濁度的測量方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及水質檢測領域，特別是涉及濁度的測量方法及裝置。
【背景技術】
[0002] 水質的各種參數的檢測中，濁度的測量對于工業用水和家庭生活用水都有著十分 重要的意義。水質的濁度，指的是水的混濁程度，根據濁度測量國際標準IS07027-1984定 義：濁度反映的是水中固體微小懸浮物質對通過其中的光線的散射和吸收程度。水中的固 體懸浮物，包括了不溶于水中的無機物、有機物如泥沙、粘土、微生物等等。國家飲用水標準 和許多行業的工業用水標準，都對濁度的參數提出了嚴格的要求。
[0003] 目前，水質濁度的測量，按照國際標準IS07027-1984和國家標準GB13200-1991， 主要通過目視比濁法、分光光度計法、透射法、散射法進行測量。此外還有一種透射散射法 也可以進行濁度測量。這些方法的原理各不相同：目視比濁法將水樣和濁度標準溶液進行 目視比較，得出濁度的數值；分光光度計測量的是水體對光能量的吸光度，并和濁度標準溶 液的吸光度進行比較得出結果。透射法則是在入射光的光能量經過水體的衰減之后，測量 入射光前進方向的剩余光能量的大小得出數值；散射法則是測量和入射光前進方向呈90 度角的散射光能量，利用散射光強和水樣濁度的近似線性關系進行濁度計算。散射法具體 又分為水樣表面散射法和水樣內部散射法；而透射散射法則是透射光和散射光經過相同的 光程后，對透射方向和散射方向的光能量進行比較，可以抵消水樣色度和光源變化的影響， 得出池度數值。
[0004] 然而，目視比濁法無需專用設備，但需要配備標準液操作，精度不高，測量周期較 長，測量下限較高，最低檢測濁度為1度，適用于飲用水和水源水等低濁度的水。分光光度 法的缺點是，測量下限高，最低檢測濁度為3度左右，需要專用設備，成本高，測量過程周期 長，適用于高池度水。
[0005] 透射法對于濁度低的水樣，響應不靈敏，適合于高濁度水質；散射法受水樣的色 度和多重散射影響較大，適合于中低池度水質的測量；透射散射法由于透射光和散射光同 時經過了相同的光程，相同的水樣吸收，所以不受色度和光源變化的影響，但散射光和透射 光的光強并非是線性關系，使得測量結果精度不高，此外，由于此方法中的散射光屬前向散 射，并非嚴格的IS07027規定的標準90度角方向，使得測量結果可比性較差，另外這種測量 方法結構，成本較高。

【發明內容】

[0006] 基于此，有必要針對如何解決色度吸收和高濁度引起的非線性影響，提高測量的 精確度的問題，提供一種濁度的測量方法。
[0007] 也有必要針對如何解決色度吸收和高濁度引起的非線性影響，提高測量的精確度 的問題，提供一種濁度的測量裝置。
[0008] -種濁度的測量方法，包括如下步驟：采用平行光照射待測物樣；接收步驟：在平 行光傳播方向及垂直平行光傳播方向的預設位置，分別接收透射光和散射光的實測光強； 根據平行光傳播方向的透射光的實測光強計算待測物樣對光的衰減系數；根據衰減系數、 及垂直平行光傳播方向的散射光的實測光強，計算得出補償光強，并由補償光強計算獲得 待測物樣的濁度。
[0009] 在其中一個實施例中，在采用平行光照射待測物樣時，還獲得平行光的入射光強。
[0010] 在其中一個實施例中，所述接收步驟具體為：打開平行光照射待測物樣，在預設位 置接收透射光和散射光的當前光強；關閉平行光，在預設位置接收背景光強；根據當前光 強減去背景光強，獲得實測光強。
[0011] -種濁度的測量裝置，包括：本體，以及設置于所述本體的光源及至少兩個光探測 器；所述本體具有容置腔，其用于收容待測物樣；所述光源及各所述光探測器位于所述容 置腔的周緣，并且，所述本體于所述光源的光傳播方向及垂直所述光源的光傳播方向分別 設置有至少一個所述光探測器。
[0012] 在其中一個實施例中，所述光源包括紅外發光二極管和透鏡，所述透鏡設置于靠 近所述容置腔，用于將所述紅外發光二極管的光轉化為平行光束。
[0013] 在其中一個實施例中，包括兩個光探測器，其分別為第一光探測器和第二光探測 器，所述第一光探測器設置于所述本體位于所述光源的光傳播方向的平行位，所述第二光 探測器設置于所述本體垂直于所述光源的光傳播方向的垂直位。
