[实用新型]一种基于LED光源紫外荧光智能水质监测设备

说明书

一种基于LED光源紫外荧光智能水质监测设备，适用于环境工程水质检测；解决现有在线水质监测装置体积大、能耗髙和结构相对复杂，且不能同时监测蛋白质类物质、腐殖质类物质和微生物等问题。本实用新型包含样品采集部分、紫外荧光检测部分和信号控制部分，紫外荧光检测部分包含深紫外LED灯、紫外探测器、荧光探测器1和荧光探测器2。深紫外LED灯设置于样品采集部分的上方，紫外探测器设置于样品采集部分的下方，它们在一条轴线上。荧光探测器1和荧光探测器2垂直设置于深紫外LED灯、样品采集部分、紫外探测器所在轴线的两侧面；信号控制部分分别与荧光探测器1、荧光探测器2和紫外探测器电性相连。

技术领域

一种基于LED光源紫外荧光智能水质监测设备，适用于环境工程水质检测的技术领域，具体涉及一种基于LED光源结合紫外法和荧光法测定水中微生物和溶解性有机质的智能水质监测设备。

背景技术

水是我们维持生命的最重要元素，水质安全不容忽视。但随着工业化不断发展，水源污染严重，时有突发水质污染的状况，对人们的健康构成重大威胁。随着公众对水质安全日益关注，公用和家用领域水质监测需求不断扩大，亟续开发一种高效灵敏、简便经济的在线实时水质监测装置。

目前市场上以UV254紫外法有机物在线监测设备，往往以氙灯或者汞灯为光源，存在着体积大、能耗髙和结构相对复杂等缺点，单台设备采购价较高，限制了其应用推广。深紫外LED灯和光电二极管的发展推动了紫外光谱仪小型化，深紫外发光二极管具有光谱选择性、体积小、重量轻、功耗低、稳定性好、成本低等优点。同时，据研究表明，280nm与254nm均反映相同的溶解性有机物。采用280nm的深紫外LED具有优势。

目前已有以深紫外LED为光源同时探测紫外和荧光信号的在线水质监测装置，专利“CN201410502662-一种以LED发光二极管为光源的紫外荧光双信号水质监测装置及其应用方法”为实现探测蛋白类和腐殖质类荧光，需要采用两个不同的LED作为光源，光学器件多，光路复杂；专利“CN201510297974-一种紫外法和荧光法相结合的智能水质监测仪及其使用方法”可以使用一个深紫外LED为光源实现蛋白质类物质和腐殖质类物质的探测，却无法检测微生物。专利“CN201811242742-一种基于LED光源的光谱法水质监测模块及其使用方法”基于LED光源通过紫外光激发荧光信号来检测水中，通过蓝光散射光检测水的浊度，然而浊度并不能作为微生物的指标。

发明内容

技术问题：现有在线水质监测装置体积大、能耗髙和结构相对复杂等缺点，且不能同时监测蛋白质类物质、腐殖质类物质和微生物等问题。

技术方案：一种基于LED光源紫外荧光智能水质监测设备包含样品采集部分、紫外荧光检测部分和信号控制部分，其中紫外荧光检测部分包含深紫外LED灯、紫外探测器、荧光探测器1和荧光探测器2。深紫外LED灯设置于样品采集部分的上方，紫外探测器设置于样品采集部分的下方，深紫外LED灯、样品采集部分、紫外探测器在一条轴线上。荧光探测器1和荧光探测器2垂直设置于深紫外LED灯、样品采集部分、紫外探测器所在轴线的两侧面；信号控制部分分别与荧光探测器1、荧光探测器2和紫外探测器电性相连。

进一步的，荧光探测器1和荧光探测器2分别包含荧光滤光片和荧光接收管，荧光接收管和荧光滤光片为一体化封装结构。

优选的，荧光检测器1的荧光滤光片选用波长为350±10nm的荧光滤光片。

优选的，荧光检测器2的荧光滤光片选用波长为450±27.5nm的荧光滤光片。

进一步的，样品采集部分选用石英比色皿。

进一步的，样品采集部分设置虹吸、蠕动泵抽入、监测水体自身流入以及人工注入的样品采集方式。

进一步的，样品采集部分和紫外荧光检测部分设置能形成黑暗环境的封闭保护壳。

进一步的，深紫外LED灯选择为中心波长为280±10nm范围。