本发明专利技术涉及一种水体COD在线监测系统和采用该系统监测水体COD的方法，以解决如何实现对水体COD的动态监测的问题。该系统包括：光源；光束转换模块；吸收池，包括待检测水体池和容置有参比水体的参比水体密封池，所述待检测水体池和所述参比水体密封池的排列方向与所述第一光束的传播方向垂直；分离模块，用于从透过所述吸收池的第一光束中分离出检测光束和参比光束；采集模块，用于将分离出的所述检测光束和所述参比光束转换为对应的光强电信号；处理模块，连接至所述采集模块，用于确定待检测水体的化学需氧量。本发明专利技术不需要采样，更不需要对待检测水体进行处理，直接将本发明专利技术放置在水体中便能实现对待检测水体的动态监测。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水体检测领域，尤其是涉及一种水体C0D在线监测系统和采用该系统 监测水体C0D的方法。
技术介绍
在工业废水处理过程中，需要实时监测水质的处理情况，以满足排放标准。在养殖 水域中，水体化学需氧量（是指水体中能被氧化的物质进行化学氧化时消耗氧的量，简称 C0D)直接影响到水产养殖的产量和水产生物的健康状况，及时监控水体中C0D的大小具有 重要经济价值。在生态水环境研究中，水体C0D作为环境保护污染物控制必测指标之一，能 确保真实反映水体有机物污染状况，因此，对水体C0D进行在线监测具有重要意义。 现有的水体C0D检测方法一般需对水体进行采样，再经过加入试剂预处理水样以 消除干扰物质的影响，通过高温消解法和比色法来测定水体中C0D含量，该方法可以达到 水体C0D的测定目的，但由于需对样本进行处理，耗时较长，不能实现动态监测。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是如何实现对水体C0D的动态监测。 为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种水体C0D在线监测系统和采用该系统监 测水体C0D的方法。 第一方面，该水体C0D在线监测系统包括：光源； 光束转换模块，用于从所述光源发出的光线中提取出预设波段的第一光束； 吸收池，包括待检测水体池和容置有参比水体的参比水体密封池，所述待检测水 体池和所述参比水体密封池的排列方向与所述第一光束的传播方向垂直； 分离模块，用于从透过所述吸收池的第一光束中分离出检测光束和参比光束，所 述检测光束为透过所述待检测水体池的第一光束，所述参比光束为透过所述参比水体密封 池的第一光束； 采集模块，用于将分离出的所述检测光束和所述参比光束转换为对应的光强电信 号，并对所述光强电信号进行预处理； 处理模块，连接至所述采集模块，用于根据预处理后的光强电信号计算待检测水 体的吸光度，并根据所述吸光度确定待检测水体的化学需氧量。 进一步地，该系统还包括： 温度传感器，连接至处理模块，用于检测所述待检测水体池中待检测水体的温度 值，并将所述温度值发送至所述处理模块； 所述处理模块还用于根据所述温度值对所述待检测水体的吸光度进行修正。 进一步地，该系统还包括：PH传感器，连接至所述处理模块，用于检测所述待检测水体池中待检测水体的酸 碱度，并将所述酸碱度发送至所述处理模块； 所述处理模块还用于根据所述酸碱度对所述待检测水体的吸光度进行修正。 进一步地，该系统还包括： 显示模块，连接至所述处理模块，用于向用户展示待检测水体的化学需氧量。 进一步地，该系统还包括：控制模块，用于控制所述采集模块、所述处理模块和/ 或所述显示模块完成相应的工作。 进一步地，所述分离模块为光斩波器。 进一步地，所述采集模块包括： 阵列式检测器，用于将分离出的所述检测光束和所述参比光束转换为对应的光强 电信号； 缓冲器，与所述阵列式检测器连接，用于对所述阵列式检测器转换成的光强电信 号进行缓存； 预处理器，与所述缓冲器连接，用于对所述缓冲器中的光强电信号进行预处理。 进一步地，所述预处理器包括： 滤波器，与所述缓冲器连接，用于对所述缓冲器中的光强电信号进行滤波处理； 放大器，与所述滤波器连接，用于对滤波处理后的光强电信号进行放大处理； 模数转换器，与所述放大器，用于将放大处理后的光强电信号数字化。 第二方面，该方法包括：S1、在光源产生的光线中提取出预设波段的第一光束；S2、将第一光束发射至所述待检测水体池和所述参比水体密封池；S3、对从所述吸收池透出的第一光束进行分离，得到从所述待检测水体池中透出 的检测光束和从所述参比水体密封池中透出的参比光束；S4、将分离出的检测光束和参比光束转变为对应的光强电信号；S5、将所述光强电信号进行滤波、放大和数字化； S6、根据数字化的光强电信号，计算待检测水体的吸光度；S7、根据待检测水体的吸光度，确定待检测水体化学需氧量的大小。 