专利名称：浊度测量用传感器组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种传感器组件，具体而言是一种浊度测量用传感器组件。
背景技术：
一般情况下，检测流体的浑浊程度时所使用的浊度测量用传感器包括发散出测量束流(beam)(通常使用高频)的发射器(Transmitter)、用于接收由所述发射器发散出来并通过了流体的束流的接收器(Receiver)。测量时，将发射器发散的测量束流的值与接收器吸纳的通过了待测流体后的束流的值相互进行比较，由此可以测量到流体的透射度，即流体的浊度。但此装置采用了作为高频发散器的发射器(Transmitter)及作为用于吸纳的声波检测器的接收器，其高价格成为问题。不仅如此，由发射器发散出来的高频测量束流在通过流体的传播路径过程中，由于流体的流动或周边的噪声等细微的波长因素，容易造成干扰及散射，这就使得所述接收器吸纳到比实际透射度更多的测量束流，从而发射器发散出来的测量束流的值与通过了流体的束流的值之间产生误差的可能性高。不仅如此，将浊度为零的状态下的基准值设置于接收器的作业、及基于该设置值而体现出浊度的作业也会由于干扰因素而变得非常费事。用于解决上述问题的现有的方法是沿着测量束流的传播方向额外设置一个截面面积较小的用于发散测量束流的发射器，从而防止测量束流的散射，其典型的实例有生成激光束流的发射器。但是，如上所述的生成激光束流的发射器不仅其本身的价格高昂，还需要实施将发射器与接收器精密地进行排列的设置作业，使测量变得十分地费事。此外，现有的浊度测量用传感器可以固定在流体的通道或流体的储存空间中使用，但要沿着流体的储存空间或流体的通道以移动的方式使用是几乎不可能的。因此能采用现有的浊度测量用传感器的领域也会变窄，传感器产品的实用价值会进一步降低。因此，我们需要一种操作简单、价格低廉、易于操作且测量范围的误差小的浊度测量用传感器组件。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种浊度测量用传感器组件。为了解决上述问题本发明的技术方案是这样的
一种浊度测量用传感器组件，包括发射器和接收器，其特征在于，所述发射器为发散紫外光的发光元件，所述接收器为受光元件，所述受光元件设置于与所述发光元件相对的位置，所述发光元件和所述受光元件保持一定间距。本发明的原理是发光元件发射出来的光(紫外线)穿过待测流体后，到达受光元件。待测流体中的异物或污泥成分会吸收或散射一部分由发光元件发散出来的光，受光元件测量出被衰减的透射光或散射光的强度，从而检测出流体的透射度，即流体的浊度。
所述受光元件是由多个信道用元件分散设置于受光部位而成。所述发光元件使用紫外线发光二极管，而所述受光元件从光电二极管或光电晶体管中选择其一而使用。所述紫外线发光二极管被广泛地使用于音响或录像机的远程控制(远距离控制器)与计算机的紫外线通信端口，即使使用较低电力也能发散出有效的光能。因此与普通的紫外线灯相比，其发热量与故障较少，同时，可以通过调节电力大小来调节其亮度。所述光二极管是具有光检测功能的半导体二极管。所述光电晶体管具有与结式晶体管相同的构成，为使光能到达基级-集电极的PN结而被置于透明罩内，能如光电二极管一样运转，但对光更加敏感。与现有技术相比，本发明的有益效果是
(1)相比于利用了高频的现有的浊度测量用传感器，本发明成本低、结构简单。同时，本发明不仅利用如高频这样的波长，还同时利用了光能所具有的波动性与粒子性，因此，在使用时几乎不受外界环境干扰，从而有效地实现浊度的测量。(2)由于本发明可以在几乎不受外界环境干扰的情况下实现浊度的测量，因此，可以先利用发光元件及受光元件测量出不存在待测流体的情况下的光的强度，并将该强度设定为基准值，然后将所述基准值与通过了待测流体的光的强度值进行比较，从而可以更加轻松容易地体现出流体的浊度。(3)本发明的浊度测量用传感器组件不仅能在固定的位置上进行流体浊度的测量，还可以在沿着流体内部移动的同时实现流体浊度的测量。由此进一步确保了浊度测量用传感器的适用范围，从而可以大大提高传感器产品的实用价值。
