專利名稱：旋轉(zhuǎn)式濁度測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及測(cè)量溶液濁度的儀器，尤指多向檢測(cè)式濁度計(jì)的改進(jìn)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
濁度的測(cè)量基于這樣的基本現(xiàn)象當(dāng)光通過介質(zhì)時(shí)，如果介質(zhì)里含有折射率與介質(zhì)不同的分散顆粒，則光強(qiáng)因散射作用而衰減。因此，可通過測(cè)量透過介質(zhì)的光強(qiáng)，即測(cè)量非散射光或測(cè)量垂直于入射光束的散射光強(qiáng)，獲得濁度值。一般普通的可見分光光度儀或比射計(jì)都可以實(shí)現(xiàn)非散射光的測(cè)量。但是，如果試樣溶液里除混濁組份(分散顆粒)外還有有色溶質(zhì)時(shí)，其測(cè)量值容易受顏色的干擾，且該裝置對(duì)低濁度的響應(yīng)不夠靈敏。
目前，測(cè)量濁度用的濁度計(jì)中，比較流行的有積分球檢測(cè)裝置和多向檢測(cè)式濁度計(jì)兩種。積分球檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)主要是在積分球外面兩側(cè)，貼緊積分球，沿水平軸線分別設(shè)有樣品池和透射光檢測(cè)器，其垂直于水平軸線的積分球頂端設(shè)有散射光檢測(cè)器。當(dāng)樣品池前面設(shè)有的光源發(fā)射出的入射光束，透過樣品池內(nèi)的溶液，進(jìn)入積分球時(shí)，由于樣品池內(nèi)的溶液與分散顆粒的折射率的不同，透射光沿著水平軸線穿透樣品池和積分球，直達(dá)積分球外的透射光檢測(cè)器被接受，同時(shí)因折射率不同而在積分球內(nèi)產(chǎn)生的散射光被垂直于水平軸線的散射光檢測(cè)器接受，從而測(cè)量出溶液的透射光和散射光的光強(qiáng)，即溶液的濁度。但是其測(cè)量范圍有限，只有水平和垂直兩部分，而且一般只能使用矩形的比色皿作樣品池進(jìn)行測(cè)量。
多向檢測(cè)式濁度計(jì)的結(jié)構(gòu)是，在樣品池的水平軸線方向上，前面設(shè)有產(chǎn)生入射光束的光源，后面設(shè)有透射光檢測(cè)器。樣品池向前、向后方向產(chǎn)生散射光的位置各設(shè)有后向散射光檢測(cè)器和前向散射光檢測(cè)器。在與水平軸線垂直的位置設(shè)有垂直散射光檢測(cè)器。通過這樣的裝置可以檢測(cè)透射光、垂直散射光和前或后向散射光的光強(qiáng)，使測(cè)量范圍得到擴(kuò)大，提高測(cè)量的精度，且可直接使用圓形的比色管(樣品池)進(jìn)行測(cè)定。多向檢測(cè)式濁度計(jì)的結(jié)構(gòu)較其他種類的濁度計(jì)更合理，性能更可靠。但在使用圓形的比色管進(jìn)行測(cè)定濁度時(shí)，由于比色管在拉制成型工藝過程中很難做到各處的壁厚均勻相等和表面質(zhì)量一致，且比色管的光學(xué)一致性也較難保證，因此，每次放置的具體方向位置以及傾斜或偏離中心等的隨意性，都將造成測(cè)量值有較大的離散。在比色管上作標(biāo)記，每次放置時(shí)按標(biāo)記方向放置可減小這種離散。但是，即使在管上作了標(biāo)記，也不能避免其他偏差導(dǎo)致測(cè)量值的波動(dòng)。這種波動(dòng)在低濁度測(cè)量時(shí)表現(xiàn)得尤為明顯，使多向檢測(cè)式濁度計(jì)在低濁度測(cè)量上不僅測(cè)量的重現(xiàn)性較差，而且對(duì)比色管的配組也很困難。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種旋轉(zhuǎn)式的多向檢測(cè)式濁度計(jì)，可以消除比色管壁厚對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，降低比色管的光學(xué)敏感性，克服比色管放置時(shí)的隨機(jī)性造成測(cè)量數(shù)據(jù)的誤差，提高測(cè)量數(shù)據(jù)的重現(xiàn)性或穩(wěn)定性。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的。包括光源、透鏡組、濾光片、比色管，以及與底板固接，在比色管(樣品池)的水平軸線前面設(shè)有的透射光檢測(cè)器、在散射光方向設(shè)有的前向散射光檢測(cè)器、后向散射光檢測(cè)器和垂直于水平軸線的垂直散射光檢測(cè)器。