[实用新型]基于荧光式探头的光纤多参数水质分析仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及环境监测及分析仪，特别是涉及一种基于荧光式探头的光纤多参数水质分析仪。 

背景技术

随着经济发展和人们对环境保护越来越重视，水污染问题慢慢进入人们的视野，要减轻水污染、进行污水处理以及回用，首先需要对污染物的排放和中水(即再生水或者回用水)的水质进行检测。因此，水质检测在控制水污染和污水回用中都有重要地位，对解决水污染和水资源短缺具有非常重大的意义。评价水资源的污染程度所涉及的参数有pH(酸碱度)值、溶解氧、浊度、电导率、氨氮、总磷、余氯以及与污泥有关的浓度、含水率、重金属含量等。 

常规的五参数分析仪一般采用流通式多传感器测量池结构，无零点漂移，无需基线校正。例如：英国ABB公司生产的EIL7976型多参数分析仪、法国Polymetron公司生产的常规五参数分析仪、澳大利亚GREENSPAN公司生产的Aqualab型多参数分析仪(包括常规五参数、氨氮、磷酸盐)和法国SERES公司生产的MPZ000型多参数在线水质分析仪。这些分析仪都采用金属电极测量pH值和溶解氧等参数，电极需要经常清洗，而且电极的透气膜容易老化，此外，分析仪需要电极本身的氧化还原反应来测定外界值的浓度，测定过程中需消耗被测样品，因此它的测量精确度和响应时间都受到严重约束。 

但是，利用光纤来测量这些参数可以很好克服这些缺点，并且还 具有以下优点： 

(1)光纤传输功率损耗小，传输信息容量大，抗电磁干扰，且耐高温、高压，防腐蚀，阻燃防爆，使之可用于远距离遥测。 

(2)工作时不产生电磁辐射、有毒气体、液体或废渣，不需化学试剂、溶剂等，本身不易受电磁干扰，可在高温、高压化学反应条件下工作，无噪声。 

(3)可采用多波长和时间分辨技术来提高方法的选择性，可同时进行多参数或连续多点检测，以获得大量信息。 

关于将光纤用于水质检测，鲜有相关产品，只有近似的文献和发明专利，且大部分是利用光纤测量水质中的某一个参数，例如pH值或者溶解氧等。除此之外，大多数基于光纤的水质分析仪都是利用光吸收原理，通过光强被吸收的多少来确定被测参数的值。虽然光吸收方法十分简单且容易应用，但它的灵敏性不高，需要外界被测参数的浓度比较高，另外由于其传送方式是将敏感膜放置在两个面对面的光纤之间，或者是利用反射镜来反射光强，所以利用光吸收原理的光纤水质分析仪体积较大，难以小型化。 

申请号为201020174420.9的中国实用新型专利公开了一种多参数水质分析仪，它包括光源、光纤、比色皿座、比色皿、光电接收器、电脑处理器等，它通过光纤将多个不同波长的光源并联连接比色皿，接入光电检测系统，根据不同的需要，选择某个波长光源，检测某个水质参数，并可以通过不同的选择，分别测量各种水质参数，这种水质分析仪需要不同的比色皿，体积较大，不利于水质分析仪的小型化。 

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种基于荧光式探头的光纤多参数水质分析仪，不仅能够测量水质的温 度、pH值、溶解氧、氨氮、浊度等参数值，降低了测量误差，提高了测量精度，而且具有响应时间短、灵敏度高、成本低、重复性好、便于小型化、商业化等特点，可在潮湿水面、电磁干扰等恶劣环境下长期工作。 

本实用新型提供的基于荧光式探头的光纤多参数水质分析仪，它包括光源模块、传感模块和信号处理显示模块，所述光源模块、传感模块和信号处理显示模块之间两两相连，所述传感模块包括分别与信号处理显示模块相连的光纤pH探头、光纤溶解氧探头、光纤氨氮探头和光纤浊度探头，所述光纤pH探头、光纤溶解氧探头和光纤氨氮探头均为荧光式探头。 

在上述技术方案中，所述光纤浊度探头包括一个圆环和固定在所述圆环上的六根光纤，所述六根光纤中任意相邻的两根光纤之间的夹角均为60°，六根光纤的中轴线相交于圆环的中心。 

在上述技术方案中，所述六根光纤中相互间隔120°的三根光纤为入射光纤，其余的三根光纤为接收光纤。 

在上述技术方案中，所述接收光纤中的一根光纤为透射光接收光纤，另外两根光纤为散射光接收光纤。 

在上述技术方案中，所述信号处理显示模块包括顺次相连的光电转换器、滤波放大器、多路开关、A/D转换器、微处理器和显示装置。 

在上述技术方案中，所述光电转换器分别与传感模块中的光纤pH探头、光纤溶解氧探头、光纤氨氮探头和光纤浊度探头相连。 

在上述技术方案中，所述信号处理显示模块还包括键盘和通信接口，所述键盘和通信接口分别与微处理器相连。