下面结合附图和具体实施方式
来详细说明本发明；
图1和图2为本发明的浊度测量用传感器组件的运转原理示意图。图3为同时设置有本发明的传感器组件与控制组件的状态的配线图。图4 (a)及(b)为根据本发明的传感器组件的固定方式的设置状态图。图5为根据本发明的传感器组件的移动方式的设置状态图。图中标号为
1一发光元件；2—受光元件、2 2b, 2c—信道用元件；3—流体通道；
4一透明管、4a—流体管道；
5—CPU ；6—电池；7—A/D转换器；8— LCD监视器；
9一控制组件；10—传感器组件；
11 一组件罩、Ila—电缆；
12—储存槽、12a—排出管；
13—导轨、13a—引导支架； 14 一导线。
具体实施例方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。如图1所示，本发明的浊度测量用传感器组件包括发散紫外线的发光元件1和受光元件2。所述受光元件2设置于与所述发光元件1相对的位置上，且所述发光元件1与所述受光元件2保持一定的间距。优选地，所述发光元件1采用紫外线发光二极管(LED)，所述受光元件2从光电二极管(Photo diode)或光电晶体管(Photo transistor)中选择其一。所述紫外线发光二极管被广泛地使用于音响或录像机的远程控制(远距离控制器)与计算机的紫外线通信端口，即使使用较低电力也能发散出有效的光能。因此与普通的紫外线灯相比，其发热量与故障较少，同时，可以通过调节电力大小来调节其亮度。更优选地，本发明采用的紫外线发光二极管是与普通的电阻不同的、具有自身的内部电阻的发光二极管，例如韩国K0DENSHI株式会社(Kodenshi Korea Co. , Ltd)的紫外线发光二极管，其商品名称为CL-IKL3、发光角度为士 17度。所述受光元件2的光电二极管也称光二极管，是具有光检测功能的半导体二极管。优选地，可以采用市场上销售的韩国KODENSHI株式会社(Kodenshi Korea Co.，Ltd) 的商品名称为HP-202的光电二极管产品。所述HP-202光电二极管的输出的直线范围广、 光谱敏感度的特性比光电晶体管优秀。不仅如此，由于利用光生伏打效应，因此元件的特征在于不需要偏置(为了给予元件的运转点而对电极施加一定的电流或电压)。所述光电晶体管具有与结式晶体管相同的构成，为使光能到达基级-集电极的PN 结而被置于透明罩内。光电晶体管能如光电二极管一样运转，但对光更加敏感。如上所述，构成本发明的浊度测量用传感器组件的发光元件1与受光元件2，可以采用市场上广泛销售的紫外线发光二极管或光电二极管或光电晶体管。由于这些部件的价格非常低廉，因此可以提供几乎不受外界环境的干扰而实现浊度的测量且价格合理的传感器。不仅如此，由于本发明的浊度测量用传感器组件几乎不受外界环境的干扰，因此可以先利用发光元件1及受光元件2测量出不存在有待测流体的情况下的光的强度，将该强度设定为基准值，然后与通过了流体的光的强度值进行比较，从而可以更加轻松容易地体现出流体的浊度。如图1及图2所示，将待测流体置于发光元件1与受光元件2中间后，发光元件1 与受光元件2可以采用任何设置形态。待测流体处于由透明管4的内部所形成的流体通道 3内，而所述发光元件1与受光元件2位于透明管4外部的相对位置上。发光元件1通过导线14获得电源，受光元件2所测量的透射光或散射光的值(电势)通过导线14传送到控制组件。如图2所示，所述受光元件2由多个分散设置于受光部位的信道用元件2 2b, 2c 组成。通过各信道用元件2 2b, 2c，可以在各个角度及位置上更加细致地进行到达受光部位的透射光或散射光的强度的测量。基于角度与位置条件，将各信道用元件加，2b, 2c测量出来的值进行综合运算处理后，可以提供更加准确的浊度测量值。图2中的3个信道用元件 2a, 2b, 2c在受光部位处设置成一条直线，但也可以以更多数量的信道用元件来分散设置于一定面积的受光部位上。如图3所示，控制组件9包括发光元件1的电池6、对受光元件2所输入的数据进行运算的CPTO、及由所述CPTO进行运算处理的值经由A/D转换器7 (模拟一数字)而体现出来的LCD监视器8。