其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)在于比色管放置在旋轉(zhuǎn)盤里。旋轉(zhuǎn)盤的內(nèi)壁設(shè)有垂直方向的鋸齒形孔槽、其一側(cè)設(shè)有彈性卡片、其底部設(shè)有圓柱形凹坑。圓柱形凹坑內(nèi)通過固定螺釘固有旋轉(zhuǎn)軸。旋轉(zhuǎn)軸上依次裝配有軸承和同步帶輪。軸承上匹配有與底板固接的軸承座。同步帶輪上安裝有與固結(jié)在底板上的步進(jìn)電機(jī)的小帶輪匹配連接的同步齒形帶。同步帶輪頂端還固有切光板，與切光板對(duì)應(yīng)的水平線上匹配有光偶器，光偶器與底板固接。如此，將步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)傳輸給旋轉(zhuǎn)盤，并通過光偶器和切光板的組合設(shè)定，使旋轉(zhuǎn)盤按任意設(shè)定的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)量。
本實(shí)用新型的優(yōu)越功能在于1.由于本實(shí)用新型的比色管的底部加裝了可控旋轉(zhuǎn)裝置，使比色管按設(shè)定的角度旋轉(zhuǎn)，并通過增加測(cè)量點(diǎn)數(shù)，消除了比色管壁厚等工藝質(zhì)量對(duì)檢測(cè)效果的影響，提高了溶液濁度，尤其低濁度溶液的測(cè)量數(shù)據(jù)的重現(xiàn)性或穩(wěn)定性，即精確度。
2.由于旋轉(zhuǎn)盤由塑料壓鑄成內(nèi)側(cè)有一定深度的鋸齒狀孔槽，使旋轉(zhuǎn)盤同比色管之間始終保持三點(diǎn)最少的接觸，同時(shí)旋轉(zhuǎn)盤一側(cè)的彈性卡片能壓緊比色管，避免了比色管放置時(shí)可能的歪斜，從而解決了比色管的定位，克服了比色管放置時(shí)的隨機(jī)性造成的測(cè)量數(shù)據(jù)誤差。
3.由于旋轉(zhuǎn)盤底面設(shè)有能與旋轉(zhuǎn)軸緊密接觸的圓柱形凹坑，保證比色管與旋轉(zhuǎn)軸同軸線，同時(shí)采用同步齒形帶帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，使本實(shí)用新型的傳動(dòng)準(zhǔn)確可靠，傳動(dòng)噪音小，傳動(dòng)比較高而有利于旋轉(zhuǎn)盤步進(jìn)轉(zhuǎn)角的細(xì)分。
4.本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，應(yīng)用廣泛，具有適應(yīng)性好的特點(diǎn)，既適合圓形比色管也適合方形的比色皿，還適合不同尺寸的比色管或比色皿(可以方便地卸下固定螺釘，換上合適的旋轉(zhuǎn)盤即可)。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的A-A剖視圖；具體實(shí)施方式
首先請(qǐng)參閱圖1-2所示，本實(shí)用新型由光源1、光源座2、側(cè)板3、透鏡組4、濾光片5、比色管帽6、比色管7、旋轉(zhuǎn)盤8、透射光檢測(cè)器9、前向散射光檢測(cè)器10、罩蓋11、光偶器12、切光板13、同步帶輪14、旋轉(zhuǎn)軸15、固定螺釘16、軸承17、軸承座18、同步齒形帶19、小帶輪20、底板21、步進(jìn)電機(jī)22、后向散射光檢測(cè)器23、垂直散射光檢測(cè)器24組成。
光源1通過光源座2固接在側(cè)板3外側(cè)，側(cè)板3內(nèi)側(cè)固接有透鏡組4，側(cè)板3的底部與底板21一側(cè)固接，底板21上固接裝有濾光片5的濾光片支架，濾光片5前設(shè)有比色管7，比色管7上罩有防塵防揮發(fā)的比色管帽6，且光源1、透鏡組2、濾光片3和比色管7在同一水平軸線上。在比色管7的水平軸線前面設(shè)有透射光檢測(cè)器9，在比色管7的散射光方向上設(shè)有前向散射光檢測(cè)器10和后向散射光檢測(cè)器23，以及垂直于水平軸線的垂直散射光檢測(cè)器24，上述4個(gè)光檢測(cè)器9、10、23、24均用螺栓固接在底板21上。通過螺栓螺帽將罩蓋11與底板21固接，以保護(hù)上述檢測(cè)器。其特點(diǎn)是比色管7放置在旋轉(zhuǎn)盤8里，旋轉(zhuǎn)盤8內(nèi)壁壓鑄成垂直方向深度達(dá)25mm的鋸齒形孔槽、其一側(cè)設(shè)有與旋轉(zhuǎn)盤8連接成一體的彈性卡片，使旋轉(zhuǎn)盤8同比色管7(例如25mm比色管和20mm方形比色皿)之間始終保持三點(diǎn)最少的接觸，以保證比色管的定位(水平的兩個(gè)接觸點(diǎn)伸展為兩條平行線，以符合比色管園柱形的外形定位需要，另一接觸點(diǎn)依靠塑料本身的彈性卡片的變形將比色管緊緊靠在兩條平行線上)，加之旋轉(zhuǎn)盤由塑料制成，使之對(duì)比色管的損害最小，從而實(shí)現(xiàn)按比色管的外柱面定位，避免了比色管放置時(shí)可能的歪斜。