[实用新型]一种新型原位溶解氧监测装置

说明书

一种新型原位溶解氧监测装置，采用传统的光学元件及光电器件，利用光程相等思维并考虑光速物理规律，将单一LED光源利用分束元件进行分光，使光束分成两束光强及相位一样的光束，不仅能够消除光衰减的影响，还可消除不同波长灯源间衰减不一致的影响，使得相位差更精确与稳定，提高监测精确度。

技术领域

本实用新型涉及水质监测领域，特别是一种新型原位溶解氧监测装置。

背景技术

随着地球水资源受到进一步的污染，对水资源的实时监测并对存在的问题作出及时反馈，以为解决水资源质量问题的方案提供参考依据具有重要意义。

通过荧光猝灭原理及相敏检测原理对水中溶解氧含量进行监测是一种新型的监测技术，无需对样品进行预处理、无需化学试剂、不消耗氧、响应速度快、精度高、可实现原位实时监测等众多传统化学监测设备未具有的优点。

水中溶解氧监测方法及装置中，一般采用蓝色LED光源作为激发光源(蓝色LED光源，中心波长λ＝450nm)，红色LED光源作为参照光源(红色LED光源，中心波长λ＝650nm)双光源原理研制，监测的准确度及数据的精度主要受系统中光源因使用时长产生的的光衰减及因温度等界环境致使光电器件产生的不稳定性等基线漂移因素影响，但因不同灯源之间衰减不一样，故参照价值有待考究。再者蓝色LED光源(即激发光源)至样品池与红色LED光源(即参照光源)至光电池的光程不相等及未考虑到光速物理规律的问题导致相位差不够精确与稳定。因此，简化光路结构，采用单一光源进行分光，保证光程相等及光速的问题，保证相位差的精确与稳定，降低或是消除影响因素，进而提升监测精确度是在此类水质监测装置及方法的关键技术之一。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种利用单光源同时作为激发光源和参照光源，不仅消除光衰减的影响，还可消除不同波长灯源间衰减不一致引起的问题影响，提高监测精确度的一种新型原位溶解氧监测装置。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案为：由绿色LED光源，分束元件，样品池，光束偏转元件，滤光片，光电池实现光学连接，其中绿色LED光源的发射光路上设有分束元件，所述分束元件使得绿色LED光源分束呈夹角90度、光强及相位一样的透射光路和反射光路；分束元件的反射光路上设有光电池；分束元件的透射光路上设有样品池，样品池表面附着有氧化敏感膜，所述样品池表面的氧化敏感膜与透射光路呈45度角；透射光路投射在氧化敏感膜处的90度反射方向的光路上进一步设有可将入射光经反射改变90度方向的光束偏转元件；所述光束偏转元件经反射后出射的光路上垂直设有滤光片，所述滤光片的透射光路正指向光电池。

进一步，所述氧化敏感膜，为绿光激发可产生红色荧光信号，且氧气可使得氧化传感膜上被激发的荧光信号猝灭。

进一步，所述分束元件为50/50平板分束镜或50/50分束立方体。

进一步，所述50/50平板分束镜，为边长5mm的正方形平板。

进一步，所述50/50分束立方体，其为两个全等的直角三棱柱胶合而成的正方体，边长为5mm。

进一步，所述光束偏转元件为平面反射镜、直角三角棱镜或五角棱镜。

进一步，所述平面反射镜，为边长5mm的正方形平面反射镜。

进一步，所述直角三角棱镜，其底面为等腰直角三角形，所述等腰直角三角形的两腰长度为5mm，直角的对边为7.1mm。

进一步，所述五角棱镜，其底面有一个角的度数为90度，另外四个角的度数均为112.5度；90度角所对的边边长为5.2mm，其余四条边边长为8mm。

进一步，所述滤光片的中心波长λ＝650±10nm，截止带透过率优于0.0001。