一种水质检测设备光源的校准装置的制作方法

1.本发明涉及水质检测设备技术领域，特别是一种校准光源光强到最佳位置、提高检测精度的水质检测设备光源的校准装置。


背景技术：

2.比色法(colorimetry)是通过比较或测量有色物质溶液颜色深度来确定待测组分含量的方法。常用的比色法有两种：目视比色法和光电比色法，两种方法都是以朗伯-比尔定律为基础。常用的目视比色法是标准系列法，即用不同量的待测物标准溶液在完全相同的一组比色管中，先按分析步骤显色，配成颜色逐渐递变的标准色阶。试样溶液也在完全相同条件下显色，和标准色阶作比较，目视找出色泽最相近的那一份标准，由其中所含标准溶液的量，计算确定试样中待测组分的含量。与目视比色法相比，光电比色法消除了主观误差，提高了测量准确度，而且可以通过选择滤光片来消除干扰，从而提高了选择性。但光电比色计采用钨灯光源和滤光片，只适用于可见光谱区和只能得到一定波长范围的复合光，而不是单色光束。
3.对于水质检测的光源，不同的检测参数，检测所需要的光源波长不同，光源在进行检测过程中，需要找到一个最佳位置，使得检测到的电信号值最佳。实际使用中，光源光强的影响因素多，比色皿的长短形状，比色皿内待测液体的浓度，对准距离等因素较多。现有技术中，对于水质检测设备光源的安装位置，是按照经验来安装，并没有一个量化的方法。需要一种校准光源光强到最佳位置、提高检测精度的水质检测设备光源的校准装置。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种校准光源光强到最佳位置、提高检测精度的水质检测设备光源的校准装置。
5.一种水质检测设备光源的校准装置，包括：
6.消解框架，所述消解框架上设置固定端子，内部设置比色皿，所述比色皿的上端通过上固定帽固定在消解框架，所述比色皿的下端通过下固定帽固定在消解框架，所述消解框架的两侧分别开孔；
7.光发射器，所述光发射器和光接受器关于比色皿相对设置，所述光发射器和光接受器分别在消解框架两侧的孔内直线运动，所述光发射器可拆卸连接第一推动块，所述第一推动块固定在第一推杆，所述第一推杆为第一直线电机的工作杆，所述第一直线电机固定设置，所述光接受器可拆卸连接第二推动块，所述第二推动块固定连接第二推杆，所述第二推杆为第二直线电机的的工作杆，所述第二直线电机固定设置，所述光发射器和光接受器分别通过锁紧螺母锁紧或固定在消解框架上；
8.所述光发射器依次连接恒流源电路、pwm控制器、控制器，所述光接受器依次连接电压转换电路、控制器，所述控制器分别连接第一驱动器、第二驱动器、触摸屏，所述第一驱动器连接第一直线电机，所述第二驱动器连接第二直线电机。
9.所述消解框架为长方形框架。
10.所述固定端子分别设置在消解框架的四角。
11.所述比色皿为圆形玻璃管，位于消解框架竖向中心，所述比色皿的两端分别穿过消解框架，并通过上固定帽和下固定帽可拆卸固定。
12.所述光发射器和光接受器为长方体或圆柱体，分别位于解框架的两侧的孔内，并通过多个锁紧螺母固定。
13.所述第一推动块通过螺栓可拆卸连接光发射器，所述第二推动块通过螺栓可拆卸连接光接受器。
14.所述第一直线电机的第一推杆带动发射器在消解框架内直线运动，所述第二直线电机的第二推杆带动光接受器在消解框架内直线运动。
15.所述控制器通过第一驱动器控制第一直线电机和光发射器往复运动，所述控制器通过第二驱动器控制第二直线电机和光接受器往复运动，所述控制器控制pwm控制器经过恒流源电路恒流，激发光发射器发出光信号，所述光接受器将接收到的光信号，经过电压转换电路整定的电信号送给控制器，所述触摸屏显示电压转换电路整定的电信号。
16.所述控制器控制光发射器和光接受器相对运动，当触摸屏显示的电信号为最大值时，光发射器和光接受器的相对位置为最佳。