旋轉(zhuǎn)盤8的底部設(shè)有圓柱形凹坑，圓柱形凹坑內(nèi)通過固定螺釘16固有旋轉(zhuǎn)軸15，以便保證比色管8與旋轉(zhuǎn)軸15同軸線。旋轉(zhuǎn)軸15上依次裝配有軸承17和同步帶輪14，軸承15上匹配有與底板21固接的軸承座18。同步帶輪14上安裝有與固結(jié)在底板21上的步進(jìn)電機(jī)22的小帶輪20匹配連接的同步齒形帶19。同步齒形帶19不僅保證了傳動(dòng)的準(zhǔn)確可靠，也很大的減少了傳動(dòng)的噪音。同步齒形帶19的傳動(dòng)比在1∶2或更高，有利于旋轉(zhuǎn)盤8步進(jìn)轉(zhuǎn)角的細(xì)分。同步帶輪14頂端還固接有切光板13，與切光板13對(duì)應(yīng)的水平線上匹配有光偶器12，光偶器12與底板21固接。如此，將步進(jìn)電機(jī)22的轉(zhuǎn)動(dòng)傳輸給旋轉(zhuǎn)盤8，并通過光偶器12和切光板13的組合給出旋轉(zhuǎn)角度的初始位置信號(hào)，并按設(shè)定角度(例如方形比色皿為一周360度4個(gè)點(diǎn)或圓形比色管一周360度分10個(gè)點(diǎn))，使旋轉(zhuǎn)盤8旋轉(zhuǎn)。間隔一定角度測(cè)量一次濁度值，在完成一周的測(cè)量后，將各點(diǎn)的測(cè)量值累加并計(jì)算其平均值，以此平均值作為測(cè)量結(jié)果，即為溶液的濁度?？梢赃M(jìn)行單點(diǎn)測(cè)量(不旋轉(zhuǎn))或多點(diǎn)測(cè)量(旋轉(zhuǎn))。另外，對(duì)于不同尺寸的比色管(樣品池)，可以方便地卸下固定螺釘16，換上大小合適的旋轉(zhuǎn)盤8即可。
權(quán)利要求1.旋轉(zhuǎn)式濁度測(cè)量裝置，包括光源(1)、透鏡組(4)、濾光片(5)、比色管(7)，以及與底板(21)固接，在比色管(7)的水平軸線前面設(shè)有的透射光檢測(cè)器(9)、在散射光方向設(shè)有的前向散射光檢測(cè)器(10)、后向散射光檢測(cè)器(23)和垂直于水平軸線的垂直散射光檢測(cè)器(24)，其特征在于比色管(7)放置在旋轉(zhuǎn)盤(8)里，旋轉(zhuǎn)盤(8)的內(nèi)壁設(shè)有垂直方向的鋸齒形孔槽、其一側(cè)設(shè)有彈性卡片，其底部設(shè)有圓柱形凹坑；圓柱形凹坑內(nèi)通過固定螺釘(16)固有旋轉(zhuǎn)軸(15)，旋轉(zhuǎn)軸(15)上依次裝配有軸承(17)和同步帶輪(14)；軸承(17)上匹配有與底板(21)固接的軸承座(18)；同步帶輪(14)上安裝有與固結(jié)在底板(21)上的步進(jìn)電機(jī)(22)的小帶輪(20)匹配連接的同步齒形帶(19)；同步帶輪(14)頂端還固有切光板(13)，切光板(13)對(duì)應(yīng)位置上匹配有光偶器(12)，光偶器(12)與底板(21)固接。
專利摘要旋轉(zhuǎn)式濁度測(cè)量裝置，涉及多向檢測(cè)式濁度計(jì)的改進(jìn)結(jié)構(gòu)。包括光源(1)、透鏡組(4)、濾光片(5)、比色管(7)及透射光檢測(cè)器(9)、前向散射光檢測(cè)器(10)、后向散射光檢測(cè)器(23)和垂直散射光檢測(cè)器(24)，其特點(diǎn)是比色管(7)放置在內(nèi)壁呈鋸齒形、一側(cè)設(shè)有彈性卡片、底部為圓柱形凹坑的旋轉(zhuǎn)盤(8)里。通過固定螺釘(16)將旋轉(zhuǎn)盤(8)與旋轉(zhuǎn)軸(15)固接。旋轉(zhuǎn)軸(15)上裝有軸承(17)和同步帶輪(14)，軸承(17)上配有軸承座(18)。用同步齒形帶(19)將步進(jìn)電機(jī)(22)和旋轉(zhuǎn)軸(15)聯(lián)接。同步帶輪(14)上的切光板(13)與光偶器(12)組合給出旋轉(zhuǎn)角度初始位置信號(hào)。本實(shí)用新型解決了比色管(7)的定位，減少了傳動(dòng)的噪音，提高了測(cè)量精確度，尤其是低濁度溶液的精確度?？蓮V泛適用于各種尺寸形狀比色管測(cè)量濁度。
文檔編號(hào)G01N21/47GK2651746SQ0321058
公開日2004年10月27日 申請(qǐng)日期2003年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月15日
發(fā)明者梁德聰, 李建誼 申請(qǐng)人:上海歐陸科儀有限公司