一种散射式浊度传感器及其生产方法

技术领域

本发明涉及水质浊度检测技术领域，尤其涉及一种散射式浊度传感器及其生产方法。

背景技术

水的浊度是指溶液对光线通过时所产生的阻碍程度。浊度除了和液体中的悬浮颗粒的多少相关，还和颗粒的形状、表面反射性以及大小等有关。水的浊度是由粘土、微小的无机物、有机物以及浮游生物和其他微生物等悬浮物所引起的。水的浊度可以通过透射法、散射法及散射-透射比值法等方法来测定。散射光测量法在测量低浊度时，有较好的灵敏度以及测量精度，而且此时的散射光强与溶液浓度保持较好的线性度。散射光强与溶液的浓度成线性关系，数据处理简单。已有研究结果表明，测量 90°角散射光，受到粒子大小的变化影响最小，接收到的杂散光也是最小的。散射式浊度传感器具有检测光发射单元和检测光接收单元，为保证二者的清洁，往往使用透光件将其密封在探头座内，但是透光件与探头座的连接通过防水胶实现，在加入防水胶的过程中无法保证透光件的方位，导致检测光在透光件上入射时发生折射，导致待测液体中检测光的实际散射角度并不是90°，造成检测不准。

发明内容

本发明提供一种散射式浊度传感器及其生产方法，解决了现有技术中检测光在透光件上入射时发生折射的问题。

一种散射式浊度传感器，包括探头座、筒体，探头座上设有检测光发射通道和检测光接收通道，检测光发射通道内设有检测光发射单元，检测光接收通道内设有检测光接收单元，筒体内设有电路，检测光发射单元和检测光接收单元分别与电路连接，筒体与探头座可拆卸连接，所述检测光发射通道和检测光接收通道内均设有由防水透光胶形成的密封件。本发明使用时，检测光在密封件与待测液体的界面上发生折射，折射后的检测光与检测光接收单元的光轴夹角为90度，实现了测量 90°角散射光，受到粒子大小的变化影响最小，接收到的杂散光也是最小的。密封件通过防水透光胶形成，可以通过调整探头座的角度形成与检测光发射单元/检测光接收单元光轴垂直的入射面，避免了检测光在射入密封件时在空气与密封件界面发生折射，导致待测水体内检测光与检测光接收单元的光轴夹角不为90度，造成测量不准。

进一步，所述探头座上设有测温通道，测温通道内设有金属筒，金属筒穿过探头座，其位于探头座和筒体围成的空间外的一端封闭，金属筒内设有温度传感器，温度传感器与所述电路连接。薄壁金属筒热容量小，其温度能够迅速地变化，达到与待测水体的温度一致，金属筒内的温度传感器通过胶水固定，能够检测到金属筒的温度即待测水体的温度，对浊度检测结构进行温度补偿。

进一步，所述金属筒与所述探头座之间的缝隙处设有防水胶。提高本发明的防水性能。

进一步，所述检测光发射通道和检测光接收通道均为变径孔，检测光发射通道远离所述筒体的一端内径小于另一端的内径，检测光接收通道远离所述筒体的一端内径小于另一端的内径。

进一步，所述密封件一端位于检测光发射通道/检测光接收通道的内径较小的部分内，另一端位于检测光发射通道/检测光接收通道的内径较大的部分内。形成密封件的防水透光胶通常为紫外线固化胶或环氧树脂胶，这两种胶表面张力较大，在内径较小的通道内容易形成弧形表面，密封件一端位于检测光发射通道/检测光接收通道的内径较大的部分有利于防水透光胶形成平坦的表面，检测光垂直于该表面入射，避免在该表面上发生折射。

进一步，所述电路设置于控制电路板上，所述探头座上一体成型有安装座，控制电路板固定连接在安装座上。安装座具有一弧形侧面和一平面侧面，平面侧面用于固定电路板。

散射式浊度传感器的生产方法，包括以下步骤，

步骤一，在探头座远离筒体的一端端面上固定挡片；挡片将检测光发射通道和检测光接收通道封堵；

步骤二，将探头座放置到支撑工装上，使检测光发射通道的轴线竖直，向检测光发射通道内注入防水透光胶；防水透光胶被挡片阻挡，拆卸挡板后形成平面端面；

步骤三，将探头座放置到支撑工装上，使检测光接收通道的轴线竖直，向检测光接收通道内注入防水透光胶，防水透光胶被挡片阻挡，拆卸挡板后形成平面端面。

进一步，还包括以下步骤，

步骤四，将控制电路板固定到安装座上；

步骤五，将探头座安装到筒体上。

进一步，所述支撑工装包括底板、支撑块和挡板，支撑块为三棱柱状，挡板固定连接在支撑块上，支撑块固定连接在底板上，底板上设有万向水准泡，底板上圆周均布有三个调平螺栓。支撑块的一个侧面（三棱柱的侧面）贴靠在底板的顶面上，当底板上的万向水准泡水平时，支撑块的该侧面也水平，能够确保密封件的上表面与检测光发射通道/检测光接收通道垂直。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

