The application provides a spectral water quality detection device and a detection method. The device includes: a light source, emitting detection light; a collimating optical device, receiving the detection light and collimating the detection light to form a parallel beam; an optical path converter, which is arranged in the detection area, changes the light path of the parallel beam injected into the detection area to form a transmission beam; and a spectral acquisition unit to obtain the transmission spectrum information of the transmission beam.
【技术实现步骤摘要】
光谱水质检测装置及检测方法
本申请涉及水质检测
,具体涉及光谱水质检测装置及检测方法。
技术介绍
传统的光学法检测技术是采用单波长或多波长的光线,在一定波段内测量吸光度,根据朗伯比尔定律计算物质浓度。由于不同物质的吸收波段不同,为了精确的检测水质参数,可采用紫外吸收全光谱测量法。这是一种从紫外光到可见光全波段进行吸光度测量的方法。通过对不同水质参数或不同物质浓度对吸光度进行数学建模,对待测水质的全波段吸光度进行计算,进而分析水质的方法。紫外吸收全光谱水质测试仪器多采用氙灯作为灯源,这是由于氙灯能产生从紫外到可见波段的较稳定的光。光线经过光学系统准直后,进入检测池。不同波长的光被对应物之吸收后,透射光经过光学系统分光,被CCD检测阵列检测便获得了透射光强的光谱。吸光度A=lg(I0/I1),其中I0为入射光强,I1为透射光强,计算获得的与波长对应的吸光度包含了待测物质的大量光谱信息。根据朗伯比尔定律:A=Kbc可以从光谱信息中获取物质的浓度信息,其中,K为摩尔吸光系数,与吸收物质的性质及入射光的波长λ有关,c为吸光物质的浓度,b为检测光程。由于水中不同的物质在进行测量时,所需要的最佳测量光程是不同的,常需要改变不同的光程以保持较高的信噪比。且不同浓度溶液也需要不同的光程,否则可能使准确度和精度降低。在光谱水质检测仪器中,改变光程通常是采用精密的机械结构去改变光源的位置或者检测光学系统的位置。本申请的专利技术人发现,这种方法光程的改变不够精准,且对机械结构的精密性具有较高的要求。
技术实现思路
本申请一个实施例提供了一种光谱水质检测装置,包括光源、准直光学器 ...
【技术保护点】
1.一种光谱水质检测装置,包括:光源,发射检测光;准直光学器,接收所述检测光并将所述检测光准直形成平行光束;光程变换器,设置于检测区域内,改变射入检测区域内的所述平行光束的光程,形成透射光束;光谱获取单元,获取所述透射光束的透射光谱信息。
【技术特征摘要】
1.一种光谱水质检测装置,包括:光源,发射检测光;准直光学器,接收所述检测光并将所述检测光准直形成平行光束;光程变换器,设置于检测区域内,改变射入检测区域内的所述平行光束的光程,形成透射光束;光谱获取单元,获取所述透射光束的透射光谱信息。2.根据权利要求1所述的装置,其中,所述装置还包括:计算设备,确定所述检测光的入射光谱信息和所述透射光谱信息,基于所述入射光谱信息和所述透射光谱信息计算所述光程对应的吸光度信息。3.根据权利要求2所述的装置,其中,所述装置还包括:感应光源,置于所述光源下方,产生感应光束;光电传感器,设置于所述感应光束射出所述检测区域处,感应所述感应光束通过所述光程变换器后的光信号;其中,所述计算设备基于所述光信号确定所述光程变换器的位置。4.根据权利要求3所述的装置,其中,所述装置还包括:位置控制器,与所述光程变换器连接,根据所述计算设备的指令控制所述光程变换器的位置。5.根据权利要求1所述的装置,其中,所述光谱获取单元包括:光束聚焦机构,将射出所述检测区域的所述透射光束聚焦成为细光束;分光系统,将所述细光束分光;光谱检测阵列,接收所述分光系统分光后的光,并获取所述透射光谱信息。6.根据权利要求1所述的装置,其中,所述光程变换器包括阶梯变换器或Dove棱镜;所述阶梯变换器每一层都涂有增透膜,且半部分设置有遮光部;所述阶梯变换器的材料包括石英玻璃、火石玻璃、塑料玻璃的一种;或所述Dove棱镜涂有增透膜,且设置至少一层遮光部。7.一种光谱水质检测方法,包...
【专利技术属性】
技术研发人员:廖炳瑜,姜自昊,
申请(专利权)人:北京英视智慧生态科技有限公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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