17.本发明消解框架上设置固定端子，内部设置比色皿，比色皿的上端通过上固定帽固定在消解框架，比色皿的下端通过下固定帽固定在消解框架，消解框架的两侧分别开孔；光发射器和光接受器关于比色皿相对设置，光发射器和光接受器分别在消解框架两侧的孔内直线运动，光发射器可拆卸连接第一推动块，第一推动块固定在第一推杆，第一推杆为第一直线电机的工作杆，第一直线电机固定设置，光接受器可拆卸连接第二推动块，第二推动块固定连接第二推杆，第二推杆为第二直线电机的的工作杆，第二直线电机固定设置，光发射器和光接受器分别通过锁紧螺母锁紧或固定在消解框架上；光发射器依次连接恒流源电路、pwm控制器、控制器，光接受器依次连接电压转换电路、控制器，控制器分别连接第一驱动器、第二驱动器、触摸屏，第一驱动器连接第一直线电机，第二驱动器连接第二直线电机。本发明校准光源光强到最佳位置、提高检测精度。
附图说明
18.图1是本发明的结构示意图；
19.图2是本发明的控制关系图；
20.图3是本发明的剖面图；
21.图4是本发明现有技术原理图；
22.图中：1、消解框架，2、固定端子，3、比色皿，4、上固定帽，5、下固定帽，6、光发射器，7、锁紧螺母，8、第一直线电机，9、第一推杆，10、第一推动块，11、光接受器，12、第二直线电机，13、第二推杆，14、第二推动块，21、恒流源电路，22、pwm控制器，23、电压转换电路，24、控制器，25、第一驱动器，26、第二驱动器，27、触摸屏，31、蠕动泵，32、计量器，33、多通阀，34、试剂瓶，35、消解池。
具体实施方式
23.以下结合附图和具体实施例，对本发明做进一步说明。
24.一种水质检测设备光源的校准装置，包括：消解框架1，消解框架1上设置固定端子2，内部设置比色皿3，比色皿3的上端通过上固定帽4固定在消解框架1，比色皿3的下端通过下固定帽5固定在消解框架1，消解框架1的两侧分别开孔；光发射器6，光发射器6和光接受器11关于比色皿3相对设置，光发射器6和光接受器11分别在消解框架1两侧的孔内直线运动，光发射器6可拆卸连接第一推动块10，第一推动块10固定在第一推杆9，第一推杆9为第一直线电机8的工作杆，第一直线电机8固定设置，光接受器11可拆卸连接第二推动块14，第二推动块14固定连接第二推杆13，第二推杆13为第二直线电机12的的工作杆，第二直线电机12固定设置，光发射器6和光接受器11分别通过锁紧螺母7锁紧或固定在消解框架1上；光发射器6依次连接恒流源电路21、pwm控制器22、控制器24，光接受器11依次连接电压转换电路23、控制器24，控制器24分别连接第一驱动器25、第二驱动器26、触摸屏27，第一驱动器25连接第一直线电机8，第二驱动器26连接第二直线电机12。
25.消解框架1为长方形框架。固定端子2分别设置在消解框架1的四角。比色皿3为圆形玻璃管，位于消解框架1竖向中心，比色皿3的两端分别穿过消解框架1，并通过上固定帽4和下固定帽5可拆卸固定。光发射器6和光接受器11为长方体或圆柱体，分别位于解框架1的两侧的孔内，并通过多个锁紧螺母7固定。第一推动块10通过螺栓可拆卸连接光发射器6，第二推动块14通过螺栓可拆卸连接光接受器11。
26.第一直线电机8的第一推杆9带动发射器6在消解框架1内直线运动，第二直线电机12的第二推杆13带动光接受器11在消解框架1内直线运动。控制器24通过第一驱动器25控制第一直线电机8和光发射器6往复运动，控制器24通过第二驱动器26控制第二直线电机12和光接受器11往复运动，控制器24控制pwm控制器22经过恒流源电路21恒流，激发光发射器6发出光信号，光接受器11将接收到的光信号，经过电压转换电路23整定的电信号送给控制器24，触摸屏27显示电压转换电路23整定的电信号。控制器24控制光发射器6和光接受器11相对运动，当触摸屏27显示的电信号为最大值时，光发射器6和光接受器11的相对位置为最佳。
