Датчик для измерения качества воды

 

Изобретение относится к рыбоводству. в частности к приборам и устройствам для измерения цветности, прозрачности и освещенности воды. Целью изобретения является повышение надежности,и точности измерения. Датчик состоит из трех излучателей света и узкими диапазонами излучения , соответствующими областям спектральной чувствительности человеческого глаза, закрепленных на поплавках внутри герметичного корпуса с клапаном, и фоторегистратора, подключенного к коммутатору , с выхода которого сигналы подаются через масштабные усилители на средства визуализации. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ных излучателей.

К АВТОРСКОМУ С8ИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4460945/13 (22) 03.06.88 (46) 15.03.91, Бюл. N. 10 (71) Астраханский технический институт рыбной промышленности и хозяйства (72) А.Ф.Сорокин, В.Б. Ан и Е.П. Полтолярный (53) 535.361(088.8)

: (56) Ли М.Е. и др. Новый логарифмический прозрачномер. Экспресс-информация МГИ, вып. 16, Севастополь, 1969. (54) ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КАЧЕСТВА

ВОДЫ (57) Изобретение относится к рыбоводству, Изобретение относится к рыбоводству и может быть использовано в устройствах для измерения цветности, прозрачности и освещенности воды в автоматизированных системах управления товарным производством рыбы.

Цель изобретения — повышение надежности и точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что три источника света с узкими полосами испускания, соответствующими полосам цветочувствительности (красный, зеленый, синей) колбочек глаза, с фотоприемником установлены на поплавках внутри герметического корпуса с клапаном так, что оптические элементы остаются над поверхностью воды, а выход фотоприемника подключен к трехканальному коммутатору, синхрониэованному с запуском излучателей, к выходу которого подключены масштабные усилители, На фиг. 1 изображена схема предлагаемого датчика; на фиг. 2 — сравнительные

„„!Ж,, 1635134 А1 (51)5 G 01 N 33/18, А 01 К 63/04, G 01 J 1/04 в частности к приборам и устройствам для измерения цветности, прозрачности и освещенности воды. Целью изобретения является повышение надежности,и точности измерения. Датчик состоит из трех излучателей света и узкими диапазонами излучения, соответствующими областям спектральной чувствительности человеческого глаза, закрепленных на поплавках внутри герметичного корпуса с клапаном, и фоторегистратора, подключенного к коммутатору. с выхода которого сигналы подаются через масштабные усилители на средства визуализации. 2 ил. кривые пропускания стандартных светофильтров и,спектры излучения узкополосДатчик состоит из трех узкополосных излучателей 1, фотоприемника 2, установленных на поплавках 3 и эаключенных в герметичный корпус 4, имеющий клапан 5 заполнения.

Электронная схема датчика содержит коммутатор 6, генератор 7 синхрониэующих импульсов, масштабные усилители 8 и устройство 9 визуализации.

В датчике в качестве узкополосных излучателей использованы светодиоды, отобранные так, что их полосы излучения совпадают с полосами чувствительности (синих, красных, зеленых) колбочек глаза человека. В качестве фотоприемников 2 использованы фотоэлектронные умножители (ФЭУ) (электронные блока (в том числе и масштабные усилители) изготовлены из стандартных микросхем).

1635134

Датчик работает следующим образом

Датчик погружают на заданную глубину и открывают клапан 5, в результате чего обьем корпуса 4 заполняется водой до уровня, определяемого противодавлением воздуха в его верхней части. В момент открытого состояния клапана фотоприемником измеряют проникающий в подклапанное отверстие световой поток, пропорциональный освещенности в воде, После успокоения поплавка 3 и закрытия клапана 5 последовательно включаются узкополосные излучатели. Рассеянный в воде свет регистрируется ФЭУ 2. Сигнал с выхода ФЭУ 2 поступает на коммутатор 6, разделяющий его на три канала синхронно с включением излучателей так, что каждый из каналов регистрирует сигнал, пропорциональный количеству рессеянного и поглощенного в воде света в заданном спектром излучения излучателей диапазоне длин волн. Между устройством 9 и коммутатором

6 установлены масштабные усилители 8, что позволяет подбором их коэффициентов усиления осуществлять регистрацию в любой системе координат цветности, Экспериментальные исследования датчика для измерения качества воды показали, что по сравнению с устройствами аналогичного назначения от имеет лучшее пространственное разрешение по цвету, а результаты измерения легко соотнести с традиционными понятиями цвета. Это связано с тем, что в датчике источники излучают световой поток в узком диапазоне длин волн (на фиг. 2 обозначены: 1 — спектр излуче. ия зеленого светодиода; 2 — спектр излучения красного светодиода; 3 — спектр излучения синего светодиода), в то время как обычно используемые светофильтры пропу5 скают излучение в широких и перекрывающихся диапазонах (так, приведенные на фиг. 2 кривые пропускания зеленого 4 и синего 5 светофильтров показывают, что они одинаково пропускают световой поток

10 с длиной волны А < 0,46 мкм, что уменьшает точность различения цвета).

Отсутствие контакта оптических элементов с водой позволяет избежать корро15 зионных и биогенных обрастаний. В совокупности предлагаемый датчик обеспечивает (по сравнению с известным) более надежное измерение цветности, прозрачности и освещенности воды в автоматическом

20 режиме. что существенно повышает производительность труда и качество измерений.

Формула изобретения

25 Датчик для измерения качества воды, содержащий источники света, фотоприемник, к выходу которого последовательно подключены коммутатор и регистратор, о тл и ч а ю шийся тем, что,с целью повыше30 ния надежности и точности измерения, он содержит герметичный корпус с клапаном и размещенным внутри корпуса поплавком, а фотоприемник и источники света выполнены в виде узкополосных излучателей в раэ35 ных диапазонах длин волн и расположены на поплавке.

1635134

1635134

Редактор А.Ревин

Заказ 754 Тираж 428 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская нэб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Ч

Составитель А.Роговский ъ

Техред М,Моргентал Корректор Т.Малец