專利名稱：一種濃度測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的裝置涉及到了濃度測量裝置領(lǐng)域。
在現(xiàn)有技術(shù)中，典型的濃度測量裝置(如粉塵濃度測量裝置)是由一個光源，一個信號采集電路組成，所述的信號采集電路由一個光敏部件、一個放大電路、一個A／D轉(zhuǎn)換電路、一個計算機單元串聯(lián)連接組成，所述的光源由一個發(fā)光管和一個驅(qū)動電路組成，安裝時，所述的光敏部件和所述的發(fā)光管固定安裝在被測管道的兩個相對位置上，使發(fā)光管輸出的光線可以照射在所述的光敏部件的接收端上。當被測管道內(nèi)的粉塵濃度不同時，所述的光敏部件接收到的光線強度不同，從而使所述的計算機單元接收到不同的信號，該計算機根據(jù)所接收到的信號可以計算出粉塵的濃度。
現(xiàn)有技術(shù)中所述的裝置存在的主題問題在于測量精度低。
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種新型的濃度測量裝置。
本發(fā)明的裝置具有一個光源、一個信號采集電路；所述的光源由一個驅(qū)動電路和一個發(fā)射部件連接組成，所述的發(fā)射部件具有一個由所述的驅(qū)動電路驅(qū)動發(fā)光的發(fā)光管；所述的信號采集電路由一個接收部件、一個信號放大電路、一個A／D轉(zhuǎn)換電路、一個新算機單元依次串聯(lián)連接組成；所述的接收部件具有一個光敏部件，其輸出端與所述的放大電路相接，所述的發(fā)光管和所述的光敏部件分別安裝在被測管道的兩個相對的位置上。本發(fā)明的裝置的特征在于所述的發(fā)射部件還具有一個基準信號輸出端，該輸出端輸出的基準信號與所述的發(fā)光管輸出的光線的強度相對應；所述的接收部件還具有一個基準信號接收端，該接收端接收由所述的基準信號輸出端輸出的基準信號；還具有一個受所述的計算機單元控制的轉(zhuǎn)換部件，該轉(zhuǎn)換部件連接在所述的發(fā)射部件或接收部件中，在所述的轉(zhuǎn)換部件的控制下，所述的接收部件或輸出與所述的光敏部件接收到的、由發(fā)光管輸出并穿過被測管道的光線的強度相對應的信號，或輸出所述的基準信號。
本發(fā)明的裝置在安裝時，所述的光敏部件和所述的發(fā)光管分別安裝在被測管道的兩個側(cè)面的相對位置上。在所述的計算機單元的控制下，所述的基準信號輸出端可以與所述的基準信號接收端相互連通，使所述的放大電路僅接收到來自基準信號接收端的基準信號，該基準信號經(jīng)放大電路放大后，由A／D轉(zhuǎn)換電路將其轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字電信號輸入計算機單元；在所述的計算機單元的控制下，所述的基準信號輸出端可以與所述的基準信號接收端斷開，使所述的發(fā)光管輸出的光線經(jīng)被測管道照射在所述的光敏部件上，光敏部件將接收到的光線轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栞斎敕糯箅娐?，該信號?jīng)放大電路放大后，由A／D轉(zhuǎn)換電路將其轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字電信號輸入計算機單元，由于被測管道內(nèi)的被測物濃度不同，所述的光敏部件接收到的光線強度不同，從而使所述的計算機單元接收到不同的信號；所述的計算機根據(jù)所接收到的，前述的兩個信號可以計算出被測管道內(nèi)的被測物的濃度。