27.比色皿3内装入标准液，标准液可以根据情况调整。装入标准液的比色皿3的上端通过上固定帽4固定在消解框架1，比色皿3的下端通过下固定帽5固定在消解框架1，消解框架1通过固定端子2固定设置。光发射器6和光接受器11的光信号穿过比色皿3的轴心，以提高检测效果，提高精度。
28.控制器24通过pwm控制器22发出pwm信号，pwm信号经过恒流源电路21整定后，激发光发射器6发出光信号，光信号穿过比色皿3和比色皿3内的标准液，被吸收后的光信号照射到光接受器11上，被吸收后的光信号经过电压转换电路23整定，电压转换电路23整定后的电信号送给控制器24，触摸屏27显示和控制pwm控制器22，触摸屏27显示检测到的电压转换电路23整定后的电信号。
29.控制器24通过第一驱动器25控制第一直线电机8和光发射器6往复运动，控制器24通过第二驱动器26控制第二直线电机12和光接受器11往复运动，第一直线电机8的第一推杆9带动发射器6在消解框架1内直线运动，第二直线电机12的第二推杆13带动光接受器11在消解框架1内直线运动。
30.控制器24通过第一驱动器25控制光发射器6从远处向比色皿3运动，控制器24通过第二驱动器26控制光接受器11从远处向比色皿3运动，光发射器6和光接受器11运动方式为步进式，即光发射器6向前运动一步后停止，光接受器11向前运动一步后停止，光发射器6和光接受器11逐渐向比色皿3靠近。控制器24将检测到的电压转换电路23整定后的电信号分别比较，记录电压转换电路23整定后的电信号的最大值，且记录该电信号的最大值时，光发射器6和光接受器11所处的位置，待光发射器6和光接受器11完成校准行程后，控制器24控制光发射器6和光接受器11返回电压转换电路23整定后的电信号最大值位置处，完成校准。光发射器6和光接受器11校准行程通过触摸屏27进行设定。触摸屏27显示和控制pwm控制器22，触摸屏27显示检测到的电压转换电路23整定后的电信号。
31.等到光发射器6和光接受器11的相对位置为最佳时，通过锁紧螺母7分别固定光发射器6和光接受器11，通过固定端子2取下消解框架1，通过上固定帽4和下固定帽5取下比色皿3。将设定好位置的光发射器6、光接受器11、消解框架1的一个整体，直接装入实际水质检测设备，即完成对水质检测设备光源的校准。
32.现有技术中，比色法水质检测设备的原理是：蠕动泵31抽吸多个试剂瓶34中的一个，将试剂瓶34中的一个内的试剂经过多通阀33，抽入计量器32中进行计量。例如，蠕动泵31抽吸试剂瓶34中的一个，控制器控制对应的多通阀33上的开关阀打开，试剂瓶34中的一个内的试剂经过该开关阀进入多通阀33，然后进入计量器32，计量器32上的两个以上的红外限位器检测到试剂，通过不同红外限位器检测信号并计量，蠕动泵31停止，即可计量试剂量。之后，蠕动泵31反转，试剂被压出计量器32，同时，控制器控制多通阀33上开关阀，从而将试剂压入消解池35中。先将氧化剂试剂a加入消解池35消解，消解池35内的加热装置对水样进行消解，消解完成后依次加入缓冲剂试剂b，显色剂试剂c进行显色反应。然后再通过光信号转化为电信号，对消解池35内的水体进行检测。
33.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

技术特征：
