一种在线式全光谱水质分析仪制造技术

本发明专利技术涉及一种在线式全光谱水质分析仪，包括光路模块，光路模块通信连接测控系统，光路模块包括光源驱动单元，光源驱动单元的输出端连接光源单元的驱动端，光源单元发出的光束经过聚焦准直分光单元聚焦进入第一一分二光纤的单端，第一一分二光纤的双端分别将光束进入准直单元，光束经过准直单元进入光束选择器，光束经过光束选择器分别进入测量通道单元及参比通道单元，测量通道单元及参比通道单元输出的光束分别经过聚焦单元进入第二一分二光纤的双端，第二一分二光纤的单端连接光谱仪的输入端。可根据不同的水体测试要求直接替换拆装光程件，方便，快捷。可以实现参比通道密封蒸馏水，提高测试准确度。

On line full spectrum water quality analyzer

The present invention relates to an online full spectrum analyzer, including optical module, optical module communication connection control system, optical module includes a light source driving unit, the output light source drive unit is connected the light source unit driving end, the light beam from the light source unit by focusing collimation optical splitter unit focusing into the first one in two one end of the optical fiber, the first one is divided into two fiber double end respectively beams into the collimation unit beam through a collimating unit into the beam beam through the beam selector selector, respectively enter the measurement channel and reference channel unit unit, measuring channel unit and reference beam channel unit output respectively after entering the 21 double focusing unit end of the two fiber, the 21 input terminal is connected at one end of the two optical fiber spectrometer. According to the requirements of different water bodies, it is convenient and quick to replace the optical components. Reference channel can be sealed distilled water, improve test accuracy.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于测试装置的技术改进领域，尤其涉及一种在线式全光谱水质分析仪。
技术介绍
现有水质光谱检测设备：1.非在线式水质光谱分析仪，通常人工采样后利用化学和光谱的方法进行实验室检测2.在线式单参数水质光谱分析仪，含有复杂的预处理系统。3.在线式多参数水质光谱分析仪，为多传感器集成组合式。光谱法使用光谱一般使用单色光或者是200-400nm紫外光连续光。非在线式和在线式单参数水质光谱分析仪一般都要进行水样预处理，此工艺繁杂、测量周期长、所需化学试剂多、成本高、污染环境。目前也有多参数的水质监测系统，但都是采用多个传感器进行集成，此法需要多个不同类型传感器，成本较高，不便于操作。目前在线式水质光谱分析仪都不能实现把仪器直接放入水中在线式原位检测。样品吸收池的光程一般都是固定的不能无法实现吸收光程的调节，导致测试范围较窄。双光束的参比光路一般都是空气，由于空气和水的折射率相差较大，使得光路稍有偏差，导致测试误差较大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种在线式全光谱水质分析仪，旨在解决上述的技术问题。本专利技术是这样实现的，一种在线式全光谱水质分析仪，所述在线式全光谱水质分析仪包括光路模块及测控系统，所述光路模块通信连接所述测控系统，所述光路模块包括光源驱动单元、光源单元、聚焦准直分光单元、测量通道单元、参比通道单元、第一一分二光纤、准直单元、聚焦单元、第二一分二光纤及光谱仪，所述光源驱动单元的输出端连接所述光源单元的驱动端，所述光源单元发出的光束经过聚焦准直分光单元聚焦进入所述第一一分二光纤的单端，所述第一一分二光纤的双端分别将光束进入准直单元，光束经过准直单元进入光束选择器，光束经过光束选择器分别进入测量通道单元及参比通道单元，所述测量通道单元及参比通道单元输出的光束分别经过聚焦单元进入第二一分二光纤的双端，所述第二一分二光纤的单端连接所述光谱仪的输入端。