[实用新型]一种基于LED光源的双荧光信号与浊度水质监测探头

权利要求书

1.一种基于LED光源的双荧光信号与浊度水质监测探头，由外壳、内部支座(4)、光学部件和电子电路系统(8)组成，其特征在于：所述的外壳一端设有石英片(103)作为出光口，外壳内设有内部支座(4)、光学部件和电子电路系统(8)，所述的内部支座(4)用于承载光学部件和电子电路系统(8)，其中，所述的光学部件包括LED光源(7)和两组探测组件，探测组件将两种荧光或两种荧光和蓝光散射光信号转换成电信号；所述的电子电路系统(8)对接收的电信号进行处理后输出。

2.根据权利要求1所述的一种基于LED光源的双荧光信号与浊度水质监测探头，其特征在于：所述的LED光源(7)采用由中心波长为280±10nm的深紫外LED芯片和中心波长为465±10nm的蓝光LED芯片复合封装于同一基座上形成，芯片基座上方封装石英透镜，使得LED光源(7)的发光角小于30°，所述的深紫外LED芯片和蓝光LED芯片采用各自独立引脚或共用阳极或共用阴极引脚，分别连接各自的驱动电路(810)，实现独立开关控制，并采用分时复用的方式控制LED光源(7)输出蓝光或深紫外光。

3.根据权利要求1所述的一种基于LED光源的双荧光信号与浊度水质监测探头，其特征在于：所述的LED光源(7)采用中心波长为280±10nm的深紫外LED芯片，LED芯片上方封装石英透镜，使得LED光源(7)的发光角小于30°。

4.根据权利要求1所述的一种基于LED光源的双荧光信号与浊度水质监测探头，其特征在于：所述的两套探测组件为探测组件一(5)和探测组件二(6)，其中，探测组件一(5)由带通滤光片A(501)与光电二极管A(502)封装组成，探测组件二(6)由带通滤光片B(601)与光电二极管B(602)封装组成。

5.根据权利要求4所述的一种基于LED光源的双荧光信号与浊度水质监测探头，其特征在于：所述的带通滤光片A(501)的波长范围为330～370nm，带通滤光片B(601)的波长范围为400～500nm，所述的带通滤光片A(501)和带通滤光片B(601)对带通波长范围外光强的截止率为99.9％以上，所述的光电二极管A(502)和光电二极管B(602)是对300～500nm范围中的紫外-可见光具有较高线性响应的硅光电二极管。

6.根据权利要求1所述的一种基于LED光源的双荧光信号与浊度水质监测探头，其特征在于：LED光源(7)和两组探测组件的位置通过内部支座(4)进行固定，两组探测组件分别位于LED光源(7)的两侧，其中两组探测组件各自的轴线与LED光源(7)的轴线之间夹角α为45±15°，并且LED光源(7)的轴线与两组探测组件的轴线相交于石英片(103)的外侧。

7.根据权利要求1所述的一种基于LED光源的双荧光信号与浊度水质监测探头，其特征在于：LED光源(7)和两组探测组件的位置通过内部支座(4)进行固定，LED光源(7)和两组探测组件分别位于四面体底部的三个顶点A、B和C，三者的轴线相交于四面体的上方顶点D，即AD、BD和CD三条棱线任意两条的夹角角度在45～135°之间，且顶点D位于石英片(103)外侧。

8.根据权利要求1所述的一种基于LED光源的双荧光信号与浊度水质监测探头，其特征在于：所述的电子电路系统(8)，其包括单片机(801)、电源模块(802)、光电信号放大电路、AD模数转换模块(807)和通信模块(808)。

9.根据权利要求8所述的一种基于LED光源的双荧光信号与浊度水质监测探头，其特征在于：所述的光电信号放大电路，采用锁相放大技术，包括光电信号运放模块(803)、带通滤波模块(804)、相敏检波模块(805)和低通滤波模块(806)；所述的电源模块(802)为电子电路系统(8)的各元器件供电；单片机(801)控制驱动电路(810)，驱动电路(810)控制LED光源(7)按照10Hz～10kHz的频率进行开关，照射到水体中有机物产生相同频率的荧光或散射光信号，光电二极管接收透过带通滤光片的光并将其转换为电信号输出，光电信号运放模块(803)对光电二极管输出的电信号进行处理，光电信号运放模块(803)输出的电信号通过带通滤波模块(804)处理后输入到相敏检波模块(805)，并与单片机(801)发出的与LED光源(7)开关相同频率的参考信号进行比较；相敏检波模块(805)再将电信号输入到低通滤波模块(806)，所获得信号经AD模数转换模块(807)转换为数字信号输入到单片机(801)中，单片机(801)再与上位机进行通信。