專利名稱：一種混藥濃度在線檢測方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種混藥濃度的在線檢測方法及其裝置，屬于植物保護機械領域。
背景技術：
相比于傳統的預混藥方式，在線混藥的特點是藥箱和水箱分離，工作時通過混藥裝置在線混藥。在線混藥裝置可以實現農藥濃度按需改變，在病蟲害嚴重區域提高藥液濃度，在病蟲害較輕區域降低藥液濃度，達到根據病蟲害程度按需混藥。在線混藥是當前提高農藥利用率的最有效手段之一，也是提高農藥使用安全性的最有效手段之一。建立在線混藥濃度測量技術并把這種技術應用于在線混藥濃度反饋，是實現農藥定點定濃度噴施的必要條件。本發明直接針對這種工程需求，發展了一種混藥濃度在線檢測的方法及其裝置，可以實現混藥濃度的在線實時檢測。這種在線混藥濃度測量裝置與信號放大電路及顯示器和存儲器連接還可以實現濃度的實時顯示和存儲。并可作為混藥器性能評價的檢測裝備。填補植保機械混藥技術檢測裝置的空白。在對現有專利的檢索過程中，申請者未發現有對混藥濃度進行檢測的方法及裝置的介紹。在對相近技術現有專利進行檢索時發現，申請號為200810019185. 5，名稱為“液體濃度檢測裝置及檢測方法”的專利，公開了一種利用不同濃度溶液折光率不同的特點，檢測靜止溶液濃度的裝置。但是上述裝置體積較大，而且無法實現流通液體濃度的在線檢測。申請號為200820047346. 7，名稱為“一種變量噴霧自動混藥裝置”的專利，公開了一種使用差壓流量計來控制進入混藥器的藥液和水的比例，從而實現混藥濃度改變的裝置。但是上述裝置無法檢測混藥后不同位置處的溶液濃度。申請號為200920293017. 5，名稱為“一種動態實時檢測液體濃度的裝置”的專利公開了一種采用光纖光柵作為探頭，通過對反射光譜的檢測來測量溶液濃度的裝置。但是上述裝置校準復雜，造價較高。為了彌補上述不足，本發明根據不同濃度溶液折光率不同的特點，提出了一種基于光纖內反射原理實現混藥濃度檢測的方法及其裝置。該裝置可以實現混藥濃度的在線實時監測，并且具有價格低，體積小，安裝方便的特點。

發明內容
本發明的目的是提供一種混藥濃度在線檢測的方法及其裝置，可以實現混藥濃度的在線實時監測，并可作為混藥器性能評價的檢測裝備。光線從折射率為約的介質(纖芯)入射到折射率為 的介質(溶液)的分界面上時Oh > 2),將會產生反射和折射現象。根據斯涅耳定律，光線的入射角終、反射角式和折射角馬之間有下列關系
權利要求
1.一種在線濃度檢測裝置，其特征在于，包括過濾網(1)、外殼O)、光電倍增管(3)、發光二極管G)、聚焦透鏡(5)、出射光纖(6)、光纖耦合器(7)、入射光纖(8)、光纖探頭(9)、 流道(10)；外殼⑵采用不透光的塑料制造，流道(10)的入口處設有過濾網(1)，外殼(2) 一側與流道(10)垂直開設光纖探頭(9)的接入通道，聚焦透鏡(5)、光纖耦合器(7)、入射光纖(8)、光纖探頭(9)依次設于接入通道內，光纖探頭(9)處于流道(10)壁內側；光電倍增管( 通過出射光纖(6)與光纖耦合器(7)連接。
2.根據權利要求1所述的一種在線濃度檢測裝置，其特征在于，所述光纖探頭(9)內光纖端面磨成半圓弧形，圓弧半徑為0. 6-lmm。
3.根據權利要求1所述的一種在線濃度檢測裝置，其特征在于，所述光纖耦合器(7)為 Y型光纖耦合器。
4.一種濃度在線檢測方法，其特征在于，光纖探頭是利用光纖受抑內反射原理制作的， 探頭半徑為0. 6-lmm，具體步驟是A)預先配置好包含純水在內的不同濃度的農藥溶液若干份；B)將純水溶液裝入水箱中，使用離心泵抽取溶液使其進入流道；C)在溶液流過流道的同時，單片機驅動發光二極管發光，光線經過聚焦透鏡聚焦后進入入射光纖傳遞到光纖探頭處；D)反射光線在光纖耦合器的作用下與入射光線分離進入出射光纖后被光電倍增管接收轉換成電信號傳遞到單片機中，單片機將獲得的信號放大后進行模數轉換并存儲；利用平均值法將存儲的信號進行處理得到一個與純水溶液濃度對應的平均電壓值，存儲在單片機中；E)水箱中重新裝入預先配置好濃度稍高的農藥溶液后依照上述步驟得到一個與此濃度對應的電壓信號值存儲在單片機中；依次類推，得到一張與濃度相對應的數值表；運用回歸分析的方法得到濃度與像點位置的關系式，建立數學模型；F)使待測未知濃度農藥溶液從流道內持續流過；G)在溶液流過流道的同時，單片機驅動二極管發光，光點倍增管按時間等間隔接收光信號并將其轉換為相應的電壓信號后進入單片機進行放大、模數轉換并存儲；H)單片機將轉換后得到的數值存儲到一定數量后進行多點平均，再將得到平均值帶入標定過程中建立的數學模型，得出相應的濃度值。
全文摘要
本發明根據不同濃度溶液折光率不同的特點，提出了一種基于光纖內反射原理實現混藥濃度在線檢測的方法及其裝置。可以實現混藥濃度在線檢測的目的，并可以對現有混藥裝置的混藥效果做出評價。該裝置主要包括(1)過濾網、(2)外殼、(3)光電倍增管、(4)發光二極管、(5)聚焦透鏡、(6)出射光纖、(7)光纖耦合器、(8)入射光纖、(9)光纖探頭、(10)流道。本發明結構簡單，便于拆卸和移動。通過與后置電路及顯示器的連接，可以方便的觀察到濃度的變化。
文檔編號G01N21/55GK102495028SQ20111036710
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月18日 優先權日2011年11月18日
發明者賈方聞, 邱白晶 申請人:江蘇大學