[发明专利]一种双光路法海岸带水体叶绿素原位监测方法及装置

权利要求书

1.一种双光路法海岸带水体叶绿素原位监测方法，其特征在于： 基于荧光法检测原理，通过直接测量荧光强度在线监测叶绿素α浓 度；具体方法为：

(1)光源模块中的激发光源采用超亮蓝LED灯；

(2)采用双光路测试系统，LED光源发射的光平行入射到45° 方向安装的二向色分光片后分成两束光，一束为经二向色分光片反射 与入射光成直角的探测光，另一束为与入射光平行的参考光；

(3)二向色分光片为45°方向安装，反射400-480nm波长的光 并透射500-700nm的光，保证反射探测光并使其垂直入射到水体，激 发的荧光透过分光片被光电探测器一接收，检测荧光与LED光源的入 射光呈直角，与探测光平行；

(4)探测光垂直通过聚焦透镜一和光学石英窗口，变为准直光 照射入水样，叶绿素受激发发出的荧光再经光学石英窗口、聚焦透镜 一、二向色分光片和聚焦透镜二被光电探测器一接收；

(5)参考光由光电探测器二进行检测，再由数据采集单元进行 处理；

(6)控制单元与数据采集单元控制光源发光，使被测水体叶绿 素受激发发射荧光；光电探测器一将接收到的荧光转换为相应的电信 号，数据处理单元再对光电探测器一转换的电信号进行处理，并计算 出被测水体叶绿素a的含量，同时将数据传输至控制单元进行显示；

(7)数据处理单元由采集的荧光信号计算出被测水体叶绿素a 的含量按照如下公式：

C＝a×(E-F)

其中，C是被测水体藻类叶绿素a浓度，单位为mg/L；E是计算 得到的位于特征中心波长685nm处的荧光强度；a是线性相关系数； F是校正被测水体中黄色物质CDOM的补偿数值，补偿数值F储存在 控制处理模块内部。

2.一种实现权利要求1所述方法的装置，其特征在于：包括信号 处理模块、光电探测器一、聚焦透镜二、光源、光电探测器二、二向 色分光片、聚焦透镜一、石英光窗、外壳，外壳与前端主体采用双层 硅橡胶圈密封，光源和光电探测器二都用固定座安装在前端主体上， 前端主体的下方为石英光窗，石英光窗下方为水样池,聚焦透镜一设 置在石英光窗的上方；二向色分光片采用45°方向安装在聚焦透镜 一上方，光源和光电探测器二分别位于二向色分光片两侧，并且光源 模块的LED灯和光电探测器二平行同心，保证LED光源发出的光经二 向色分光片后分成探测光和参考光这两束光，光电探测器一固定在聚 焦透镜二上方，聚焦透镜二固定在二向色分光片的上方；信号处理模 块分别与光电探测器一、光源模块和光电探测器二相连接；参考光被 光电探测器二检测到，探测光经聚焦透镜一聚集到水样池，水样池内 激发的荧光经聚焦透镜一和聚焦透镜二由光电探测器一接收；信号处 理模块设置RS232数据模拟输出端口，与温度仪、深度仪、数据采集 器或其他参数传感器一起接入系统使用，在控制器中设定和改变增益 系数、数据平均次数和校准系数。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：二向色分光片厚度 为1.2mm。