[发明专利]一种水体痕量元素的在线高光谱监测仪

权利要求书

1.一种水体痕量元素的在线高光谱监测仪，包括：

水体抽取装置，用于抽取来自水体的样品溶液；

自动进样装置(6)，用于自动抽取来自水体抽取装置的样品溶液并进行混合反应形成待测溶液；

长光程液芯样品池(3)，接收来自自动进样装置(6)的待测溶液；

光源(4)，将输出光通过设于长光程液芯样品池(3)上的入光口入射至样品池(3)中；

光纤光谱仪(2)，接收由长光程液芯样品池(3)出光口出射的光信号并进行采集与处理；

自动进样控制单元(5)，用于控制自动进样装置(6)抽取与混合样品溶液的动作；

监测主控单元(1)，用于协调自动进样装置(6)与光纤光谱仪(2)之间的工作过程，并对光纤光谱仪(2)的采集结果进行存储及处理；

所述自动进样装置包括：存放待反应试剂的试剂池(20)、连接水体抽取装置的存放样品溶液的样品池(21)、用于缓存按一比例配比的待反应试剂及样品溶液的样品混合池(31)、分别将待反应试剂及样品溶液抽取至样品混合池(31)的抽取装置；

所述抽取装置包括用于抽取试剂池(20)待反应试剂的第一蠕动泵、用于抽取样品池(21)样品溶液的第二蠕动泵及与样品混合池(31)连接的注射泵。

所述自动进样装置(6)还包括一纯水池(22)，该第二蠕动泵为双通道蠕动泵，该纯水池(22)与第二蠕动泵的输入端连接，第二蠕动泵的输出端分别与样品混合池(31)及长光程液芯样品池(3)相连接；

其特征在于：试剂池(20)与安装在第一蠕动泵上的第一蠕动泵管(34)的一端与相通，第一蠕动泵管(34)的另一端接第二四通接头(42)的a端，样品池(21)与第一四通接头(41)的b端，第一四通接头(41)的d端与安装在第二蠕动泵上一通道的第二蠕动泵管(35)的一端相通，第二蠕动泵管(35)的另一端与第一三通电磁阀(37)的a端相连，第一四通接头(41)的a端与第一三通电磁阀(37)的b端相连，第一三通电磁阀(37)的c端与第二四通接头(42)的b端相连，第二四通接头(42)的d端连接至第二三通电磁阀(39)的c端，纯水池(22)与安装在第二蠕动泵上另一通道的第三蠕动泵管(36)的一端相通，第三蠕动泵管(36)的另一端通过第一二通电磁阀(38)连接至第二四通接头(42)的c端，第三蠕动泵管(36)的另一端还分别连接至第二三通电磁阀(39)的b端及长光程液芯样品池(6)，第二三通电磁阀(39)的a端连接至样品混合池(31)。

2.根据权利要求1所述的在线高光谱监测仪，其特征在于：第一蠕动泵由第一步进电机(23)及单通道蠕动泵头(26)构成，其中，第一步进电机(23)的转轴与单通道蠕动泵头(26)的转轴固定在一起；

第二蠕动泵由第二步进电机(24)及双通道蠕动泵头(27)构成，其中，第二步进电机(24)的转轴与双通道蠕动泵头(27)的转轴固定在一起；

注射泵包括插装于样品混合池(31)中的活塞、与活塞末端连接的活塞手柄(32)、注射泵头(28)及插装于注射泵头(28)内并能做往复移动的丝杆(29)及与丝杆(29)末端连接的第三步进电机(25)，丝杆(29)与活塞手柄(32)连接并能带动活塞手柄(32)做往复移动。

3.根据权利要求1或2所述的在线高光谱监测仪，其特征在于：第二三通电磁阀(39)的a端还通过第二二通电磁阀(40)与废水抽取装置连接，废水抽取装置包括与第二二通电磁阀(40)连接的废水池(17)及与废水池(17)连接的出废水低压泵(18)，该废水池(17)还通过第三二通电磁阀(15)与长光程液芯样品池(3)连接。

4.根据权利要求3所述的在线高光谱监测仪，其特征在于：该长光程液芯样品池采用两端安装有光液耦合器的液芯波导。

5.根据权利要求4所述的在线高光谱监测仪，其特征在于：该水体抽取装置包括进水体低压泵(10)、设于进水体低压泵(10)进水口的粗过滤网(12)、设于进水体低压泵(10)出水口的细过滤网(7)及设于粗过滤网(12)外侧的防生物附着的清洁装置(11)。

6.根据权利要求5所述的在线高光谱监测仪，其特征在于：该自动进样控制单元包括用于驱动三个步进电机转动的步进电机驱动模块(U2)，用于驱动第一、第二三通电磁阀(37、39)及第一、第二二通电磁阀(38、40)动作的第一驱动器(U3)，用于驱动水体低压泵(10)、清洁装置(11)、第三二通电磁阀(15)及出废水低压泵(18)动作的第二驱动器(U4)，连接步进电机驱动模块(U2)、第一驱动器(U3)及第二驱动器(U4)的处理器(U1)。