定量管中液面透光特性的研究

赵金宝 马永跃

摘要：为了提高液位定量管中液面检测精度。设计了一套检测装置，精确测量液面经过光电检测器的过程中，光电信号的变化特征曲线。

Abstract： In order to improve the detection accuracy of the liquid level in the liquid level quantitative tube. A set of testing device is designed to measure the change characteristic curve of the photoelectric signal when the liquid level passes the photoelectric detector.

关键词： 液位定量管；水质分析仪；光电技术

Key words： liquid level quantitative tube；water quality analyzer；photoelectric technology

中图分类号：X851 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）01-0121-02

0 引言

定量系统是水质分析仪的关键技术之一。定量系统的定量精度直接影响分析仪的测量精度。目前定量系统采用的定量技术主要有定量环、定量泵、注射泵和液位定量管等。液位定量管主要优点是结构简单，成本低。因此液位定量管在水质分析仪中的应用比较广泛。但定量精度和对不同溶液的稳定性一直是困扰液位定量管应用的难题。

本文采用高精度抗干扰的红外对管测量电路，对定量管中凹液面不同位置对红外线透射率的影响，进行精确测量。从凹液面的特征曲线中找出凹液面底部的特征，从而对凹液面底部进行定位，实现定量管的精确定量。

1 系统总体设计

1.1 系统结构

本系统由光信号测量单元、液路控制单元和MPU控制单元组成。

其中的光路测量单元由一对红外对管、信号调制与测量电路组成。红外对管的安装位置如图1所示。本系统光学测量单元采用红外对管，可以排除外界可见光干扰。红外对管的驱动采用高频调制信号，可以提高测量系统的稳定性。

液路输送单元由液位定量管、蠕动泵、泵电机驱动以及水管组成。蠕动泵通过水管将不同液体输送到液位定量管。MPU控制单元，由STM32103RB微控器，RS232接口芯片和IO接口组成。……