本實(shí)用新型專利技術(shù)提供了一種泥沙含量在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，包括光學(xué)單元、檢測(cè)單元、主控單元以及供電單元；光學(xué)單元包括光發(fā)射單元、第一光接收單元、第二光接收單元；光學(xué)單元輸出預(yù)設(shè)方向散射光信號(hào)至檢測(cè)單元；檢測(cè)單元對(duì)其進(jìn)行處理采樣后輸送至主控單元；主控單元計(jì)算確定水樣中泥沙的含量并通過(guò)無(wú)線通訊輸出至云端服務(wù)器；第一光接收單元設(shè)置于相對(duì)光發(fā)射單元水平方向，用于接收光發(fā)射單元發(fā)射光投射水樣后的后向散射光信號(hào)；第二光接收單元設(shè)置于相對(duì)光發(fā)射單元垂直方向，用于接收光發(fā)射單元發(fā)射光投射水樣后90度散射光信號(hào)。通過(guò)接收、利用兩路光強(qiáng)度電信號(hào)的差值作為測(cè)量參考，提高測(cè)量精度；操作者可通過(guò)手機(jī)APP等讀取云端數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)化操作。簡(jiǎn)化操作。簡(jiǎn)化操作。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種泥沙含量在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀
[0001]本技術(shù)涉及泥沙監(jiān)測(cè)
，特別是一種泥沙含量在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀。
技術(shù)介紹
[0002]隨著城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)，水資源及生態(tài)環(huán)境已經(jīng)越來(lái)越引起各方關(guān)注。由于水體中所含的固體最多的為泥沙，所以，對(duì)水體進(jìn)行泥沙濁度的量化測(cè)量是檢測(cè)水質(zhì)是否安全非常重要的手段之一。濁度是表征水體的光學(xué)性質(zhì)表示水中的懸浮顆粒對(duì)光線投射產(chǎn)生阻礙作用程度。當(dāng)一束光線射向水樣中，水中的物質(zhì)與光線相互作用，會(huì)產(chǎn)生折射散射和吸收根據(jù)入射光的衰減程度，從而測(cè)出水樣濁度的大小。在物理現(xiàn)象中表現(xiàn)為，當(dāng)水越渾濁，透射光越弱，而散射光越強(qiáng)；反之，透射光越強(qiáng)，而散射光越弱。
[0003]按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 7027《水質(zhì)
?
濁度的測(cè)定》定義，濁度是由于不溶性物質(zhì)的存在而引起液體透明度降低的一種量度。在自然界中，大多數(shù)淡水水源都包含泥沙、微生物、懸浮顆粒等有機(jī)物和無(wú)機(jī)物，這些無(wú)機(jī)物等懸浮顆粒容易滋生細(xì)菌和病毒，而過(guò)濾這些懸浮物質(zhì)有利于改善水質(zhì)，對(duì)人們的生產(chǎn)生活產(chǎn)生重大影響。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的濁度檢測(cè)儀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作復(fù)雜，體積較大，無(wú)法便捷攜帶，尚不能解決高濁度值水質(zhì)中泥沙含量的精確測(cè)定，測(cè)試結(jié)果誤差太大，有待改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
[0005]鑒于上述問(wèn)題，提出了本技術(shù)實(shí)施例以便提供一種克服上述問(wèn)題或者至少部分地解決上述問(wèn)題的一種泥沙含量在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀。
[0006]為了解決上述問(wèn)題，本技術(shù)實(shí)施例公開了一種泥沙含量在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，應(yīng)用于測(cè)量水樣中泥沙的含量，包括光學(xué)單元、檢測(cè)單元、主控單元以及供電單元；其中，所述光學(xué)單元包括光發(fā)射單元、第一光接收單元、第二光接收單元；
[0007]所述光學(xué)單元、所述檢測(cè)單元、所述主控單元依次連接；所述光學(xué)單元輸出預(yù)設(shè)方向的散射光信號(hào)至所述檢測(cè)單元；所述檢測(cè)單元對(duì)所述散射光信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理得到電信號(hào)，并通過(guò)所述檢測(cè)單元的檢波器進(jìn)行采樣后輸送至所述主控單元；所述主控單元計(jì)算所述電信號(hào)的差值確定水樣中泥沙的含量并通過(guò)無(wú)線通訊輸出所述水樣中泥沙的含量至云端服務(wù)器；
[0008]所述第一光接收單元設(shè)置于相對(duì)所述光發(fā)射單元水平方向，用于接收所述光發(fā)射單元發(fā)射光投射水樣后的后向散射光信號(hào)；所述第二光接收單元設(shè)置于相對(duì)所述光發(fā)射單元垂直方向，用于接收所述光發(fā)射單元發(fā)射光投射水樣后的90度散射光信號(hào)；