在本發(fā)明的裝置中，所述的轉(zhuǎn)換部件可以是由光折射器和一段光導體構(gòu)成，所述的光折射器設(shè)置在所述的發(fā)光管的光線輸出端口處，所述的光導體的一端與所述的光折射器的一個輸出端相接，所述的光導體的另一端與所述的光敏管的光線接收端相接，在所述的計算機單元的控制下，所述的光折射器可以處于第一狀態(tài)位置，使發(fā)光管輸出的光線通過被測管道照射在光敏管的光線接收端上，從而使所述的計算機單元接收到由光敏管輸出的信號，所述的光折射器可以處于第二狀態(tài)位置，使發(fā)光管輸出的光線被所述的光折射器折射到所述的光導體輸入端上，由光導體將發(fā)光管輸出的光線傳送到光敏管的光線接收端。從而使所述的計算機單元接收到與所述的發(fā)光管輸出的光線相對應的基準信號。
所述的光導體，可以是由石英光導管或光纖構(gòu)成。
本發(fā)明的裝置，可以用于煙道的粉塵測量或液體的濃度測量，具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、測量精度高、安裝方便的特點。


圖1所示為本發(fā)明所選用的第一實施例的說明圖。
圖2所示為本發(fā)明所選用的第二實施例的說明圖。
圖3所示為本發(fā)明所選用的又一實施例的說明圖。
圖4所示為折射器(a)的說明圖。
圖5所示為折射器(a)的工作狀態(tài)說明圖。
圖6所示為折射器(b)的說明圖。
圖7所示為折射器(b)的工作狀態(tài)說明圖。
為了進一步說明本發(fā)明的裝置，下面參考圖1例舉本發(fā)明所選用的第一實施例。
在本實施例中，所述的裝置具有一個驅(qū)動電路(1)、一個發(fā)光管(2)、一個光敏管(3)、一個放大電路(4)、一個A／D轉(zhuǎn)換電路(5)、一個計算機單元(6)；發(fā)光管(2)的輸入端與驅(qū)動電路(1)的輸出端相連接，光敏管(3)的輸出端通過一個開關(guān)(K1)與放大電路(4)的輸入端相連接，放大電路(4)的輸出端與A／D轉(zhuǎn)換電路(5)的輸入端相連接，A／D轉(zhuǎn)換電路(5)的輸出端與計算機單元(6)的輸入端相連接，驅(qū)動電路(1)的輸出端與放大電路(4)的輸入端之間連接有一個受開關(guān)(K2)控制通斷的連通線路(7)，開關(guān)(K1、K2)為受計算機單元(6)控制的開關(guān)。
安裝本實施例所述的裝置時，發(fā)光管(2)和光敏管(3)安裝在被測管道的兩個側(cè)面的相對位置上，發(fā)光管(2)輸出的光線可以照射在光敏管(3)的光線接收端上；在計算機單元(6)的控制下，開關(guān)(K1)閉合，開關(guān)(K2)斷開，驅(qū)動電路(1)驅(qū)動發(fā)光管(2)發(fā)光，光敏管(3)對接收到的光線的強度敏感，通過開關(guān)(K1)向放大電路(4)輸出與所接收到的光線的強度相對應的電信號，該信號由放大電路(4)放大后輸入A／D轉(zhuǎn)換電路(5)，A／D轉(zhuǎn)換電路(5)將輸入的信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號輸入計算機單元(6)；當所述的開關(guān)(K1)斷開，開關(guān)(K2)閉合時，驅(qū)動電路(1)輸出的驅(qū)動信號經(jīng)線路(7)、開關(guān)(K2)直接輸入到放大電路(4)的輸入端，放大電路(4)將該信號放大后輸入A／D轉(zhuǎn)換電路(5)，由A／D轉(zhuǎn)換電路(5)將該信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號輸入計算機單元(6)中；所述的計算機單元(6)根據(jù)所接收到的前述的兩個信號可以計算出被測管道內(nèi)的粉塵或液體的濃度。
為了進一步說明本發(fā)明的裝置，下面參考圖2例舉本發(fā)明所選用的第二實施例。
