The invention belongs to the field of online water quality monitoring, in particular to a composite encapsulated LED light source and a multi-parameter water quality monitoring device based on the light source. LED composite light source encapsulates 230 +10 nm deep ultraviolet LED chip, 275 +10 nm deep ultraviolet LED chip and 0-3 visible LED chips on the same substrate. Water quality monitoring devices also include ultraviolet-visible absorption detection photodiode B, fluorescence detection photodiode C, quartz A, B, C; LED chips encapsulated by LED composite light source alternately emit light of different wavelengths, which irradiates into water body, absorbs, scatters and generates fluorescence, and the fluorescence generated is detected by fluorescence detection photodiode C; light irradiated by non-absorbed and scattered light is detected by fluorescence detection photodiode C. Ultraviolet and visible absorbance detects photodiode B. This application encapsulates different bands of LED chips on the same substrate, which can simultaneously measure nitrate, turbidity and chroma indicators and reflect dissolved organic matter concentration level. It has the advantages of small size, low power consumption and fast sensitivity.
【技术实现步骤摘要】
复合封装LED光源及基于该光源的水质监测装置
本专利技术属于环保领域的在线水质监测领域,特别是一种复合封装LED光源及基于该LED复合光源的多参数水质监测装置。
技术介绍
水质在线监测,是在线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。水质在线监测是防治水体污染和保障饮水安全的重要手段,为污水处理、河道与湖泊水环境治理以及饮用水净化效果提供重要的评价判断依据。水质在线监测指标众多,包括物理指标、化学指标和生物指标等。溶解性有机物(dissolvedorganicmatter,DOM)广泛存在于各类自然水体和污水中,主要包括大分子蛋白类、中等分子量的腐殖酸、富里酸以及其他小分子物质。在污水处理中,DOM是化学需氧量(Chemicaloxidedemand,COD)指标的主要贡献者,是形成河道黑臭水体的主要因素;在饮用水处理过程中,DOM可在氯化消毒工艺中生成具有致癌作用的消毒副产物;在末端管网中,DOM可为管道中微生物的生长提供碳源,造成生物污染。分析检测DOM浓度水平的方法主要包括化学法和光谱法。其中化学法主要包括化学需氧量测试和总有机碳测试,而光谱法主要包括紫外-可见吸光度法和荧光光谱法。化学法虽然在国家或行业标准中广泛采用,但其在线监测设备结构复杂,体积较大,价格高昂,测试周期长,需要化学试剂,存在二次化学污染,运维与废液处理费用高昂;而光谱法具有快速灵敏和无需化学试剂等优点。紫外吸光度法主要探测水中含有苯环等芳香性结构及其衍生物,水中的大分子蛋白类、腐殖酸、富里酸以及一些含有苯环的小分子化合物均可被紫外吸光度法所探测;溶解 ...
【技术保护点】
1.一种复合封装LED光源,其特征在于,包括230±10nm深紫外LED芯片、275±10nm深紫外LED芯片以及0~3个可见光LED芯片,将230±10nm深紫外LED芯片、275±10nm深紫外LED芯片以及0~3个可见光LED芯片封装在同一基底上,采用共用阳极、独立阴极或共用阴极、独立阳极的封装方式引出接线引脚,分别连接各自的驱动电路,实现独立开关控制。
【技术特征摘要】
1.一种复合封装LED光源,其特征在于,包括230±10nm深紫外LED芯片、275±10nm深紫外LED芯片以及0~3个可见光LED芯片,将230±10nm深紫外LED芯片、275±10nm深紫外LED芯片以及0~3个可见光LED芯片封装在同一基底上,采用共用阳极、独立阴极或共用阴极、独立阳极的封装方式引出接线引脚,分别连接各自的驱动电路,实现独立开关控制。2.根据权利要求1所述的复合封装LED光源,其特征在于,所述的可见光LED芯片选自465±10nm蓝光LED芯片、520±10nm绿光LED芯片和655±10nm红光LED芯片。3.一种基于权利要求1-2任一项所述的复合封装LED光源的多参数水质监测装置,其特征在于,还包括紫外-可见吸收探测光电二极管B(12)、荧光探测光电二极管C(13)、石英片A(5)、石英片B(6)、石英片C(7)、带通滤光片(14);所述石英片A(5)、石英片B(6)和石英片C(7)构成U型槽Ⅰ,待测水样在U型槽Ⅰ中流通,其中所述石英片A(5)和石英片B(6)相对设置,构成U型槽Ⅰ的竖直部分,石英片C(7)水平设置,与石英片A(5)和石英片B(6)的底部连接,构成U型槽Ⅰ的底部;复合封装LED光源(9)所封装的LED芯片交替发出不同波长的紫外或可见光,光透过石英片A(5)照射到U型槽Ⅰ内的水体,发生吸收、散射以及产生荧光,其中所产生的荧光经过石英片C(7)和带通滤光片(14)被荧光探测光电二极管C(13)所探测,而蓝光遇到颗粒物和胶体所形成的散射光透过探测腐殖质类荧光的带通滤光片(14),被荧光探测光电二极管C(13)所探测;未经吸收和散射的光穿过水体、透过石英片B(6),照射到紫外-可见吸光度探测光电二极管B(12)上。4.根据权利要求3所述的多参数水质监测装置,其特征在于,还包括比例分光片(10)和参考光路光电二极管A(11),所述比例分光片(10)与复合封装LED光源(9)的轴线呈45°角设置,比例分光片(10)将复合封装LED光源(9)发出的光线分为两路,一路保持与原来相同的方向,另一路则与原有方向垂直,其中一路作为测量光路,一路作为参考光路,分光比例从10/90到90/10。5.根据权利要求4所述的多参数水质监测探装置,其特征在于,所述复合封装LED光源(9)的轴线与U型槽的轴线...
【专利技术属性】
技术研发人员:李文涛,吴亚萍,李爱民,张光延,李燕,庄建军,季闻翔,江浩楠,陈春鸣,韩玉泽,
申请(专利权)人:南京大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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