[发明专利]全光谱水质检测自动校准及窗口清洗提醒系统

说明书

本申请属于水质检测领域，尤其涉及一种全光谱水质检测自动校准及窗口清洗提醒系统，其包括水质检测装置和校准提醒装置，水质检测装置包括位于两端的宽谱光源和光谱仪，宽谱光源与光谱仪之间设置有第一窗口和第二窗口；校准提醒系统包括位于两端的激光器和光电探测器，第一窗口和第二窗口位于激光器和光电探测器之间，激光器出射光束与宽谱光源出射的光的光程不同。本申请通过引入辅助的激光，配合系统原有的宽谱光测量，对窗口表面的污染情况进行监测。当污染程度较轻时，可以根据监测结果，对基于宽谱光的水质检测结果数据进行修正，排除窗口污染带来的测量不准确，相当于对系统做了自动校准。

技术领域

本申请属于水质检测领域，尤其涉及一种全光谱水质检测自动校准及窗口清洗提醒系统。

背景技术

全光谱法对水质进行检测时，水样位于窗口之间。长时间使用后，窗口将会被污染，特别是对于野外使用的全光谱法水质传感器，该问题更为严重。当窗口被污染后，其上沉积的污染物、泥沙等将对浊度、COD等的测量产生很大影响，严重影响测量精度。通常情况下，需要定期对窗口进行清洗，以保证测量的精确性。目前尚缺乏能自动实现全光谱水质检测校准，扣除窗口污染带来的影响的方法，也缺乏窗口污染度的定量测量方式及清洗提醒。

现有相关专利如专利申请号为CN201010582703.1，申请日为20101210，名称为《一种利用超声波清洗光学窗口的装置》的发明专利，其技术方案为：本发明公开了一种利用超声波清洗光学窗口的装置，其包含一外壳，以及通过密封装置安装在该外壳内的超声波装置；所述的超声波装置包含依次通过电路连接的控制器、逆变器、超声波发生器和超声波换能器，所述的控制器和超声波发生器之间也通过电路连接；所述的光学窗口设置在以超声波换能器的振动表面为底面的柱形体范围内。

上述专利虽然对如何清洗光学窗口进行了改进，但是其只能被动的执行清洗动作，不能通过设备检测出窗口是否被污染，其污染程度如何、是否需要清洗等，也不能实现水质检测校准功能。

发明内容

为了克服现有技术中存在的上述问题，现在特别提出一种全光谱水质检测自动校准及窗口清洗提醒系统。

为实现上述技术效果，本申请的技术方案如下：

全光谱水质检测自动校准及窗口清洗提醒系统，其特征在于：包括水质检测装置和校准提醒装置，所述水质检测装置包括位于两端的宽谱光源和光谱仪，所述宽谱光源与光谱仪之间设置有第一窗口和第二窗口，所述宽谱光源出射的光依次穿过第一窗口和第二窗口；所述校准提醒系统包括位于两端的激光器和光电探测器，所述第一窗口和第二窗口位于所述激光器和光电探测器之间，所述激光器出射光束穿过第一窗口和第二窗口；所述激光器出射光束与宽谱光源出射的光的光程不同。

进一步地，位于水质检测装置内第一窗口和第二窗口的光程为L₁；即宽谱光源出射的光的光程为L₁。位于校准提醒装置内第一窗口和第二窗口的光程为L₂；即激光器出射光束的光程为L₂。且L₂≠L₁。

进一步地，水质检测装置内第一窗口和第二窗口与校准提醒装置内第一窗口和第二窗口为两组独立的窗口。即宽谱光源与光谱仪之间为一组第一窗口和第二窗口，激光器与光电探测器之间为另一组第一窗口和第二窗口。

由本系统可以测量得到窗口污染带来的光能量损失，可以根据需要设置相应的阈值，即当能量损失未超过该阈值时，通过检测结果对测量数据进行校准，当能量损失超过该阈值时，通过但不限于短信等方式发出清洗提醒。

激光辅助全光谱水质检测自动校准及窗口清洗提醒系统的工作原理为：

步骤1，对系统进行校准，获取光电探测器及光谱仪响应度，计算其比值R；

步骤2，通过对已知吸光度的标样进行测量，获取系统的值B；B是为了方便根据公式定义的一个量；