[发明专利]一种双光程高灵敏度比色装置及其检测物质浓度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境保护领域水质在线自动监测仪的比色装置，尤其涉及一种双光程高灵敏 度比色装置。

背景技术

监测水中有机物浓度是控制河流、湖泊等地表水以及工厂、企事业单位所排放污水、废 水水质的一个重要指标，目前，水质在线自动监测仪监测水中有机物浓度通常采用比色装置， 在水质在线自动监测仪中的比色装置类似分光光度计结构，该装置利用分光光度法原理来监 测水中有机物浓度：它是利用物质的分子或离子对某一波长范围的光的吸收作用，对物质进 行定性分析、定量分析及结构分析，所依据的光谱是分子或离子吸收入射光中特定波长的光 而产生的吸收光谱；但是在现有技术中，所使用的比色装置都是单光程，即光源发射在一侧， 光接收在另一侧，光束只经过比色皿一次，被测物质的光效应只是通过一次光束的效果，因 此现有技术的比色装置在精确度上、灵敏度上和可靠性上都有所欠缺。

例如专利号为CN201569630U的COD测量的比色装置，包括发光管、光电池、支架、玻璃 管、加热丝和接收光电池；工作时，反应的化学试剂通过细管进入到玻璃管中，加热丝通电， 加热玻璃管从而加热玻璃管中的化学试剂，加热温度达到所设定时，维持一段时间，启动发 光管、光电池和接收光电池。发光管发出特殊波长的光，调节发光管的电流，从而使得光电 池产生的电压为一定值，测得接收光电池的接收电压，即为所得测量光电压值。从而计算出 COD的值。该发明采用传统的单光程比色皿装置，光源在一侧，光接收在另一侧，光束只经 过玻璃管一次，被测物质的光效应只是通过一次光束的效果，比色装置灵敏度不高，被测物 质的光效应也不高。

因此本发明提供一种双光程高灵敏度比色装置，克服了现有技术存在的缺陷。

发明内容

本发明针对现有技术中的比色装置精确度、灵敏度和可靠性不高的缺陷，提供了一种双 光程高灵敏度比色装置。

一种双光程高灵敏度比色装置，其特征在于：主要由直角梯形支架A、直角梯形支架B、 中间带有小孔的全反射镜7、光源系统模块6、接收光系统模块9、参照光系统模块1、比色 皿11及全反射镜模块12组成；所述光源系统模块6为水平放置的凸字形结构，接收光系统 模块9为倒置的凸字形结构，参照光系统模块1为凸字形结构；所述直角梯形支架A和所述 直角梯形支架B分别沿中心在水平方向上和垂直方向上各加工有一定宽度的通孔，所述中间 带有小孔的全反射镜7安装在所述直角梯形支架A的斜腰面中心上，并与所述直角梯形支架 A的水平通孔相对应，所述直角梯形支架A的斜腰面与所述直角梯形支架B斜腰面通过螺栓 拼合固定组合成一长方体支架，所述直角梯形支架A的水平通孔、中间带有小孔的全反射镜 7的小孔、直角梯形支架B的水平通孔在一条直线上；所述光源系统模块6左端突出部分插 入到所述直角梯形支架A的水平通孔内，与所述直角梯形支架A固定在一起；所述接收光系 统模块9下端突出部分插入到所述直角梯形支架B的垂直方向的通孔中，与所述直角梯形支 架B固定在一起；所述参照光系统模块1上端突出部分插入到所述直角梯形支架A的垂直通 孔中，与所述直角梯形支架A固定在一起；所述全反射镜模块12安装在所述中间带有小孔 的全反射镜7的正对面，所述比色皿11安装在所述中间带有小孔的全反射镜7和所述全反射 镜模块12之间。

一种双光程高灵敏度比色装置检测物质浓度的方法，其特征在于：所述光源5发射光束， 光束通过所述双凸透镜b汇聚光束并射出，到达所述中间带有小孔的全反射镜7上，所述中 间带有小孔的全反射镜7将一部分光束反射到所述双凸透镜a上，所述双凸透镜a汇聚光束 并将光束射到所述硒光电池X上，所述硒光电池X接收光束，并将光信号转换成电信号，得 到输出电压U1；另一部分光束穿过所述中间带有小孔的全反射镜7的小孔，经过所述比色皿 11，然后到达所述全反射镜14，光束通过所述全反射镜14反射后沿着光路返回，再次经过 所述比色皿11，然后再次到达所述中间带有小孔的全反射镜7上，所述中间带有小孔的全反 射镜7将光束反射到所述双凸透镜c上，所述双凸透镜c汇聚光束并将光束发射到所述硒光 电池Y上，所述硒光电池Y接收光束，并将光信号转换成电信号，得到输出电压U2，这样 就实现了双光程比色，然后根据公式即可计算出被测物质的浓度。

附图说明

图1所示为双光程高灵敏度比色装置结构图

图2所示为双光程高灵敏度比色装置光路图