一种电解液色度检测装置及其检测方法与流程

本发明涉及电解液色度检测，具体为一种电解液色度检测装置及其检测方法。

背景技术：

1、电解液生产过程中，实时在线测量其铂钴色度值和监测异常颜色的方法，根据电解液的特性，正常情况下呈无色透明状和微黄，出厂时会根据测量得到的黄度值来判断是否合格和品质情况，但随着电解液配方的改良发展，出现了绿色、红色、蓝色等各类异常颜色，这类异常颜色只要出现均判为不合格，而无需定量测量，现有的在线测量液体色度的设备主要有三种技术路线，第一种是单波长滤光片式，光源采用可见光光源，光经过被测液体吸收后，利用窄带滤光片滤光，检测端的pd测量某一波长的吸收度，第二种是分光光度法，光源采用可见光光源，首先对白光进行分光，使不同波长的光分别穿透被测液体，检测端的pd就可以测量整个可见光波段不同波长的吸收度，从而获取被测液体的可见光吸收光谱，第三种是光电色度法，光源采用可见光光源，利用cie三刺激滤光片滤光，检测端的pd测量得到是积分后的xyz三刺激值，从而进行全色度的匹配和定量测量。

2、上述三种技术路线中，第一种方案只能测量单一波长的吸收度，比如测量电解液的黄度，电解液正常是在无色与浅黄之间变化，该方案可以准确测量，电解液一旦出现红色、绿色等异色，该方案的仪器无法检测出该异常状态，第二种方案可以测量整个可见光的吸收光谱，能够测量出异色的情况，但是该方案需要复杂的分光装置，成本较高，对振动敏感，对使用环境要求较高，难以用于工业现场在线测量，第三种方案受限于cie三刺激滤光片的精度，无法完全拟合cie xyz三刺激值曲线，单一色度值的定量测量精度较差。

3、于是，有鉴于此，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提出一种电解液色度检测装置及其检测方法。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种电解液色度检测装置及其检测方法，解决了上述背景技术中提出的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种电解液色度检测装置，包括白光光源和流通池，所述白光光源的右侧设置有第一准直透镜，且第一准直透镜的右侧设置有流通池，所述流通池的右侧依次设置有第二准直透镜、分光镜，且分光镜的上方依次设置有窄带滤光片、第一pd芯片，所述分光镜的右侧设置一分三光纤，所述一分三光纤右侧并排分布有第一cie xyz滤光片、第二cie xyz滤光片、第三cie xyz滤光片，所述第一ciexyz滤光片、第二cie xyz滤光片、第三cie xyz滤光片右侧分别设置有第二pd芯片、第三pd芯片、第四pd芯片，所述第一pd芯片、第二pd芯片、第三pd芯片、第四pd芯片通过导线连接有模数转换模块。

3、进一步的，所述流通池的两侧设置有光学窗组件，所述光学窗组件包括光学盒、透光窗、滑槽和光学窗口，所述光学盒的表面开设有透光窗，且光学盒的内部开设有滑槽，所述滑槽的内部放置有光学窗口。

4、进一步的，所述光学窗组件还包括电动推杆和u型推板，所述滑槽的内部一端固定有电动推杆，且电动推杆的端部连接有u型推板。

5、进一步的，所述光学窗组件还包括介质管和弹簧活塞杆，所述光学盒外侧面底部固定有介质管，且介质管的一端穿设有弹簧活塞杆。

6、进一步的，所述弹簧活塞杆的端部与u型推板的外侧固定连接，且介质管位于透光窗下方。

7、进一步的，所述光学窗组件还包括连通管、升降平台和弹簧限位柱，所述介质管远离弹簧活塞杆的一端连接有连通管，且连通管的内部穿设有升降平台，所述升降平台的表面水平分布有弹簧限位柱。

