[实用新型]一种管道式全光谱水质检测装置

权利要求书

1.一种管道式全光谱水质检测装置，包括用于全光谱采集的光谱仪，其特征在于，所述检测装置还包括：

用于安装于管道的基于光纤的反射式探头；

用于提供紫外光和可见光的氙灯光源；

用于同步光源、光谱仪、水路的协同工作模块；

用于水路控制和清洗的可控水路管道；

用于放置光谱仪与氙灯光源的恒温箱；

用于光谱数据处理、水质指标显示的数据处理与显示模块；

所述光谱仪与基于光纤的反射式探头连接，所述光谱仪与数据处理与显示模块连接，将采集后的数据实时发送给数据处理与显示模块；所述氙灯光源与基于光纤的反射式探头连接，所述协同工作模块分别与光谱仪、氙灯光源和可控水路管道连接，所述可控水路管道与所述反射式探头连接。

2.如权利要求1所述的一种管道式全光谱水质检测装置，其特征在于，所述光谱仪的测量波长范围为200～630nm，波长分辨率小于3nm，单次采集512个波长数据。

3.如权利要求1或2所述的一种管道式全光谱水质检测装置，其特征在于，所述氙灯光源用于提供激发光源，波长范围为185nm～2000nm，闪烁工作次数支持大于1x10⁹，平均功率10W。

4.如权利要求1或2所述的一种管道式全光谱水质检测装置，其特征在于，所述基于光纤的反射式探头由Y型多芯光纤、光纤准直器、平面反射镜、单向气动接头与探头壳体组成；

所述Y型多芯光纤由1芯+6芯复合组成，1芯端为600um芯径连接光谱仪，6芯端为200um芯径连接氙灯光源，复合端连接光纤准直器，光由氙灯光源发出由6芯端接收，光由复合端输出到光纤准直器，光平行射出打在反射镜上，光经过液体的两次吸收后反射进入光纤准直器，吸收后的光谱通过1芯端进入光谱仪；

所述平面反射镜为单独部件置于探头的一端，可以更换该部件来调整探头的光程，进而获得最佳的水质参数测量范围；

所述单向气动接头与探头壳体连接，在探头壳体内部用气管将高压气体导入到反射镜与光纤准直器上，可以清除附着在其表面的脏污与水珠。

5.如权利要求1或2所述的一种管道式全光谱水质检测装置，其特征在于，所述协同工作模块包括2路继电器输出，一个气动电磁阀输出和两路同步工作触发输出，所述协同工作模块与可控水路管道连接，其2路继电器输出，分别连接两个电动三通球阀，所述协同工作模块具有气动电磁阀功能，高压气体接入到气动电磁阀，电磁阀的输出通过气管与反射式探头的单向气动接头连接，进而实现吹气清洁功能。

6.如权利要求1或2所述的一种管道式全光谱水质检测装置，其特征在于，所述可控水路管道由两个电动三通球阀和一个三通转接头组成，共两路水路输入，两路水路输出；所述两个电动三通球阀由协同工作模块控制实现自来水与工业待测水样的切换，根据工业待测水样的脏污程度适当增加或缩短自来水进入管道冲刷的次数；周期性的利用自来水冲刷解决了使用过程中的反射式探头上窗口与反射镜的脏污附着问题；所述三通转接头与基于光纤的反射式探头连接，使得探头深入管道与液体充分接触，并且与探头壳体密闭接触，在20bar的水压下正常工作。

7.如权利要求1或2所述的一种管道式全光谱水质检测装置，其特征在于，所述恒温箱由保温材料填充，由开光电源、半导体制冷器和扇热风扇组成，箱体内部用于将不耐高低温的电子设备放置于内，包括光谱仪和氙灯光源。

8.如权利要求1或2所述的一种管道式全光谱水质检测装置，其特征在于，所述数据处理与显示模块由stm32F7系列处理器和RAM、Nand-flash，LCD显示屏等组成，数据处理与显示模块将光谱仪先将传输过来的暗背景、参考光数据记录，工作过程中将实时获得吸收后的光谱加入进行计算，获得吸光度数据，再将吸光度数据代入提前训练好的算法模型中去，最后的到水质参数。