清洁窗口玻璃上的污�：螅绦蚩刂乒夥⑸淦髁⒓捶⒊雎龀骞猓庀咄ü夥⑸淦鞔翱诓ＡЫ牒Ｋ�。由于海水中悬浮物的存在，产生散射光，一部分散射光经过光电接收器的窗口玻璃，穿过透镜和滤光片，到达光电接收器。光电接收器将光信号转换成电压值输出，此电压值反映了悬浮物的散射光强度，由此分析得出海水的混浊度。同时，使用标准溶液对输出信号进行定标，绘制定标曲线，得出测量结果。
本实用新型实现了海水浊度的现场在线测量，可单独使用，也可用于海水水质测量方面的集成仪器上。
图1为传感器前端正面外观图。
图2为传感器内部结构示意图。
图中符号说明1、光发射器窗口玻璃， 2、光电接收器窗口玻璃，3、电机轴， 4、机械刷，5、光电耦合器， 6、外壳，7、光发射器， 8、透镜，9、滤光片， 10、光电接收器，11、电机，12、指示杆，13、水密接插件。
具体实施方式
现结合附图对本实用新型的具体实施方式
予以说明。
如图所示，海水现场监测浊度传感器的光学测量系统、清洁系统设置在圆柱壳体内。
光学测量系统的光发射器(7)、透镜(8)、滤光片(9)、光电接收器(10)、窗口玻璃(1、2)的中心设置在同一剖面上，透镜(8)、滤光片(9)和光电接收器(10)平行安装。透镜(8)、光电接收器(10)的光轴与光发射器(7)的光轴成90度交角。窗口玻璃安装在传感器密封壳体前端，形成两个透明窗口。光发射器(7)对应一个透明窗口的窗口玻璃(1)，光电接收器(10)对应另一个透明窗口的窗口玻璃(2)。透镜(8)、滤光片(9)置于光电接收器(10)与其相应的窗口玻璃(2)之间。
清洁系统的电机(11)、电机轴(3)、光电耦合器(5)的中心设置在同一剖面上，电机轴(3)与电机(11)的转子连接在一起。电机轴(3)的一端从传感器前端的密封壳体穿出，与机械刷(4)固定连接。机械刷(4)置于传感器前端的密封壳体外侧，指示杆(12)固定在电机轴(3)上，指示杆(12)与机械刷(4)在电机轴(3)的两侧。
权利要求1.一种海水现场监测浊度传感器，外壳呈圆柱形，其特征在于，圆柱壳体内安装光学测量系统、清洁系统，光学测量系统和清洁系统的控制电路与圆柱壳体后端设置的水密接插件(14)连接；光学测量系统包括光发射器(7)、光电接收器(10)、透镜(8)、滤光片(9)和窗口玻璃(1、2)；清洁系统包括电机(11)、电机轴(3)、机械刷(4)、光电耦合器(5)、指示杆(12)。
2.根据权利要求1所述的海水现场监测浊度传感器，其特征在于，光学测量系统的光发射器(7)、透镜(8)、滤光片(9)、光电接收器(10)、窗口玻璃(1、2)的中心设置在同一剖面上，透镜(8)、滤光片(9)和光电接收器(10)平行安装。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的海水现场监测浊度传感器，其特征在于，透镜(8)、光电接收器(10)的光轴与光发射器(7)的光轴成90度交角。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的海水现场监测浊度传感器，其特征在于，光学测量系统的窗口玻璃(1、2)安装在传感器密封壳体前端，形成两个透明窗口，光发射器(7)对应一个透明窗口的窗口玻璃(1)，光电接收器(10)对应另一个透明窗口的窗口玻璃(2)；透镜(8)、滤光片(9)置于光电接收器(10)与其相应的窗口玻璃(2)之间。
5.根据权利要求1所述的海水现场监测浊度传感器，其特征在于，清洁系统的电机轴(3)的一端从传感器前端的密封壳体穿出，机械刷(4)置于传感器前端的密封壳体外侧并固定连接在电机轴上；指示杆固定在电机轴上，指示杆和机械刷在电机轴带动下同时转动。
6.根据权利要求1所述的海水现场监测浊度传感器，其特征在于，清洁系统的的电机(11)、电机轴(3)、光电耦合器(5)的中心设置在同一剖面上，电机轴(3)与电机(11)的转子连接在一起。
专利摘要一种海水现场监测浊度传感器，圆柱壳体内安装光学测量系统、清洁系统，光学测量系统和清洁系统的控制电路与圆柱壳体后端设置的水密接插件连接。光学测量系统包括光发射器、光电接收器、透镜、滤光片和窗口玻璃。清洁系统包括电机、电机轴、机械刷、光电耦合器、指示杆。电机轴的一端从传感器前端的密封壳体穿出，机械刷置于传感器前端的密封壳体外侧并固定连接在电机轴上。在电机轴带动下转动的机械刷，清洁安装在传感器密封壳体前端的两个窗口玻璃。海水现场监测浊度传感器通过电缆放于水中，由微电机程序控制进行浊度测量，可以实现海上现场的长期定点在线测量。
文档编号G01N21/47GK2694263SQ20042002894
公开日2005年4月20日 申请日期2004年5月10日 优先权日2004年5月10日
发明者任永琴, 王世忠 申请人:国家海洋技术中心
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