[发明专利]一种基于复合光谱测量的在线水质监测装置

摘要

本发明公开一种基于复合光谱测量的在线水质监测装置，包括激发单元、光谱采集单元与控制单元；所述激发单元包括复合光源、传导光纤；所述光谱采集单元包括光学流通池、探测光纤、光谱采集模块；所述控制单元包括计算机；复合光源为一个宽波长连续光源及6个不同波长的LED分立光源，在上位机计算机控制下发出所需的不同波长光；采用复合光源，可检测吸光度、荧光及散射信号，同时测量多个水质参数，实现全面、实时、快速、精确了解水质各项参数变化情况。通过获取的不同信号与水质中成分之间的关系换算出待测样品中跟参数的具体浓度，从而保证了测量精度的进一步提高。

主权项

一种基于复合光谱测量的在线水质监测装置，其特征在于：连续光源垂直射入待测样品中，待测样品吸收垂直入射连续光，分立光源由6个不同波长的LED光源组成，分立光源可发射不同波长的入射光进入待测样品中，入射光进入待测样品后与样品中物质相互作用产生荧光及散射信号，通过光谱采集模块在其光路垂直方向获取荧光及散射信号；具体结构为：包括激发单元、光谱采集单元与控制单元；所述激发单元包括复合光源(1)、传导光纤(2)；所述光谱采集单元包括光学流通池(3)、探测光纤(4)、光谱采集模块(5)；所述控制单元包括计算机(6)；其中：计算机(6)为上位机，用于光谱数据的采集处理显示存储及对整个系统的控制；复合光源(1)为一个宽波长连续光源及6个不同波长的LED分立光源，在上位机计算机(6)控制下发出所需的不同波长光，宽波长连续光通过传导光纤(2)传输到光学流通池(3)，6个不同波长的LED分立光无需经过传导光纤(2)直接进入光学流通池(3)；光学流通池(3)中由LED光源直接发射的光及由传导光纤(2)传导来的宽波长连续光用来激发水体中物质获得吸收光、荧光及散射光，吸收光、荧光及散射光进入到探测光纤(4)，完成对吸收光、荧光及散射光信号的快速采集，经过探测光纤(4)传输至光谱采集模块(5)；光谱采集模块(5)用来将吸收光、荧光及散射光信号快速采集；所述光学流通池(3)包括基体(400)、入水口(401)、准直透镜(402)、传导光纤接头(403)、LED接头(404)、聚焦透镜(405)、探测光纤接头(406)、出水口(407)、石英光窗(408)；所述传导光纤接头(403)设置在基体(400)顶部，所述探测光纤接头(406)设置在基体(400)底部，在基体(400)侧面上半部分和下半部分分别设置入水口(401)和出水口(407)，所述准直透镜(402)设置在传导光纤接头(403)内部，在探测光纤接头(406)上部设置聚焦透镜(405)，在除去入水口(401)和出水口(407)面的基体(400)侧面下半部分设置LED接头(404)，分别在传导光纤接头(403)、探测光纤接头(406)和LED接头(404)靠近基体(400)的前端设置石英光窗(408)；复合光源(1)的宽波长连续光源的波长范围为185～1100nm；复合光源(1)的6个不同波长的LED光源的中心波长分别为260nm、285nm、315nm、375nm、341nm和405nm；光谱采集模块(5)采集的波长范围满足200～1100nm。