8、进一步的，所述连通管固定于光学盒底部，且弹簧限位柱穿设于光学盒侧面，所述升降平台上表面与滑槽内壁底部齐平。

9、进一步的，所述滑槽内壁靠近流通池的一侧设置有预清理组件，所述预清理组件位于透光窗远离电动推杆的一侧。

10、进一步的，所述预清理组件包括转向轴和吸液绒布，所述转向轴的表面设置有吸液绒布，且吸液绒布的两端贯穿光学盒侧面后连接有收卷机构，所述转向轴分布于吸液绒布的转角处。

11、一种电解液色度检测方法，其应用有上述的一种电解液色度检测装置，所述电解液色度检测方法包括下述步骤：

12、步骤一：白光光源产生380nm至700nm可见光，白光经过第一准直透镜射入流通池里的待测液体，白光从流通池射出后再进入第二准直透镜进行准直；

13、步骤二：白光经过第二准直透镜后射到分光镜，此时光线被分光镜分为两路，一路进入窄带滤光片，一路进入一分三光纤被进一步分光呈三路，三路光线分别进入第一ciexyz滤光片、第二cie xyz滤光片、第三cie xyz滤光片；

14、步骤三：白光经过窄带滤光片后得到特定波长的窄带光波，由第一pd芯片测量其光强，第一pd芯片将光强转换为电流信号输出至模数转换模块，由模数转换模块把模拟电流信号转换成模拟电压信号，再转成rs数字信号输出至变送器，变送器将电压信号转换成对应色标的色度值显示输出；

15、步骤四：白光进入一分三光纤被进一步分光呈三路，三路白光各自进入对应的第一cie xyz滤光片、第二cie xyz滤光片、第三cie xyz滤光片滤光后，得到符合cie xyz三刺激值的三个光波，由第二pd芯片、第三pd芯片、第四pd芯片分别测量对应的光强，第二pd芯片、第三pd芯片、第四pd芯片将光强转换为三组电流信号输出至模数转换模块，模数转换模块把模拟电流信号转换成三组模拟电压信号分别为vx、vy、vz，再转成rs数字信号输出至变送器，变送器将vx、vy、vz三个电压信号转换为色度坐标x,y，判断是否落在预先设置的坐标区域，超出则进行告警，同时上位界面支持实时显示当前液体色度坐标。

16、本发明提供了一种电解液色度检测装置及其检测方法，具备以下有益效果：

17、1．该电解液色度检测装置及其检测方法，利用分光镜和一分三光纤进行快速分光，结合窄带滤光片和cie三刺激滤光片，以快速且准确的显示待测电解液的色值，且其结构简单，以较低成本实现了液体单色标色度值测量和异常颜色检测，有效填补了恶劣工况下的同时测量在线色度值和监测异常颜色的技术方案空缺，相比于其他已有技术方案，本发明结构简单，可靠性较高，适用于恶劣工况的部署，成本较低。

18、2．该电解液色度检测装置及其检测方法，定期的将用于替换的光学窗口从旧光学窗口左侧插入滑槽，使得u型推板贴于新光学窗口的侧面，通过电动推杆的伸出以推动新光学窗口、旧光学窗口平移，使得新光学窗口快速替换旧光学窗口，从而快速解决光学窗口内侧面与电解液接触受到污染的问题，且利用弹簧限位柱随旧光学窗口的推抵而收缩，使得弹簧活塞杆的延迟释放动能，使得旧光学窗口平移至升降平台表面后被其抬升从而方便工作人员将旧光学窗口从滑槽内部取出。

19、3．该电解液色度检测装置及其检测方法，旧的光学窗口受推动平移时，其与电解液接触的侧面沿吸液绒布表面滑动，而吸液绒布两端的收卷机构对吸液绒布一收一放，使得吸液绒布得以沿移动中的光学窗口表面加以相向滑动，由此吸液绒布在吸液后将吸液部位从滑槽内部移出，而干净部位从滑槽外部移入，由此为下次光学窗口的替换做准备。