在本實施例中，所述的裝置與第一實施例所述的裝置同樣具有驅(qū)動電路(1)、發(fā)光管(2)、光敏管(3)、放大電路(4)、A／D轉(zhuǎn)換電路(5)、計算機單元(6)。具有一個受開關(guān)(K2)控制通斷的連通線路(7)，該線路(7)連接在驅(qū)動電路(1)的輸出端和放大電路(4)的輸入端之間，特點是光敏管(3)的輸出端與放大電路(4)的輸入端直接連接，驅(qū)動電路(1)的輸出端與發(fā)光管(2)的輸入端通過一個開關(guān)(K3)連接。
當開關(guān)(K2)閉合，開關(guān)(K3)斷開時，所述的驅(qū)動電路(1)輸出的信號經(jīng)線路(7)、開關(guān)(K2)、放大電路(4)、A／D轉(zhuǎn)換電路(5)輸入計算機單元(6)，當開關(guān)(K2)斷開、開關(guān)(K3)閉合時，所述驅(qū)動電路(1)轉(zhuǎn)出的信號經(jīng)開關(guān)(K3)、驅(qū)動發(fā)光管(2)發(fā)光、光敏管(3)輸出的信號經(jīng)放大電路(4)、A／D轉(zhuǎn)換電路(5)輸入計算機單元(6)。
作為本發(fā)明的又一實施例參考圖3，所述的裝置也具有驅(qū)動電路(1)、發(fā)光管(2)、光敏管(3)、放大電路(4)、A／D轉(zhuǎn)換電路(5)、計算機單元(6)，其特點是驅(qū)動電路(1)的輸出端直接與放大電路(4)的輸入端相連接。具有一個光折射器(8)和一段光纖(9)，折射器(8)設(shè)置在所述的發(fā)光管(2)的光線輸出端上，折射器(8)的光線入口(10)接收發(fā)光管(2)輸出的光線，光纖(9)的光輸入端與折射器(8)的一個光線輸出端相接，光纖(9)的光輸出端(11)安裝在光敏管(3)的光線輸入端處，并使光纖(9)的光輸出端(11)輸出的光線可以照射在光敏管(3)的光線輸入端上。
在所述的計算機單元(6)的控制下，所述的折射器(8)可以允許發(fā)光管(2)輸出的光線穿過折射器(8)及被測管道(12)照射在光敏管(3)的光線輸入端上，使計算機單元(6)接收到與光敏管(3)輸出的信號相對應的信號，該信號與被測管道(12)內(nèi)的物體濃度相關(guān)。
在所述的計算機單元(6)的控制下，所述的折射器(8)可以使發(fā)光管(2)輸出的光線在折射器(8)中產(chǎn)生折射，發(fā)光管(2)輸出的光線被折射器(8)折射到光纖(9)的光線輸入端，由光纖(9)將該光線傳導到光敏管(3)的輸入端上。由于此時光敏管(3)所接收到的光線是由光纖傳送過來的，是與被測管道內(nèi)的物體濃度無關(guān)的，因此，計算機單元(6)在此時可以接收到與所述的發(fā)光管(2)輸出的光線強度相對應的信號，從而根據(jù)該信號和前面所述的信號準確的計算出被測管道內(nèi)的被測物體的濃度。
在本實施例中，所述的裝置可以有效的消除由于驅(qū)動電路(1)、發(fā)光管(2)、光敏管(3)、放大電路(4)的性能改變造成的測量誤差，具有更高的測量準確度。
在本實施例中，所述的裝置的折射器(8)可以是由圖4、5所述的折射器(a)構(gòu)成。
本折射器(a)具有一個電機和一個與電機轉(zhuǎn)動軸相接的轉(zhuǎn)盤(13)，轉(zhuǎn)盤(13)上具有缺口(14)和折射面(15)。當轉(zhuǎn)盤(13)在電機的驅(qū)動下，使缺口(14)位于發(fā)光管(2)和光敏管(3)之間時，發(fā)光管(2)輸出的光線可以通過該缺口(14)照射在光敏管(3)的輸入端上。當轉(zhuǎn)盤(13)在電機的驅(qū)動下，使折射面(15)位于發(fā)光管(2)和光敏管(3)之間時，發(fā)光管(2)輸出的光線被折射面(15)折射到光纖(9)的輸入端。
在本實施例中，所述的折射器(8)也可以是圖6、圖7所述的折射器(b)構(gòu)成。