1.一种水质检测设备光源的校准装置，其特征在于，包括：消解框架(1)，所述消解框架(1)上设置固定端子(2)，内部设置比色皿(3)，所述比色皿(3)的上端通过上固定帽(4)固定在消解框架(1)，所述比色皿(3)的下端通过下固定帽(5)固定在消解框架(1)，所述消解框架(1)的两侧分别开孔；光发射器(6)，所述光发射器(6)和光接受器(11)关于比色皿(3)相对设置，所述光发射器(6)和光接受器(11)分别在消解框架(1)两侧的孔内直线运动，所述光发射器(6)可拆卸连接第一推动块(10)，所述第一推动块(10)固定在第一推杆(9)，所述第一推杆(9)为第一直线电机(8)的工作杆，所述第一直线电机(8)固定设置，所述光接受器(11)可拆卸连接第二推动块(14)，所述第二推动块(14)固定连接第二推杆(13)，所述第二推杆(13)为第二直线电机(12)的的工作杆，所述第二直线电机(12)固定设置，所述光发射器(6)和光接受器(11)分别通过锁紧螺母(7)锁紧或固定在消解框架(1)上；所述光发射器(6)依次连接恒流源电路(21)、pwm控制器(22)、控制器(24)，所述光接受器(11)依次连接电压转换电路(23)、控制器(24)，所述控制器(24)分别连接第一驱动器(25)、第二驱动器(26)、触摸屏(27)，所述第一驱动器(25)连接第一直线电机(8)，所述第二驱动器(26)连接第二直线电机(12)。2.根据权利要求1所述的一种水质检测设备光源的校准装置，其特征在于，所述消解框架(1)为长方形框架。3.根据权利要求1所述的一种水质检测设备光源的校准装置，其特征在于，所述固定端子(2)分别设置在消解框架(1)的四角。4.根据权利要求1所述的一种水质检测设备光源的校准装置，其特征在于，所述比色皿(3)为圆形玻璃管，位于消解框架(1)竖向中心，所述比色皿(3)的两端分别穿过消解框架(1)，并通过上固定帽(4)和下固定帽(5)可拆卸固定。5.根据权利要求1所述的一种水质检测设备光源的校准装置，其特征在于，所述光发射器(6)和光接受器(11)为长方体或圆柱体，分别位于解框架(1)的两侧的孔内，并通过多个锁紧螺母(7)固定。6.根据权利要求1所述的一种水质检测设备光源的校准装置，其特征在于，所述第一推动块(10)通过螺栓可拆卸连接光发射器(6)，所述第二推动块(14)通过螺栓可拆卸连接光接受器(11)。7.根据权利要求1所述的一种水质检测设备光源的校准装置，其特征在于，所述第一直线电机(8)的第一推杆(9)带动发射器(6)在消解框架(1)内直线运动，所述第二直线电机(12)的第二推杆(13)带动光接受器(11)在消解框架(1)内直线运动。8.根据权利要求1所述的一种水质检测设备光源的校准装置，其特征在于，所述控制器(24)通过第一驱动器(25)控制第一直线电机(8)和光发射器(6)往复运动，所述控制器(24)通过第二驱动器(26)控制第二直线电机(12)和光接受器(11)往复运动，所述控制器(24)控制pwm控制器(22)经过恒流源电路(21)恒流，激发光发射器(6)发出光信号，所述光接受器(11)将接收到的光信号，经过电压转换电路(23)整定的电信号送给控制器(24)，所述触摸屏(27)显示电压转换电路(23)整定的电信号。9.根据权利要求8所述的一种水质检测设备光源的校准装置，其特征在于，所述控制器(24)控制光发射器(6)和光接受器(11)相对运动，当触摸屏(27)显示的电信号为最大值时，
光发射器(6)和光接受器(11)的相对位置为最佳。

技术总结
本发明涉及一种水质检测设备光源的校准装置，消解框架上设置固定端子，内部设置比色皿，比色皿的上端通过上固定帽固定在消解框架，比色皿的下端通过下固定帽固定在消解框架，消解框架的两侧分别开孔；光发射器和光接受器关于比色皿相对设置，光发射器和光接受器分别在消解框架两侧的孔内直线运动，光发射器可拆卸连接第一推动块，第一推动块固定在第一推杆，第一推杆为第一直线电机的工作杆，第一直线电机固定设置，光接受器可拆卸连接第二推动块，第二推动块固定连接第二推杆，第二推杆为第二直线电机的的工作杆，第二直线电机固定设置。本发明校准光源光强到最佳位置、提高检测精度。测精度。测精度。


技术研发人员：马磊磊 倪西学 郑伟健
受保护的技术使用者：上海博取仪器有限公司
技术研发日：2023.05.29
技术公布日：2023/8/21