密封件通过防水透光胶形成，可以通过调整探头座的角度形成与检测光发射单元/检测光接收单元光轴垂直的入射面，避免了检测光在射入密封件时在空气与密封件界面发生折射，导致待测水体内检测光与检测光接收单元的光轴夹角不为90度，造成测量不准。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体结构示意图;

图2为本发明探头座结构示意图;

图3为本发明探头座主视图;

图4为图3中AA处剖视图;

图5为本发明支撑工装结构示意图;

1、探头座，2、筒体，3、检测光发射通道，4、检测光接收通道，5、调平螺栓，6、金属筒，7、安装座，8、底板，9、支撑块，10、挡板，11、角度限位板，12、万向水准泡。

具体实施方式

为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

实施例1

如图1-4所示，一种散射式浊度传感器，包括探头座1、筒体2，探头座1上设有检测光发射通道3和检测光接收通道4，检测光发射通道3内设有检测光发射单元，检测光接收通道4内设有检测光接收单元，筒体2内设有电路，检测光发射单元和检测光接收单元分别与电路连接，筒体2与探头座1可拆卸连接，所述检测光发射通道3和检测光接收通道4内均设有由防水透光胶形成的密封件。本发明使用时，检测光在密封件与待测液体的界面上发生折射，折射后的检测光与检测光接收单元的光轴夹角为90度，实现了测量 90°角散射光，受到粒子大小的变化影响最小，接收到的杂散光也是最小的。密封件通过防水透光胶形成，可以通过调整探头座1的角度形成与检测光发射单元/检测光接收单元光轴垂直的入射面，避免了检测光在射入密封件时在空气与密封件界面发生折射，导致待测水体内检测光与检测光接收单元的光轴夹角不为90度，造成测量不准。探头座1上设有测温通道，测温通道内设有金属筒6，金属筒6穿过探头座1，其位于探头座1和筒体2围成的空间外的一端封闭，金属筒6内设有温度传感器，温度传感器与所述电路连接。薄壁金属筒6热容量小，其温度能够迅速地变化，达到与待测水体的温度一致，金属筒6内的温度传感器通过胶水固定，能够检测到金属筒6的温度即待测水体的温度，对浊度检测结构进行温度补偿。金属筒6与所述探头座1之间的缝隙处设有防水胶。提高本发明的防水性能。检测光发射通道3和检测光接收通道4均为变径孔，检测光发射通道3远离所述筒体2的一端内径小于另一端的内径，检测光接收通道4远离所述筒体2的一端内径小于另一端的内径。密封件一端位于检测光发射通道3/检测光接收通道4的内径较小的部分内，另一端位于检测光发射通道3/检测光接收通道4的内径较大的部分内。形成密封件的防水透光胶通常为紫外线固化胶或环氧树脂胶，这两种胶表面张力较大，在内径较小的通道内容易形成弧形表面，密封件一端位于检测光发射通道3/检测光接收通道4的内径较大的部分有利于防水透光胶形成平坦的表面，检测光垂直于该表面入射，避免在该表面上发生折射。电路设置于控制电路板上，所述探头座1上一体成型有安装座7，控制电路板固定连接在安装座7上。安装座7具有一弧形侧面和一平面侧面，平面侧面用于固定电路板。

实施例2

如图5所示，散射式浊度传感器的生产方法，包括以下步骤，

步骤一，在探头座1远离筒体2的一端端面上固定挡片；挡片将检测光发射通道3和检测光接收通道4封堵；

步骤二，将探头座1放置到支撑工装上，使检测光发射通道3的轴线竖直，向检测光发射通道3内注入防水透光胶；防水透光胶被挡片阻挡，拆卸挡板10后形成平面端面；

步骤三，将探头座1放置到支撑工装上，使检测光接收通道4的轴线竖直，向检测光接收通道4内注入防水透光胶，防水透光胶被挡片阻挡，拆卸挡板10后形成平面端面。还包括以下步骤，

步骤四，将控制电路板固定到安装座7上；

步骤五，将探头座1安装到筒体2上。

支撑工装包括底板8、支撑块9和挡板10，支撑块9为三棱柱状，挡板10固定连接在支撑块9上，支撑块9固定连接在底板8上，底板8上设有万向水准泡12，底板8上圆周均布有三个调平螺栓5。支撑块9的一个侧面（三棱柱的侧面）贴靠在底板8的顶面上，当底板8上的万向水准泡12水平时，支撑块9的该侧面也水平，能够确保密封件的上表面与检测光发射通道3/检测光接收通道4垂直。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本发明的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。