传感器组件包括发光元件1及受光元件2。所述电池6与发光元件1 一同提供控制组件9运转所需的电源。当然，也可以不采用这样的电池6，而是采用发光元件1及CPTO通过电缆连接于一般电源的方法。如图3 所示的控制组件9也是示意了另一个优选的实施例，此外当然还可以有多种控制组件的电路构成。图4 (a)及(b)中所示的是传感器组件10以固定方式安装而使用的实施例。其中， 如图4 (a)所示，在透明管4元件的外侧设置“工”字型的组件罩11，发光元件1与受光元件2相对地设置于所述组件罩11的上、下两侧端内部边。如图4 (b)所示，当提供流体通道3的流体管道如并不是透明管元件时，将所述组件罩11贴紧于流体管道如而设置，同时，将设置于组件罩11的上、下两侧端的发光元件 1及受光元件2穿过流体管道如，插入流体通道3的内部。当然，还可以通过其他各种方式将本发明的浊度测量用传感器组件10以固定方式设置于流体通道3。图5所示的是传感器组件10以移动方式设置而使用的实施例。在存储流体的储存槽12的内部，以垂直方向设置导轨13，将安装有传感器组件10的浮标式组件罩11通过引导支架13a连接设置于所述导轨13上。当流体流入所述储存槽12的内部时，浮标式组件罩11会随着流体的水面向上方移动；当流体通过储存槽12的排出管1 被排出时，浮标式组件罩11会随着流体的水面向下方移动。在这样移动的过程中可以使用发光元件1及受光元件2测量流体的浊度。当然，在上述组件罩11内可以是只设置有发光元件1与受光元件2 ；也可以是设置有构成传感器组件的发光元件1与受光元件2、构成控制组件9部件的电池6与CPTO以及A/D转换器7。当然，为了实现传感器组件10的运转或数据交换，在所述组件罩11上连接设置有电缆(11a)。进一步地，可以在与发光元件1及受光元件2相邻的位置设置洗涤喷嘴(未图示)， 以此来防止所述发光元件1与受光元件2的表面附着异物或污泥，从而避免传感器的误运转及测量值发生误差。所述洗涤喷嘴连接于风箱，可以是喷射洗涤用空气的空气喷射喷嘴，也可以是连接于泵、喷射洗涤水的洗涤水喷射喷嘴。如图4 (a)所示，当发光元件1与受光元件2设置于流体通道3的外侧时，优选空气喷射喷嘴；如图4(b)及图5所示，当发光元件1与受光元件2设置于流体通道3或存储槽12的内部时，优选洗涤喷射喷嘴。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
权利要求
1.一种浊度测量用传感器组件，包括发射器和接收器，其特征在于，所述发射器为发散紫外光的发光元件1，所述接收器为受光元件2，所述受光元件2设置于与所述发光元件1 相对的位置，所述发光元件1和所述受光元件2保持一定间距。
2.根据权利要求1所述的浊度测量用传感器组件，其特征在于，所述受光元件2是由多个信道用元件Oa) (2b) (2c)分散设置于受光部位而成。
3.根据权利要求1或2所述的浊度测量用传感器组件，其特征在于，所述发光元件1使用紫外线发光二极管(LED)，所述受光元件2从光电二极管(Photo diode)或光电晶体管 (Photo transistor)中选择其一而使用。
全文摘要
本发明提供了一种浊度测量用传感器结构，包括发射器和接收器，其特征在于，所述发射器为发散紫外光的发光元件1，所述接收器为受光元件2，所述受光元件2设置于与所述发光元件1相对的位置，所述发光元件1和所述受光元件2保持一定间距。本发明价格低廉且测量范围的误差较少，能有效地执行浊度的测量，易于设定特定基准值，从而可以更加轻松容易地体现所测量的浊度，同时，在传感器的移动过程中也可以实现浊度的测量。因此，可以广泛地应用于各种流体的浊度测量。
文档编号G01N21/49GK102213676SQ201010614940
公开日2011年10月12日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年4月6日
发明者朴成进, 郑柄健, 金仁洙 申请人:南亮压力容器技术(上海)有限公司