进一步地，采用以下公式计算待检测水体的吸光度： 其中，A为待检测水体的吸光度，Iaw为从所述待检测水体池中透出的检测 光束强度，Iaw _@$为从所述参比水体密封池中透出的参比光束强度，IeM为关闭所述光 源后待检测水体中的自然光强度。 本专利技术中检测光束为透过待检测水体池的光束，参比光束为透过参比水体密封池 的光束，利用透过相应水体的检测光束和参比光束的强度计算待检测水体的吸光度，便可 根据吸光度确定待检测水体的C0D大小。本专利技术中的参比水体密封池为密封装置，因此可 以将本专利技术放置在待检测水体中，使待检测水体池中浸入待检测水体进行监测。因此本发 明不需要采样，更不需要对待检测水体进行处理，直接将本专利技术放置在水体中便能实现对 待检测水体的动态监测。【附图说明】 通过参考附图会更加清楚的理解本专利技术的特征信息和优点，附图是示意性的而不 应理解为对本专利技术进行任何限制，在附图中： 图1示出了根据本专利技术水体C0D在线监测系统一实施例的结构示意图； 图2示出了根据本专利技术采用该系统监测水体C0D的方法一实施例的流程示意图； 附图标记： 1-光源；2-光束转换模块；3-凸透镜；4-待检测水体池中的透镜；5-分离模块； 6_清洁气孔；7-温度传感器；8-PH传感器；9-采集模块；10-处理模块；11-壳体；12-参比 水体密封池。【具体实施方式】 为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实 施方式对本专利技术进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施 例及实施例中的特征可以相互组合。 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可 以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本专利技术的保护范围并不受下面公开 的具体实施例的限制。 本专利技术提供一种水体C0D在线监测系统，如图1所示，该系统包括： 光源 1 ; 光束转换模块2,用于从所述光源发出的光线中提取出预设波段的第一光束； 吸收池，包括待检测水体池和容置有参比水体的参比水体密封池12,所述待检测 水体池和所述参比水体密封池的排列方向与所述第一光束的传播方向垂直； 分离模块5,用于从透过所述吸收池的第一光束中分离出检测光束和参比光束，所 述检测光束为透过所述待检测水体池的第一光束，所述参比光束为透过所述参比水体密封 池的第一光束； 采集模块9,用于将分离出的所述检测光束和所述参比光束转换为对应的光强电 信号，并对所述光强电信号进行预处理； 处理模块10,连接至所述采集模块，用于根据预处理后的光强电信号计算待检测 水体的吸光度，并根据所述吸光度确定待检测水体的化学需氧量。 其中，光源可采用高压短弧氙灯，采用加高压于惰性气体氙而放光的一种光源，可 产生200-350nm波段的紫外光。如图1所示，光源1和光束转换模块2可集成在在一起。 吸收池可以采用光程可变的吸收池，吸收池的待检测水体池中两端设有透镜4,调 节透镜的距离，便可改变吸收池的光程池，以适应检测不同氨氮浓度的水体。在图1中，参 比水体密封池未示出，实际上参比水体密封池位于具有透镜4的待检测水体池的下方，图 中的标记11为本专利技术监测系统的壳体。 容置有参比水体的参比水体密封池，是指容置有参比水体的池子为密封池。参比 水体一般采用净水，对监测工作起到参比对照的作用。这里，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种水体COD在线监测系统，其特征在于，包括：光源；光束转换模块，用于从所述光源发出的光线中提取出预设波段的第一光束；吸收池，包括待检测水体池和容置有参比水体的参比水体密封池，所述待检测水体池和所述参比水体密封池的排列方向与所述第一光束的传播方向垂直；分离模块，用于从透过所述吸收池的第一光束中分离出检测光束和参比光束，所述检测光束为透过所述待检测水体池的第一光束，所述参比光束为透过所述参比水体密封池的第一光束；采集模块，用于将分离出的所述检测光束和所述参比光束转换为对应的光强电信号，并对所述光强电信号进行预处理；处理模块，连接至所述采集模块，用于根据预处理后的光强电信号计算待检测水体的吸光度，并根据所述吸光度确定待检测水体的化学需氧量。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：董大明，矫雷子，刘飞，韩鹏程，李文龙，郎筠，鲍锋，
申请(专利权)人：北京农业智能装备技术研究中心，
类型：发明
国别省市：北京;11
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