摘要：反射式光电传感器由发射器和接收器组成。发射器发出的光（通常是红外线或可见光）照射到被测物体表面，光线被反射后由接收器接收。在水务排水行业中，当液体的液位、水质等因素发生变化时，反射光的强度、波长或偏振状态等特性也会随之改变。例如，当水中的悬浮物增多时，反射光的
一、工作原理
反射式光电传感器
反射式光电传感器由发射器和接收器组成。发射器发出的光（通常是红外线或可见光）照射到被测物体表面，光线被反射后由接收器接收。在水务排水行业中，当液体的液位、水质等因素发生变化时，反射光的强度、波长或偏振状态等特性也会随之改变。例如，当水中的悬浮物增多时，反射光的强度和散射情况会发生变化，传感器通过检测这些变化来获取排水系统相关信息。
其工作原理基于光的反射定律，即入射角等于反射角。并且，根据不同的检测目标，还会涉及到光的漫反射和镜面反射原理。漫反射是指光线投射到粗糙表面时，光线向各个方向反射的现象；镜面反射则是光线投射到光滑表面时，光线主要按照特定角度反射的现象。
透射式光电传感器
透射式光电传感器有一个发光源和一个接收光的探测器，它们分别位于被测物体（如排水管道中的液体）的两侧。当液体的透明度、颜色等特性发生变化时，透过液体的光的强度、波长等也会改变。例如，在污水处理过程中，通过检测透过污水的光的强度变化，可以判断污水中杂质的含量变化。因为污水中的杂质会吸收或散射光线，导致透过的光减少。
二、应用场景
（一）液位检测
透明容器液位检测
在一些透明的排水储液罐或小型实验装置中，透射式光电传感器可以安装在容器的两侧。当液位上升或下降时，透过液体的光的路径长度发生变化，从而导致光的吸收、散射等情况改变，传感器接收的光强也随之改变。通过预先校准光强与液位的关系，就可以准确地测量液位高度。
不透明容器液位检测
对于不透明容器，反射式光电传感器可以安装在容器顶部或侧面。当液位变化时，传感器发射的光照射到液体表面的角度和距离发生变化，反射光的特性也会改变。例如，在污水提升泵站的集水池中，通过反射式光电传感器可以监测水位，当水位达到一定高度时，触发排水泵启动。
（二）水质监测
透明度检测
在水处理过程中，如自来水厂的原水预处理阶段或污水处理厂的深度处理阶段，透射式光电传感器可用于检测水的透明度。水的透明度是衡量水质的一个重要指标，清澈的水透过的光强较高，而含有较多杂质、微生物或颜色较深的水透过的光强较低。通过监测光强的变化，可以实时了解水质的透明度情况，为水处理工艺的调整提供依据。
污染物检测
反射式光电传感器可用于检测水中的特定污染物。一些污染物具有特殊的光学性质，例如某些重金属离子与特定试剂反应后会产生颜色变化，或者水中的油类污染物会在水面形成油膜，改变反射光的特性。通过对反射光的分析，如检测光的波长变化或偏振状态改变，可以识别水中是否存在特定污染物及其大致含量。
三、特点
高精度
光电传感器能够对光信号的微小变化进行精确检测，在液位和水质监测中可以达到较高的精度。例如，在液位检测方面，其精度可以达到毫米级；在水质透明度检测中，能够区分透明度细微差别的水样。这使得它在对精度要求较高的水务排水应用场景中具有很大优势。
非接触式检测
光电传感器采用光学原理进行检测，不需要与被测液体直接接触。这避免了传感器被液体腐蚀、污染或堵塞的问题，提高了传感器的可靠性和使用寿命。在含有腐蚀性化学物质的工业排水或含有大量杂质的污水监测中，这种非接触式检测方式尤为重要。
响应速度快
光电传感器对光信号的变化能够快速响应，能够实时监测排水系统中的液位波动和水质瞬间变化。例如，在污水处理过程中，当化学药剂投入后，水质的光学性质会迅速改变，光电传感器可以及时捕捉到这些变化，为及时调整处理工艺提供数据支持。
四、安装与维护要点
（一）安装要点
位置选择
在液位检测中，对于透射式光电传感器，要确保发光源和探测器之间的光路能够垂直穿过液体，并且不受容器壁或其他障碍物的干扰。对于反射式光电传感器，要选择合适的角度安装，使发射光能够有效地照射到液体表面并接收反射光。在水质监测中，传感器应安装在水流稳定、具有代表性的位置，避免安装在水流湍急或容易产生气泡的地方，因为气泡会干扰光的传播和检测。
环境考虑
要避免光电传感器安装在强光直射或有强烈电磁干扰的环境中。强光可能会干扰传感器的正常工作，导致错误的检测结果；电磁干扰可能会影响传感器的电子元件，使信号传输和处理出现问题。如果无法避免强光环境，可以使用遮光罩来减少干扰；对于电磁干扰，可以采取屏蔽措施。
（二）维护要点
清洁镜头
定期清洁光电传感器的发光和接收镜头，去除灰尘、水汽、油污等污染物。这些污染物会影响光的发射和接收效率，导致检测精度下降。可以使用干净的软布或专业的光学清洁工具进行清洁。
检查光路
定期检查光路是否通畅，确保没有物体遮挡光路。在排水系统中，可能会有杂物堆积或管道变形等情况影响光路。如果发现光路受阻，要及时清理或调整传感器的安装位置。同时，要检查传感器的光强输出是否正常，通过与初始安装时的校准值进行比较，判断是否需要重新校准。
来源：吉佳水务
