[实用新型]一种用于水环境污染监测的便携式激光拉曼荧光计系统和水环境污染监测装置

说明书

本实用新型涉及一种用于水环境污染监测的便携式激光拉曼荧光计系统，包括光学发射系统和光学探测系统；光学探测系统包括望远镜、滤光片、反射镜、光谱仪、信号控制采集板，望远镜内设有透镜，沿着反射光的传播方向，望远镜的光入口、透镜、滤光片、反射镜、光谱仪依次设置，采集荧光信号和拉曼信号的光谱仪与信号控制采集板相接；光学发射系统包括激光光源、准直镜头、可旋转底座，准直镜头安装在激光光源的光出口处，激光光源通过可旋转底座与光学探测系统相接，调整望远镜与激光光源轴向之间的夹角。还涉及水环境污染监测装置。本实用新型结构简单、成本低廉、操作简单、功耗低、重量轻、体积小，属于水环境污染监测技术领域。

技术领域

本实用新型涉及水环境污染监测技术，具体涉及一种用于水环境污染监测的便携式激光拉曼荧光计系统，还涉及搭载了便携式激光拉曼荧光计系统的水环境污染监测装置。

背景技术

水环境是地球生态系统不可缺少的部分，水作为人类的生命之源，在近些年社会快速的经济发展中也成为了严重污染的对象。例如，普通生活垃圾(尤其是塑料)、经过城市污染的废水、工业工厂排放含有毒化学品的废水、货运油轮漏油带来的污染。所有的这些污染物被排放进自然水域中，将对水生生态环境带来不可逆转的影响，例如蓝藻爆发、油污、水质污染等灾害。有害物质将无声无息地进入人类的食物链，最终严重影响人类的身体健康。

目前针对水环境污染监测主要采取人工采样、实验室分析的方式进行，该方法虽然可以精准探测水体组分，但无法实现大面积、快速高效扫描的污染预警。并且这种方法费时费力，实验条件苛刻，成本较高，不适合大范围实时监测。对水体污染的环境监测滞后，无法及时对水体环境污染情况进行预估。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种用于水环境污染监测的便携式激光拉曼荧光计系统，利用激光诱导荧光技术和激光拉曼技术对水中的污染物进行实时快速的监测。

本实用新型的另一个目的是：提供一种水环境污染监测装置，对大范围水环境进行实时快速的监测。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于水环境污染监测的便携式激光拉曼荧光计系统，包括光学发射系统和光学探测系统；光学探测系统包括望远镜、滤光片、反射镜、光谱仪、信号控制采集板，望远镜的光入口朝下，望远镜内设有透镜，沿着反射光的传播方向，望远镜的光入口、透镜、滤光片、反射镜、光谱仪依次设置，采集荧光信号和拉曼信号的光谱仪与信号控制采集板相接；光学发射系统包括激光光源、准直镜头、可旋转底座，激光光源的光出口朝下，准直镜头安装在激光光源的光出口处，激光光源通过可旋转底座与光学探测系统相接从而调整望远镜轴向与激光光源轴向之间的夹角。采用这种结构后，将光学探测系统与光学发射系统组合使用，利用探测到的激光诱导荧光光谱以及激光拉曼光谱可以对目标水域进行污染情况检测。光学探测系统与光学发射系统采用离轴探测方式，并且垂直向下进行探测，避免其他环境光探测结果产生影响。激光光源的摆角通过可旋转底座进行微调。

作为一种优选，光学探测系统还包括第一镜筒、第二镜筒、光路折转盒；反射镜位于光路折转盒内；望远镜、第一镜筒、光路折转盒在竖直方向上依次相接，光路折转盒、第二镜筒、光谱仪在水平方向上依次相接；可旋转底座安装在第一镜筒上。采用这种结构后，光学探测系统采用折转光路，从而进一步减小这个系统的体积。

作为一种优选，望远镜为可调节焦距的大口径望远镜，透镜采用50mm，焦距为200mm的双胶合透镜。采用这种结构后，通过旋转望远镜的镜筒达到调节焦距目的，可实现2m到15m的探测范围。

作为一种优选，滤光片为420nm的长通滤光片。

作为一种优选，光谱仪为可见光波段300nm至1000nm的紧凑型光谱仪；光谱仪与信号控制采集板通过USB连接进行数据传输。