一种检测水体溶解态物质变化的马赫泽德干涉仪的制作方法

1.本发明涉及水体检测技术领域，尤其涉及一种检测水体溶解态物质变化的马赫泽德干涉仪。


背景技术：

2.对于饮用水供水管网的水质来说，其洁净度可通过水体中溶解态物质直观反应，当水中溶解态物质较多时，水质较差，当溶解态物质较少时，相对水质就较好，所以对水体溶解态物质的检测可间接检测水质。
3.由于水体中，溶解态物质的多样性，通过简单的浓度传感器无法实现对多种溶解态物质进行检测，并且若使用多组多样的传感器进行组合使用是，装置相对较为复杂，并且由于水体溶解态物质的不确定性，也难以精确检测。
4.本发明提出一种检测水体溶解态物质变化的马赫泽德干涉仪，旨在利用马赫泽德干涉仪的干涉原理解决现有技术中简单的浓度传感器无法实现对多种溶解态物质进行检测，且多组多样传感器组合较为复杂，精度低的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种检测水体溶解态物质变化的马赫泽德干涉仪。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.一种检测水体溶解态物质变化的马赫泽德干涉仪，包括供水管和固定安装于供水管顶部的干涉仪，所述供水管的两侧均固定安装有与其内腔连通的支管，所述支管的外壁固定安装有法兰一，两侧的所述法兰一均通过一组快速接头分别连接有发射光纤管与会社光纤管，所述发射光纤管与会社光纤管通过回路光纤管连通，所述干涉仪内置有光波接收器与光波发射器，所述会社光纤管连接于光波接收器的接收端，所述发射光纤管连接于光波发射器的发射端。
8.优选地：所述干涉仪包括通过支架固定于供水管顶部外壁的壳体以及设置于壳体内的主板，所述主板通过集成电路连接有电源模块、通讯模块、元件控制器和信号处理器。
9.进一步地：所述光波接收器与光波发射器通过集成电路连接于主板。
10.在前述方案的基础上：所述快速接头包括硬质光纤管和锥管，所述硬质光纤管与锥管的外壁分别固定安装有法兰二与法兰三，所述法兰三固定安装于法兰一的侧壁，所述法兰二固定安装于法兰三侧壁。
11.在前述方案中更佳的方案是：所述硬质光纤管的端面固定安装有透光挡板。
12.作为本发明进一步的方案：所述硬质光纤管的外表面与锥管的内表面可密封配合。
13.同时，所述快速接头还包括挡盖。
14.作为本发明的一种优选的：所述锥管的外壁固定安装有铰接耳，挡盖通过转轴转
动连接于铰接耳。
15.同时，所述转轴的两端均固定安装有限位板，限位板与铰接耳的相对一侧外壁固定安装有同一个扭簧。
16.本发明的有益效果为：
17.1.本发明，通过利用马赫泽德干涉仪原理，结合水体中溶解态物质总浓度不同，折射率不同的特性，利用简单的光波干涉反推水体折射率，从而实现对水体溶解态物质的检测，其检测的为总量，较为精确的同时也无需多组布置，较为简单可靠。
18.2.本发明，通过设置快速接头，其可实现发射光纤管与会社光纤管相对支管的快捷拆卸与安装，从而增加了装置的灵活性。
19.3.本发明，通过设置挡盖，其能在检测时，被顶开，保证通路与检测的可靠性，还能在硬质光纤管抽出时，自动闭合，保证非检测状态是的水体防漏。
20.4.本发明，通过设置通讯模块，信号处理器可接受光波接收器信号，并进行处理，且通讯模块可与监控人员和设备连接，实现远程监测与监控。
附图说明
21.图1为本发明提出的一种检测水体溶解态物质变化的马赫泽德干涉仪的整体结构示意图；
22.图2为本发明提出的一种检测水体溶解态物质变化的马赫泽德干涉仪局部剖视结构示意图；
23.图3为本发明提出的一种检测水体溶解态物质变化的马赫泽德干涉仪的快速接头结构示意图；
24.图4为本发明提出的一种检测水体溶解态物质变化的马赫泽德干涉仪的a部分放大结构示意图；
25.图5为本发明提出的一种检测水体溶解态物质变化的马赫泽德干涉仪的主板结构示意图；
26.图6为本发明提出的一种检测水体溶解态物质变化的马赫泽德干涉仪的光路以及信号传输示意图。
27.图中：1-干涉仪、2-发射光纤管、3-供水管、4-支管、5-法兰一、6-快速接头、7-回射光纤管、8-回路光纤管、9-硬质光纤管、10-透光挡板、11-法兰二、12-法兰三、13-锥管、14-挡盖、15-铰接耳、16-限位板、17-转轴、18-扭簧、19-主板、20-电源模块、21-通讯模块、22-元件控制器、23-信号处理器、24-光波接收器、25-光波发射器。
