本申請涉及水質(zhì)監(jiān)測,具體涉及監(jiān)測傳感器及水質(zhì)監(jiān)測設備。
背景技術(shù):
1、在水環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域,使用水質(zhì)監(jiān)測裝置能夠檢測水體環(huán)境中例如污染物的種類,各類污染物的濃度及變化趨勢等參數(shù),從而科學評價水體環(huán)境中水質(zhì)的狀況。
2、但現(xiàn)有技術(shù)中的水質(zhì)監(jiān)測裝置往往需要設置檢測前的處理環(huán)境,針對待檢測水位進行取樣,然后使用檢測設備檢測樣品獲得所需數(shù)據(jù)。檢測過程繁雜,不易實現(xiàn)檢測設備直接浸入水體的長時間原位水質(zhì)檢測。
3、此外,現(xiàn)有技術(shù)中的水質(zhì)監(jiān)測裝置往往存在光程長、器件大、結(jié)構(gòu)復雜等問題。較長的光程會導致光信號在傳輸過程中出現(xiàn)較大的衰減,從而降低檢測信號的強度,而且為了達到所需的光程長度,也會導致器件尺寸的增大,從而增加設備的使用和維護難度。而復雜的結(jié)構(gòu)設計也會增加設備的制造成本和維護成本,因此缺乏小型化、集成度高的水質(zhì)監(jiān)測裝置。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了解決或改善背景技術(shù)中提到的至少一個問題,本申請?zhí)峁┤缦录夹g(shù)方案:
2、第一方面,一種監(jiān)測傳感器,包括第一窗口座和第二窗口座,所述第一窗口座和所述第二窗口座之間設有檢測區(qū)域;
3、所述第一窗口座內(nèi)部設置有第一光源模塊、第一光路通道、第二光路通道和接收模組,所述第一窗口座靠近所述檢測區(qū)域的一面設置有窗口片,所述接收模組設置在所述窗口片的下方,所述第一窗口座與所述檢測區(qū)域垂直的一面設置有第一反射件;其中,所述第一光源模塊的光源發(fā)射端設置在所述第一光路通道的入射端,所述第一光路通道的出射端通向所述第一反射件,所述第二光路通道的入射端通向所述第一反射件,所述第二光路通道的出射端通向所述窗口片;
4、所述第二窗口座靠近所述檢測區(qū)域的一面固定設置有第二反射件;
5、所述第一光源模塊發(fā)出的光經(jīng)所述第一反射件反射后,透過所述窗口片的一個區(qū)域,再經(jīng)過所述檢測區(qū)域后到達所述第二反射件,然后經(jīng)所述第二反射件反射,透過所述窗口片的另一個區(qū)域到達所述接收模組。
6、作為優(yōu)選,所述第一光源模塊為激光發(fā)生器。
7、作為優(yōu)選,所述窗口片包括第一窗口片和第二窗口片,所述第一窗口片和所述第二窗口片均設置在所述第一窗口座靠近所述檢測區(qū)域的一面,所述接收模組設置在所述第二窗口片下方。
8、作為優(yōu)選,所述第一光路通道、所述第二光路通道、所述第一反射件和所述窗口片為一體成型結(jié)構(gòu)。
9、作為優(yōu)選,還包括第二光源模塊,所述第二窗口座靠近所述檢測區(qū)域的一面還固定設置有第三窗口片,所述第二窗口座遠離所述檢測區(qū)域的一面設有連接部,所述第二窗口座通過所述連接部與所述第二光源模塊活動連接。
10、作為優(yōu)選,所述第二光源模塊包括第一入射光路座、第一光源和第一透鏡,所述第一光源固定設置在所述第一入射光路座的入射端,所述第一入射光路座的出射端通過所述連接部與所述第二窗口座活動連接,所述第一入射光路座的內(nèi)部固定設置有第一透鏡。
11、作為優(yōu)選,所述第二光源模塊還包括第二透鏡、分束鏡和第二探測器,所述第二探測器固定設置在所述第一入射光路座的側(cè)面,所述分束鏡傾斜設置在所述第一入射光路座的內(nèi)部,所述第二探測器位于所述第一透鏡和所述分束鏡之間,所述第二探測器的接收側(cè)朝向所述第二透鏡。