本折射器(b)具有一個折射面(16)，一個連動桿(17)，一個電磁開關(guān)(18)。連動桿(17)上安裝有一個支點(19)、一個彈簧(20)，在電磁開關(guān)(18)吸合時，折射面(16)位于發(fā)光管(2)和光敏管(3)的光通路之間，使發(fā)光管(2)輸出的光線折射到光纖(9)的光線輸入端，當電磁開關(guān)(18)釋放時，連動桿(17)在彈簧(20)的作用下，繞支點(19)轉(zhuǎn)動，折射面(16)移離開發(fā)光管(2)和光敏管(3)間的光線通路，使發(fā)光管(2)輸出的光線可以通過被測管道照射在光敏管(3)的光線輸入端上。
在本發(fā)明的裝置中，所述的發(fā)光管可以是由激光管構(gòu)成，如氦氖激光管，所述的光敏部件可以是由光電池構(gòu)成，如硒光電池，所述的計算機可以是由單片機、單板機或微機構(gòu)成。
權(quán)利要求1.一種濃度測量裝置，具有一個光源，一個信號采集電路；所述的光源由一個驅(qū)動電路和一個發(fā)射部件連接組成，所述的發(fā)射部件具有一個由所述的驅(qū)動電路驅(qū)動發(fā)光的發(fā)光管；所述的信號采集電路由一個接收部件、一個信號放大電路、一個A/D轉(zhuǎn)換電路、一個計算機單元依次串聯(lián)連接組成，所述的接收部件具有一個光敏部件，其輸出端與所述的放大電路相接；所述的發(fā)光管和所述的光敏部件分別安裝在被測管道的兩個相對的位置上，本發(fā)明的裝置的特征在于所述的發(fā)射部件還具有一個基準信號輸出端，該輸出端輸出的基準信號與所述的發(fā)光管輸出的光線的強度相對應；所述的接收部件還具有一個基準信號接收端，該接收端接收由所述的基準信號輸出端輸出的基準信號；還具有一個受所述的計算機單元控制的轉(zhuǎn)換部件，連接在所述的發(fā)射部件或接收部件中，在所述的轉(zhuǎn)換部件的控制下，所述的接收部件或輸出與所述的光敏部件接收到的、由發(fā)光管輸出并穿過被測管道的光線的強度相對應的信號，或輸出所述的基準信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置其特征在于所述的轉(zhuǎn)換部件是由光折射器和一段光導體構(gòu)成，所述的光折射器設(shè)置在所述的發(fā)光管的光線輸出端口處，所述的光導體的輸入端與所述的光折射器的一個輸出端相接，所述的光導體的輸出端與所述的光敏管的光線接收端相接，在所述的計算機單元的控制下，所述的光折射器可以處于第一狀態(tài)位置，使所述的發(fā)光管輸出的光線通過被測管道照射在光敏管的光線接收端上；所述的光折射器可以處于第二狀態(tài)位置，使所述的發(fā)光管輸出的光線被所述的光折射器折射到所述的光導體的輸入端，由光導體將發(fā)光管輸出的光線傳送到光敏管的光線接收端。
專利摘要一種濃度測量裝置，具有一個發(fā)光管和一個光敏部件，分別安裝在被測管道的兩個相對的位置上，所述的發(fā)射部件還具有一個基準信號輸出端，所述的接收部件還具有一個基準信號接收端，還具有一個受所述的計算機單元控制的轉(zhuǎn)換部件，該轉(zhuǎn)換部件連接在所述的發(fā)射部件或接收部件中，在所述的計算機單元的控制下，可以控制所述的接收部件或輸出所述的光敏部件接收到的、來自所述的發(fā)光管的、穿過被測管道的光線相對應的信號，或輸出所述的基準信號，具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、安裝方便，測量精度高的特點?？梢杂糜跍y量粉塵，液體的濃度。
文檔編號G01N21/59GK2090057SQ91203220
公開日1991年12月4日 申請日期1991年3月8日 優(yōu)先權(quán)日1991年3月8日
發(fā)明者董家佑, 李健 申請人:北京豐源高壓電器廠