[发明专利]一种光电传感测量装置

说明书

本发明属于光电传感测量设备技术领域，涉及一种光电传感测量装置，在滤光轮的圆周上设计了透明窗口，在对应着透明窗口的同轴光路上装设测试光源和光电探测器，用于准确定位波长，滤光轮与光源、起偏器、透镜组合、样品仓、探测器和简易机械支架组合制作成基于波长可调光源的光电传感测量装置，由电机带动滤光轮转动，改变光路透镜组合‑样品仓中工作的滤光片，来准确定位不同的波长，偏振器获取光源发出的自然光中的偏振光经过透镜组合后形成平行光，平行光的光信号被探测器探测到后转化成电流信号，电流信号经过放大电路得到模拟电压，经过单片机模数转换为可读取的数字电压值，利用电压值与测定参数的定量模型得到在线检测值。

技术领域：

本发明属于光电传感测量设备技术领域，涉及一种光电传感测量装置，采用滤光轮和波长可调光源的结构，将不同波长的带通滤光片置于滤光轮轮圈圆周的不同透明窗口中，利用滤光轮的转动实现选择波长的功能。

背景技术：

随着全球工业化进程的推进，人类的生活水平越来越高，但出现的环境问题愈加严重，环境污染正严重影响着人类和动植物的生存环境。水质监测是监视和测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势，评价水质状况的过程，水质监测的范围十分广泛，包括未被污染和已受污染的天然水(江、河、湖、海和地下水)及各种各样的工业排水等。水质的主要监测项目可分为两大类：一类是反映水质状况的综合指标，如温度、色度、浊度、pH值、电导率、悬浮物、溶解氧、化学需氧量和生化需氧量等；另一类是一些有毒物质，如酚、氰、砷、铅、铬、镉、汞和有机农药等。为客观的评价江河和海洋水质的状况，除上述监测项目外，有时需进行流速和流量的测定。当前，我国水环境水质监测技术取得了较快速度的发展，水质监测技术主要以理化监测技术为主，包括化学法、电化学法、原子吸收分光光度法、离子选择电极法、离子色谱法、气相色谱法、等离子体发射光谱(ICP—AES)法等。其中，离子选择电极法(定性、定量)、化学法(重量法、容量滴定法和分光光度法)在国内外水质常规监测中普遍被采用。近几年来生物监测、遥感监测技术也被应用到了水质监测中。

传统理化监测：在地表水水质监测中，由于监测仪器比较简单，物理监测指标数据往往比较容易获得，常用的物理指标监测仪器有测定水浊度的浊度仪，测定色度所用的滤光光度计，测定电导率用电导率仪等，还有多功能的水质监测仪实现了同时测定多项物理指标的效果。化学指标的监测是地表水监测的重点，随着国家对有毒有机物污染监测的重视，在仪器的引起及研发方面取得了一定的进步，一些监测站已经引进了大中型实验室监测仪，可现场监测Zn、Fe、Pb、Cd、Hg、Mn等重金属及卤族元素、铵态氮、亚硝态氮、氰化物、酚类、阴离子洗涤剂及Se等物质。

生物监测：生物监测是水环境污染监测方法之一，它是利用生物个体、种群或群落对环境污染变化所产生的反应阐明环境的污染状况，具有敏感性、富集性、长期性和综合性等特点。目前在实际监测中已经应用的生物监测方法主要包括生物指数法、种类多样性指数法、微型生物群落监测方法、生物毒性试验、生物残毒测定、生态理毒学方法等，涉及的水生生物涵盖单细胞藻类、原生生物、底栖生物、鱼类和两栖类。

遥感监测技术：内陆水体水质遥感监测是基于经验、统计分析或水质参数的光谱特性、选择遥感波段数据与地面实测水质参数数据进行数学分析，建立水质参数反演算法实现的。水质遥感监测方法可以反映水质在空间和时间上的分布情况和变化，发现一些常规方法难以揭示的污染源和污染物迁徙特征，而且具有监测范围广、速度快、成本低和便于长期动态监测的优势。

高锰酸钾法(potassium permanganate titration)是以高锰酸钾为滴定剂的氧化还原滴定法，在强酸性溶液中，高锰酸钾是强氧化剂，溶液酸度应该控制在1-2mol/L为宜，酸度太高，高锰酸钾容易分解；酸度太低，反应速度慢，且会产生二氧化锰沉淀。调节溶液酸度常用硫酸。因为硝酸具有氧化性，不宜使用。而盐酸具有还原性，会被高锰酸钾氧化，也不适合使用。