[0014] 在其中一個實施例中，所述本體包括第一安裝位至第三安裝位，其中，所述第一安 裝位與所述第二安裝位于同一直線，并且，所述第一安裝位與所述第二安裝位分別位于所 述容置腔的兩側，所述第三安裝位位于所述容置腔的垂直所述第一安裝位與所述第二安裝 位連線的一側。
[0015] 在其中一個實施例中，第一安裝位與第二安裝位的距離為L，其中，L等于所述容 置腔的寬度。
[0016] 在其中一個實施例中，所述第三安裝位距離所述第一安裝位與所述第二安裝位連 線的距離為M，其中，M等于平行光的光路與所述第二光探測器的垂直距離。
[0017] 在其中一個實施例中，所述光源設置于所述第一安裝位，所述第一光探測器設置 于所述第二安裝位，所述第二光探測器設置于所述第三安裝位。
[0018] 上述濁度的測量方法及裝置，通過利用透射光對散射光進行了水樣中吸收系數的 補償，同時對散射光進行嚴格的90度角散射，提高了濁度測量的精確度；同時，克服了傳統 散射法測量中高色度高濁度引起的非線性影響，使得濁度測量范圍更大；并且，通過簡單的 光路設計和結構設計即可得到與光強成線性的準確濁度值，方便設計和生產。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本發明一實施例濁度的測量方法的流程示意圖；
[0020] 圖2為本發明一實施例濁度的測量裝置的結構示意圖；
[0021] 圖3為又一實施例測量裝置的結構示意圖；
[0022] 圖4為又一實施例測量濁度的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0023] 為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明 的【具體實施方式】做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發 明。但是本發明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不 違背本發明內涵的情況下做類似改進，因此本發明不受下面公開的具體實施例的限制。
[0024] 需要說明的是，當元件被稱為"固定于"、"設置于"另一個元件，它可以直接在另一 個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是"連接"另一個元件，它可以是 直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語"垂直的"、"水平 的"、"左"、"右"以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實施方式。
[0025] 需要說明的是，待測物樣指是的需要進行濁度測量的物質，例如，該待測物樣包 括：待測水樣、待測空氣、待測半透明固體等。本實施例中，以該待測物樣為待測水樣，對本 發明作進一步的闡述。
[0026] 請參閱圖1，其為本發明一實施例濁度的測量方法的步驟流程示意圖，濁度的測量 方法，包括如下步驟：
[0027] S11、采用平行光照射待測物樣。例如，在采用平行光照射待測物樣時，還獲得平行 光的入射光強。例如，入射光強為I。。
[0028] 例如，待測物樣為待測水樣。例如，將待測水樣盛進透明容器，采用平行光在透明 容器一側照射待測水樣。
[0029] 例如，獲得平行光的步驟為：利用透鏡，將光源的發散光轉換為平行光。例如，光源 包括LED燈。例如，在透明容器一側設置一透鏡，采用LED燈照射該透鏡并通過調整LED燈 與透鏡的距離，得到經透鏡后形成的平行光。例如，LED燈包括紅外發光LED管，即紅外發 光二極管。
[0030] 為了減小待測物樣對光強的吸收及保持光強為恒定值，例如，采用波長為880nm 的電流恒定的紅外發光LED管發出入射光，經過透鏡轉化為平行光，然后透過透明容器后 進入待測水樣中。如此，采用紅外發光LED管可減小待測