12、作為優(yōu)選,所述第二光源模塊包括第二入射光路座、第二光源和第三透鏡,所述第二入射光路座內(nèi)部從入射端到出射端依次固定設置有所述第二光源和所述第三透鏡,所述第二入射光路座的出射端通過所述連接部與所述第二窗口座活動連接。
13、作為優(yōu)選,還包括光路切換模塊,所述光路切換模塊包括切換座、切換片和執(zhí)行模塊,所述切換座內(nèi)部設有切換座檢測光路通道和切換座參比光路通道,所述切換片活動設置在所述切換座內(nèi)部,且位于所述切換座檢測光路通道和所述切換座參比光路通道的出射端,所述執(zhí)行模塊固定設置在所述切換座上,并帶動所述切換片在所述切換座檢測光路通道和所述切換座參比光路通道之間進行切換;其中,所述切換座的入射端與所述第二光源模塊的出射端固定連接,所述切換座的出射端通過所述連接部與所述第二窗口座活動連接。
14、作為優(yōu)選,所述第一窗口座內(nèi)部設置有第一窗口座檢測光路通道和第一窗口座參比光路通道,所述第二窗口座內(nèi)部設置有第二窗口座檢測光路通道和第二窗口座參比光路通道,所述第二窗口座檢測光路通道的入射端與所述切換座檢測光路通道對應,所述第二窗口座檢測光路通道的出射端與所述第一窗口座檢測光路通道對應,所述第二窗口座參比光路通道的入射端與所述切換座參比光路通道對應,所述第二窗口座參比光路通道的出射端與所述第一窗口座參比光路通道對應。
15、第二方面,一種水質(zhì)監(jiān)測設備,包含所述的監(jiān)測傳感器。
16、相比現(xiàn)有技術(shù),本申請至少具有以下有益效果:
17、1.本申請?zhí)峁┝艘环N監(jiān)測傳感器,包括第一窗口座和第二窗口座,第一窗口座和第二窗口座之間設有檢測區(qū)域;第一窗口座內(nèi)部設置有第一光源模塊、第一光路通道、第二光路通道和接收模組,第一窗口座靠近檢測區(qū)域的一面設置有窗口片,接收模組設置在窗口片的下方,第一窗口座與檢測區(qū)域垂直的一面設置有第一反射件;其中,第一光源模塊的光源發(fā)射端設置在第一光路通道的入射端,第一光路通道的出射端通向第一反射件,第二光路通道的入射端通向第一反射件,第二光路通道的出射端通向窗口片;第二窗口座靠近檢測區(qū)域的一面設置有第二反射件,第一光源模塊發(fā)出的光經(jīng)第一反射件反射后,透過窗口片的一個區(qū)域,再經(jīng)過檢測區(qū)域后到達第二反射件,然后經(jīng)第二反射件反射,透過窗口片的另一個區(qū)域到達接收模組,使得整體結(jié)構(gòu)緊湊、易于集成,能夠滿足污水管網(wǎng)、雨水管網(wǎng)、地下水管網(wǎng)等應用場景對監(jiān)測設備小型化、便捷化的需求,在第一窗口座和第二窗口座之間設置檢測區(qū)域,便于待測水樣的流入,實現(xiàn)通過原位、實時監(jiān)測水環(huán)境中的光學信息,從而獲取水質(zhì)測量結(jié)果。
18、2.本申請中第一光源模塊采用激光發(fā)生器,采用激光發(fā)生器提供的激光光源,能夠降低光程中的光損耗問題。
19、3.第一光路通道、第二光路通道、第一反射件和第一窗口片為一體成型結(jié)構(gòu),一體成型結(jié)構(gòu)可以確保光路的一致性,保障入射角度精度。
20、4.將兩路光程的相關(guān)部件集成在一起,通過原位實時監(jiān)測水環(huán)境光學信息的方式獲得水質(zhì)信息,且整體結(jié)構(gòu)緊湊、易于集成。
1.一種監(jiān)測傳感器,其特征在于,包括第一窗口座和第二窗口座,所述第一窗口座和所述第二窗口座之間設有檢測區(qū)域;