具体实施方式
28.下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
29.下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
30.实施例1：
31.一种检测水体溶解态物质变化的马赫泽德干涉仪，如图1-6所示，包括供水管3和
通过螺栓固定于供水管3顶部的干涉仪1，所述供水管3的两侧均焊接有与其内腔连通的支管4，所述支管4的外壁焊接有法兰一5，两侧的所述法兰一5均通过一组快速接头6分别连接有发射光纤管2与会社光纤管7，所述发射光纤管2与会社光纤管7通过回路光纤管8连通，所述干涉仪1内置有光波接收器24与光波发射器25，所述会社光纤管7连接于光波接收器24的接收端，所述发射光纤管2连接于光波发射器25的发射端。
32.马赫泽德干涉仪是利用平面波与穿过水体的干涉波进行等候干涉，利用产生的干涉条纹反推穿过水体的干涉波的折射情况，从而根据折射情况确定水体干涉率，再利用水体中溶解态物质总浓度不同，折射率不同的特性，确定水体中溶解态物质的总浓度。
33.本装置在使用时，光波发射器25法射光波，一条通路的光波直接通过回路光纤管8被光波接收器24结束，作为平面波参考，另一条通路的光波通过发射光纤管2进入支管4，再穿过供水管3内的水质后，通过会社光纤管7返回至光波接收器24作为干涉波，随后再利用干涉波与平面波的等候干涉，反推供水管3内的水体折射率，从而进行水体溶解态物质的检测。
34.通过利用马赫泽德干涉仪原理，结合水体中溶解态物质总浓度不同，折射率不同的特性，利用简单的光波干涉反推水体折射率，从而实现对水体溶解态物质的检测，其检测的为总量，较为精确的同时也无需多组布置，较为简单可靠。
35.为了解决处理问题；如图5所示，所述干涉仪1包括通过支架固定于供水管3顶部外壁的壳体以及设置于壳体内的主板19，所述主板19通过集成电路连接有电源模块20、通讯模块21、元件控制器22和信号处理器23，且所述光波接收器24与光波发射器25通过集成电路连接于主板19；电源模块20能为装置供电，元件控制器22可控制光波发射器25启闭，信号处理器23可接受光波接收器24信号，并进行处理，且通讯模块21可与监控人员和设备连接，实现远程监测与监控。
36.本实施例在使用时,光波发射器25法射光波，一条通路的光波直接通过回路光纤管8被光波接收器24结束，作为平面波参考，另一条通路的光波通过发射光纤管2进入支管4，再穿过供水管3内的水质后，通过会社光纤管7返回至光波接收器24作为干涉波，随后再利用干涉波与平面波的等候干涉，反推供水管3内的水体折射率，从而进行水体溶解态物质的检测，且通讯模块21可与监控人员和设备连接，实现远程监测与监控。
37.实施例2：
38.一种检测水体溶解态物质变化的马赫泽德干涉仪，如图2-6所示，为了解决快速连接问题；本实施例在实施例1的基础上作出以下改进：所述快速接头6包括硬质光纤管9和锥管13，所述硬质光纤管9与锥管13的外壁分别焊接有法兰二11与法兰三12，所述法兰三12焊接于法兰一5的侧壁，所述法兰二11通过螺栓固定于法兰三12侧壁。
39.所述硬质光纤管9的端面通过螺栓固定有透光挡板10；通过设置透光挡板10其能防止水流倒灌且能保证光波传输。
40.所述硬质光纤管9的外表面与锥管13的内表面可密封配合；防止检测时水流泄露。
41.所述快速接头6还包括挡盖14，所述锥管13的外壁焊接有铰接耳15，挡盖14通过转轴17转动连接于铰接耳15，转轴17的两端均焊接有限位板16，限位板16与铰接耳15的相对一侧外壁焊接有同一个扭簧18。
42.本实施例在使用时,当硬质光纤管9插入，处于检测状态时，硬质光纤管9将挡盖14
顶开，保证透光挡板10与水接触，从而使得对水体检测，当检测结束后，硬质光纤管9抽出，此时挡盖14受到转轴17扭力作用，将锥管13阻塞，从而实现水体的防漏。
43.本装置，通过设置快速接头6，其可实现发射光纤管2与会社光纤管7相对支管4的快捷拆卸与安装，从而增加了装置的灵活性。
44.另外，通过设置挡盖14，其能在检测时，被顶开，保证通路与检测的可靠性，还能在硬质光纤管9抽出时，自动闭合，保证非检测状态是的水体防漏。
45.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。