[0009]當(dāng)所述檢測(cè)單元接收到所述光學(xué)單元發(fā)出的散射光信號(hào)時(shí)，將所述散射光信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理得到電信號(hào)，通過(guò)所述主控單元測(cè)量水樣中泥沙的含量。
[0010]優(yōu)選地，所述光學(xué)單元通過(guò)光纖進(jìn)行傳導(dǎo)光。
[0011]優(yōu)選地，所述光發(fā)射單元包括光源和準(zhǔn)直透鏡，所述光源設(shè)置于所述準(zhǔn)直透鏡的內(nèi)部。
[0012]優(yōu)選地，所述光源為850nm中心波長(zhǎng)、100mW紅外以及PWM載波的紅外LED燈；所述準(zhǔn)直透鏡的焦距為25mm。
[0013]優(yōu)選地，所述檢測(cè)單元包括濾光片、前置放大電路、四介濾波電路、解調(diào)放大電路以及放大電路，所述四介濾波電路第一端與所述前置放大電路，所述四介濾波電路第二端與所述解調(diào)放大電路第一端連接，所述解調(diào)放大電路第二端與所述放大電路連接，所述前置放大電路用于接收經(jīng)過(guò)所述濾光片的所述散射光信號(hào)。
[0014]優(yōu)選地，所述檢測(cè)單元采用850nm濾光片過(guò)濾所述光學(xué)單元發(fā)出的散射光信號(hào)，通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換電路IV轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)后依次通過(guò)所述前置放大電路、所述四介濾波電路、所述解調(diào)放大電路以及所述放大電路進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理后通過(guò)檢波器采樣進(jìn)行檢測(cè)。
[0015]優(yōu)選地，所述主控單元的采用16位模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行信號(hào)采集。
[0016]優(yōu)選地，所述監(jiān)測(cè)儀表面還設(shè)有刷頭，通過(guò)所述主控單元控制刷頭轉(zhuǎn)動(dòng)頻率。
[0017]優(yōu)選地，所述主控單元還包括PWM控制電路，所述光源與PWM控制電路電性連接。
[0018]優(yōu)選地，所述供電單元包括蓄電池模塊和太陽(yáng)能充電模塊；所述蓄電池模塊為泥沙含量在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀供電，所述太陽(yáng)能充電模塊為所述蓄電池模塊供電。
[0019]本技術(shù)實(shí)施例包括以下優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)光學(xué)單元、檢測(cè)單元、主控單元以及供電單元；其中，所述光學(xué)單元包括光發(fā)射單元、第一光接收單元、第二光接收單元；所述光學(xué)單元、所述檢測(cè)單元、所述主控單元依次連接；所述光學(xué)單元輸出預(yù)設(shè)方向的散射光信號(hào)至所述檢測(cè)單元；所述檢測(cè)單元對(duì)所述散射光信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理得到電信號(hào)，并通過(guò)所述檢測(cè)單元的檢波器進(jìn)行采樣后輸送至所述主控單元；所述主控單元計(jì)算所述電信號(hào)的差值確定水樣中泥沙的含量并通過(guò)無(wú)線通訊輸出所述水樣中泥沙的含量至云端服務(wù)器；所述第一光接收單元設(shè)置于相對(duì)所述光發(fā)射單元水平方向，用于接收所述光發(fā)射單元發(fā)射光投射水樣后的后向散射光信號(hào)；所述第二光接收單元設(shè)置于相對(duì)所述光發(fā)射單元垂直方向，用于接收所述光發(fā)射單元發(fā)射光投射水樣后的90度散射光信號(hào)；當(dāng)所述檢測(cè)單元接收到所述光學(xué)單元發(fā)出的散射光信號(hào)時(shí)，將所述散射光信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理得到電信號(hào)，通過(guò)所述主控單元測(cè)量水樣中泥沙的含量。通過(guò)接收90度散射光和后向散射光，共兩路光，這兩路光強(qiáng)度電信號(hào)的差值作為濁度測(cè)量的參考，提高測(cè)量的精度，解決高濁度值水質(zhì)中泥沙含量測(cè)試結(jié)果誤差太大的問(wèn)題；且通過(guò)主控單元將相應(yīng)數(shù)據(jù)上傳至云端服務(wù)器，操作者可以通過(guò)手機(jī)APP等讀取云端的數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)化操作；監(jiān)測(cè)儀由3串電池供電，并且有太陽(yáng)能電池板對(duì)電池充電，一旦儀器被部署不需要維護(hù)，除非儀器故障報(bào)錯(cuò)，使用更加方便。
附圖說(shuō)明
[0020]為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)的技術(shù)方案，下面將對(duì)本申請(qǐng)的描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1為本技術(shù)實(shí)施例的泥沙含量在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀的電路結(jié)構(gòu)框圖；