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測傳感器,其特征在于,所述第一光源模塊為激光發(fā)生器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測傳感器,其特征在于,所述窗口片包括第一窗口片和第二窗口片,所述第一窗口片和所述第二窗口片均設置在所述第一窗口座靠近所述檢測區(qū)域的一面,所述接收模組設置在所述第二窗口片的下方。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測傳感器,其特征在于,所述第一光路通道、所述第二光路通道、所述第一反射件和所述窗口片為一體成型結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的監(jiān)測傳感器,其特征在于,還包括第二光源模塊,所述第二窗口座靠近所述檢測區(qū)域的一面還固定設置有第三窗口片,所述第二窗口座遠離所述檢測區(qū)域的一面設有連接部,所述第二窗口座通過所述連接部與所述第二光源模塊活動連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的監(jiān)測傳感器,其特征在于,所述第二光源模塊包括第一入射光路座、第一光源和第一透鏡,所述第一光源固定設置在所述第一入射光路座的入射端,所述第一入射光路座的出射端通過所述連接部與所述第二窗口座活動連接,所述第一入射光路座的內(nèi)部固定設置有第一透鏡。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的監(jiān)測傳感器,其特征在于,所述第二光源模塊還包括第二透鏡、分束鏡和第二探測器,所述第二探測器固定設置在所述第一入射光路座的側(cè)面,所述分束鏡傾斜設置在所述第一入射光路座的內(nèi)部,所述第二探測器位于所述第一透鏡和所述分束鏡之間,所述第二探測器的接收側(cè)朝向所述第二透鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的監(jiān)測傳感器,其特征在于,所述第二光源模塊包括第二入射光路座、第二光源和第三透鏡,所述第二入射光路座內(nèi)部從入射端到出射端依次固定設置有所述第二光源和所述第三透鏡,所述第二入射光路座的出射端通過所述連接部與所述第二窗口座活動連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的監(jiān)測傳感器,其特征在于,還包括光路切換模塊,所述光路切換模塊包括切換座、切換片和執(zhí)行模塊,所述切換座內(nèi)部設有切換座檢測光路通道和切換座參比光路通道,所述切換片活動設置在所述切換座內(nèi)部,且位于所述切換座檢測光路通道和所述切換座參比光路通道的出射端,所述執(zhí)行模塊固定設置在所述切換座上,并帶動所述切換片在所述切換座檢測光路通道和所述切換座參比光路通道之間進行切換;其中,所述切換座的入射端與所述第二光源模塊的出射端固定連接,所述切換座的出射端通過所述連接部與所述第二窗口座活動連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的監(jiān)測傳感器,其特征在于,所述第一窗口座內(nèi)部設置有第一窗口座檢測光路通道和第一窗口座參比光路通道,所述第二窗口座內(nèi)部設置有第二窗口座檢測光路通道和第二窗口座參比光路通道,所述第二窗口座檢測光路通道的入射端與所述切換座檢測光路通道對應,所述第二窗口座檢測光路通道的出射端與所述第一窗口座檢測光路通道對應,所述第二窗口座參比光路通道的入射端與所述切換座參比光路通道對應,所述第二窗口座參比光路通道的出射端與所述第一窗口座參比光路通道對應。
11.一種水質(zhì)監(jiān)測設備,其特征在于,包含如權(quán)利要求1-10任一項所述的監(jiān)測傳感器。