[实用新型]一种基于光谱法的高稳定性多参数水质在线监测装置

说明书

本实用新型提供一种基于光谱法的高稳定性多参数水质在线监测装置，解决现有监测装置存在成本较高、体积偏大、测量精度较低、清洗维护不便的问题。该装置包括控制模块、用户操控模块、电源模块、数据采集及预处理模块、液体通道选择单元和通信模块；数据采集及预处理模块包括样品池、标液池、Y型光纤、密封箱体、光源、光路切换器、聚焦透镜及光谱仪；Y型光纤输入端设在密封箱体上，其两路输出端分别连接在样品池和标液池光路进口处；光路切换器两光路输入端通过光纤与样品池和标液池光路出口连接，光路切换器出射光束通过聚焦透镜进入光谱仪；控制模块控制光路切换器切换光路；液体通道选择单元用于控制流入样品池的液体是待测水样还是清洗液。

技术领域

本实用新型属于水质监测领域，涉及一种水质在线监测装置，特别是涉及一种基于光谱法的高稳定性多参数水质在线监测装置。

背景技术

水污染是当今世界环境面临的最严峻问题之一，如何有效控制水污染、保护水资源已经成为世界各国共同关注的热点问题，而水质监测可及时、准确、全面反映水环境质量和污染源的状况，是环境保护的前提和基础。

传统的环境水质监测系统主要以人工现场取样、实验室仪器分析为主。虽然在实验室中分析手段完备，但实验室监测存在监测频次低、采样误差大、监测数据分散、不能及时快速准确的反映污染变化状况等缺陷，难以满足有效水体环境监测与管理的需求。

目前，水质监测方法主要包含以下几种方法：色谱分离技术法、电化学分析法、生物传感技术法和光谱分析法。其中，基于光谱分析法的水质监测方法，是目前水质监测技术中的一个重点发展方向。光谱分析法主要可分为原子吸收光谱法、分子吸收光谱法和高光谱遥感法等，其中分子吸收光谱法具有操作简单快捷、重复性好、测量精度高和分析快速等优点，并且其可测光谱波长范围可从紫外光达到近红外光，光谱范围较广。因此，基于分子吸收光谱法的水质监测系统不需要化学试剂，能做到实时在线原位测量。

公开号为CN 208125620U，申请号为201721878842.2的中国专利，公开了一种基于宽光谱多参数的水质在线监测装置，该装置采用双光路双光谱仪同步采样结构，实现对水质环境数据的在线实时分析处理。但是由于该装置使用了双光路及双光谱仪系统结构，因此成本较高，装置体积偏大，不利于量产化制造生产。

此外，该水质在线监测装置使用两路光路共计两个聚焦透镜和两个光谱仪进行测试，最终再将两个光谱仪的测量数据比对计算，这样将会把两个聚焦透镜的镀膜质量差异和两个光谱仪的个体性能差异引入测量结果中，降低测量精度。

该水质在线监测装置的样品水池的流道无清洗结构，每次测量完成一种待测水样后，为防此次测量中的残余水样影响下批水样的测量结果，需要人工对装置进行清洗，由此造成的人工成本十分之高，并且使得整个装置使用维护不便。

实用新型内容

为了解决现有水质在线监测装置由于采用双光路双光谱仪同步采样结构，存在成本较高、体积偏大、测量精度较低和清洗维护不便的技术问题，本实用新型提供了一种基于光谱法的高稳定性多参数水质在线监测装置。

为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案是：

一种基于光谱法的高稳定性多参数水质在线监测装置，其特殊之处在于：包括控制模块、用户操控模块、电源模块以及分别与控制模块连接的数据采集及预处理模块、液体通道选择单元和通信模块；

所述数据采集及预处理模块包括样品池、标液池、Y型光纤和水质测量传感单元，水质测量传感单元包括密封箱体以及设置在密封箱体内的光源、准直透镜、光路切换器、聚焦透镜及光谱仪；

所述光源用于提供宽光谱带的入射光束；

所述准直透镜用于对光源出射的光束进行准直；

所述Y型光纤的输入端设置在密封箱体上，且位于准直透镜的出射光路上，Y型光纤的两路输出端分别连接在密封箱体外的样品池光路进口和标液池光路进口处；