[0022]圖2為本技術(shù)實(shí)施例的光發(fā)射單元結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖3為本技術(shù)實(shí)施例的泥沙含量在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
[0024]為使本技術(shù)的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0025]本技術(shù)實(shí)施例的核心構(gòu)思之一在于，通過(guò)光學(xué)單元、檢測(cè)單元、主控單元以及供電單元；其中，所述光學(xué)單元包括光發(fā)射單元、第一光接收單元、第二光接收單元；所述光學(xué)單元、所述檢測(cè)單元、所述主控單元依次連接；所述光學(xué)單元輸出預(yù)設(shè)方向的散射光信號(hào)至所述檢測(cè)單元；所述檢測(cè)單元對(duì)所述散射光信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理得到電信號(hào)，并通過(guò)所述檢測(cè)單元的檢波器進(jìn)行采樣后輸送至所述主控單元；所述主控單元計(jì)算所述電信號(hào)的差值確定水樣中泥沙的含量并通過(guò)無(wú)線通訊輸出所述水樣中泥沙的含量至云端服務(wù)器；所述第一光接收單元設(shè)置于相對(duì)所述光發(fā)射單元水平方向，用于接收所述光發(fā)射單元發(fā)射光投射水樣后的后向散射光信號(hào)；所述第二光接收單元設(shè)置于相對(duì)所述光發(fā)射單元垂直方向，用于接收所述光發(fā)射單元發(fā)射本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種泥沙含量在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，應(yīng)用于測(cè)量水樣中泥沙的含量，其特征在于，包括光學(xué)單元、檢測(cè)單元、主控單元以及供電單元；其中，所述光學(xué)單元包括光發(fā)射單元、第一光接收單元、第二光接收單元；所述光學(xué)單元、所述檢測(cè)單元、所述主控單元依次連接；所述光學(xué)單元輸出預(yù)設(shè)方向的散射光信號(hào)至所述檢測(cè)單元；所述檢測(cè)單元對(duì)所述散射光信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理得到電信號(hào)，并通過(guò)所述檢測(cè)單元的檢波器進(jìn)行采樣后輸送至所述主控單元；所述主控單元計(jì)算所述電信號(hào)的差值確定水樣中泥沙的含量并通過(guò)無(wú)線通訊輸出所述水樣中泥沙的含量至云端服務(wù)器；所述第一光接收單元設(shè)置于相對(duì)所述光發(fā)射單元水平方向，用于接收所述光發(fā)射單元發(fā)射光投射水樣后的后向散射光信號(hào)；所述第二光接收單元設(shè)置于相對(duì)所述光發(fā)射單元垂直方向，用于接收所述光發(fā)射單元發(fā)射光投射水樣后的90度散射光信號(hào)；當(dāng)所述檢測(cè)單元接收到所述光學(xué)單元發(fā)出的散射光信號(hào)時(shí)，將所述散射光信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理得到電信號(hào)，通過(guò)所述主控單元測(cè)量水樣中泥沙的含量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泥沙含量在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，其特征在于，所述光學(xué)單元通過(guò)光纖進(jìn)行傳導(dǎo)光。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泥沙含量在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，其特征在于，所述光發(fā)射單元包括光源和準(zhǔn)直透鏡，所述光源設(shè)置于所述準(zhǔn)直透鏡的內(nèi)部。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的泥沙含量在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀，其特征在于，所述光源為850nm中心波長(zhǎng)、100mW紅外以及PWM載波的紅外LED燈；...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：夏兵，蔣達(dá)，蔣耀，楊慧琛，王耀建，王永喜，黃守科，曾德發(fā)，鄭婧，李國(guó)婉，郝亞群，張玉，王燕華，楊洋，張濤濤，張禎堯，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：深圳市北林苑景觀及建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，
類型：新型
國(guó)別省市：
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