[实用新型]一种原位光谱法多参数水质监测装置

说明书

一种原位光谱法多参数水质监测装置，设有氙灯光源、滤光通道切换器、样品槽、光路切换器、光谱仪，所述氙灯光源的出光口通过第一光纤连接到滤光通道切换器，滤光通道切换器的出口经由第二光纤连接到样品槽，样品槽内第二光纤端口的正对面位置设有第三光纤，第三光纤向外连接于光路切换器第一接口；样品槽内第二光纤入口的同侧位置设有第四光纤，第四光纤向外连接于光路切换器第二接口；所述光路切换器其出口端通过第五光纤连接于光谱仪的入射端；同时进一步利用Z型光纤，将入射光一分为二，分成两束相同状态光强对半的光，设置参比光路，并将入射光路及荧光探测光路合二为一，大大简化光路结构，提高系统监测数据的准确性及稳定性。

技术领域

本实用新型涉及资源环境保护技术领域，特别是一种原位光谱法多参数水质监测装置。

背景技术

水是生命之源，对水资源的监测能够反映出水资源的质量，并对水资源存在的问题作出及时反馈，为解决水资源质量问题的方案提供参考依据。

通过光学手段对水质的参数进行光谱法监测是一种新型的水质监测技术，无需对样品进行预处理、无需化学试剂、测量周期短、检测速度快、设备成本低和可实现在线、原位监测等优点。

目前，现有的光谱法的水质监测装置大多基于单一光学原理开发，如基于紫外/可见波段的连续光谱利用水质的透射吸收比监测水质参数，其工作机制是利用紫外/可见波段的连续光谱光束照射待测水样时，被监测水样因光照射而产生多种不同光效应，将不同光效应产生的光谱通过光谱仪进行分光可揭示水质样品中不同化学成分的组成和含量，是光谱法水质监测技术的基础；但是，现有的光谱法的水质监测装置大多数基于单一光学原理研发，功能单一，无法同时得到多种水质监测参数。

另，系统中光源光衰减及因外界环境致使光电器件产生的不稳定性影响，使得监测的准确度及数据的精度容易受到影响，准确度易受到干扰。

中国发明专利CN101275905A《一种多源光谱融合便携式水质分析仪》给出了一种采用氘卤灯、集成多种波长的激光器作为光源及双光谱仪检测器的实现方法，以同时实现紫外/可见透射吸收光谱及荧光光谱，但其光路结构复杂，装置成本高，不宜实现大规模推广应用，无设置参比光路，监测的准确度及数据的精度受系统中光源因使用时长产生的的光衰减及因温度等界环境致使光电器件产生的不稳定性等基线漂移因素影响大，因此上述方法存在局限性。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对原有水质监测的技术上，提供一种原位光谱法多参数水质监测装置，实现紫外可见吸收监测光谱、参比光谱及荧光光谱同一系统异步测量的新光路结构，提供一种新的水质监测装置参比光路的结构。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案为：一种原位光谱法多参数水质监测装置，设有氙灯光源、滤光通道切换器、样品槽、光路切换器和光谱仪，其特征在于：所述氙灯光源的出光口通过第一光纤连接到滤光通道切换器，滤光通道切换器的出口经由第二光纤连接到样品槽，样品槽内第二光纤端口的正对面位置设有第三光纤，第三光纤向外连接于光路切换器第一接口；样品槽内第二光纤入口的同侧位置设有第四光纤，第四光纤向外连接于光路切换器第二接口；所述光路切换器其出口端通过第五光纤连接于光谱仪的入射端；

进一步，所述滤光通道切换器的出口同时与第六光纤连接，进一步连接到光路切换器的第三接口；

进一步，所述第二光纤、第四光纤、第六光纤由一Z型光纤代替，该Z型光纤为一体式光纤元器件，该Z型光纤内置第一光纤路、第二光纤路和第三光纤路，其中第二光纤路为可传输荧光的光纤，第三光纤路的两端部分别与第一光纤路的一端部、第二光纤路的一端部相结合为一体光纤部；其中滤光通道切换器的出口连接Z型光纤的第一光纤路与第三光纤路结合而成的一体光纤部；第二光纤路与第三光纤路结合而成的一体光纤部与样品槽连接；所述Z型光纤的第一光纤路的另一端与光路切换器的第三接口连接，第二光纤路的另一端与光路切换器的第二接口连接；