本专利技术的进一步技术方案是：所述测量通道单元及参比通道单元分别设置于样品池上，所述样品池固定连接有光程件，所述光程件的两侧通过密封圈与所述样品池相连。本专利技术的进一步技术方案是：所述光程件包括原位式光程件及岸上式光程件，所述原位式光程件包括本体，所述本体的两侧中间设有通孔，所述本体的顶面两端分别设有向下的凹陷部，两个凹陷部之间设有凹槽，所述凹陷部的底面对称设有螺纹孔，所述凹槽两侧通孔通过石英窗口镜片密封连接。本专利技术的进一步技术方案是：所述岸上式光程件包括本体，所述本体的顶面设有向下的凹陷槽，所述本体的相对侧面中间分别设有通孔，所述凹陷槽的底面角位置设有螺纹孔。本专利技术的进一步技术方案是：所述样品池的截面成圆形，所述样品池的两端均向下凹陷成阶梯形，两凹陷之间分别设有测量通道孔及参比通道孔，所述样品池的圆形表面中间设有向内凹陷的测量凹陷部，所述测量凹陷部的对称面设有向内的凹陷面，所述凹陷面中间设有向下的参比凹陷槽，所述测量凹陷部底面设有固定螺纹孔，所述凹陷面上在参比凹陷槽两侧设有固定螺纹孔。本专利技术的进一步技术方案是：所述聚焦准直分光单元采用的是两块凹面相对设置的凸透镜；所述准直单元采用的是两面凸透镜；所述聚焦单元采用的是两面凸透镜。本专利技术的进一步技术方案是：所述光源单元采用的是氙灯。本专利技术的进一步技术方案是：所述测控系统包括主控模块及控制板，所述主控模块通信连接所述控制板双向通信，所述主控模块包括平行设置的时序控制单元及测控单元。本专利技术的进一步技术方案是：所述控制板上分别设有中央处理器MCU、光传感器阵列时序产生单元、光传感器阵列单元、光电监测单元、信号调解及放大处理单元、A/D转换单元及数据缓冲及处理单元，所述中央处理器MCU的输出端分别连接光源驱动单元的输入端、光传感器阵列时序产生单元的输入端、数据缓存及处理单元的输入端及A/D转换单元的输入端，所述光传感器阵列时序产生单元的输出端连接所述光传感器阵列的输入端，所述光传感器阵列的输入端还连接所述光束选择器的输出端，所述光传感器阵列的输出端连接所述信号调解及放大处理单元的输入端，所述信号调解及放大处理单元输出端连接所述A/D转换单元的输入端，所述A/D转换单元的输出端连接所述数据缓存及处理单元的输入端，所述数据缓存及处理单元的输入端还连接所述光电监测单元的输出端，所述光电监测单元的输入端连接所述光束选择器的输出端，所述数据缓存及处理单元的输出端连接所述测控单元的输入端，所述中央处理器MCU的输入端连接所述时序控制单元的输入端。本专利技术的进一步技术方案是：所述主控模块采用的是上位机或主系统。本专利技术的有益效果是：可以进行紫外可见区（190-730nm）光谱扫描，可以利用可见光区光谱实现对浊度补偿，提高测试准确性，可以通过更换光程件实现完全浸入水中和岸上水质监测两种不同形式，可根据不同的水体测试要求直接替换拆装光程件，方便，快捷。可以实现参比通道密封蒸馏水，提高测试准确度。附图说明图1是本专利技术实施例提供的光路模块的结构示意图。图2是本专利技术实施例提供的测控系统的结构框图。图3是本专利技术实施例提供的样品池的结构图一。图4是本专利技术实施例提供的样品池的结构图一。图5是本专利技术实施例提供的样品池的结构图一。图6是本专利技术实施例提供的样品池的结构图一。图7是本专利技术实施例提供的原位式光程件的结构图。图8是本专利技术实施例提供的岸上式光程件的结构图。具体实施方式图1示出了本专利技术提供的在线式全光谱水质分析仪，所述在线式全光谱水质分析仪包括光路模块及测控系统，所述光路模块通信连接所述测控系统，所述光路模块包括光源驱动单元、光源单元、聚焦准直分光单元、测量通道单元、参比通道单元、第一一分二光纤、准直单元、聚焦单元、第二一分二光纤及光谱仪，所述光源驱动单元的输出端连接所述光源单元的驱动端，所述光源单元发出的光束经过聚焦准直分光单元聚焦进入所述第一一分二光纤的单端，所述第一一分二光纤的双端分别将光束进入准直单元，光束经过准直单元进入光束选择器，光束经过光束选择器分别进入测量通道单元及参比通道单元，所述测量通道单元及参比通道单元输出的光束分别经过聚焦单元进入第二一分二光纤的双端，所述第二一分二光纤的单端连接所述光谱仪的输入端。所述测量通道单元及参比通道单元分别设置于样品池上，所述样品池固定连接有光程件，所述光程件的两侧通过密封圈与所述样品池相连。所述光程件包括原位式光程件及岸上式光程件，所述原位式光程件包括本体，所述本体的两侧中间设有通孔，所述本体的顶面两端分别设有向下的凹陷部20，两个凹陷部之间设有凹槽21，所述凹陷部20的底面对称设有螺纹孔，所述凹槽21两侧通孔通过石英窗口镜片密封连接。所述岸上式光程件包括本体，所述本体的顶面设有向下的凹陷槽30，所述本体的相对侧面中间分别设有通孔32，所述凹陷槽30的底面角位置设有螺纹孔。所述样品池10的截面成圆形，所述样品池10的两端均向下凹陷成阶梯形，两凹陷之间分别设有测量通道孔及参比通道孔，所述样品池的圆形表面中间设有向内凹陷的测量凹陷部103，所述测量凹陷部103的对称面设有向内的凹陷面101，所述凹陷面中间设有向下的参比凹陷槽102，所述测量凹陷部103底面设有固定螺纹孔，所述凹陷面101上在参比凹陷槽102两侧设有固定螺纹孔。所述聚焦准直分光单元采用的是两块凹面相对设置的凸透镜；所述准直本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在线式全光谱水质分析仪，其特征在于，所述在线式全光谱水质分析仪包括光路模块及测控系统，所述光路模块通信连接所述测控系统，所述光路模块包括光源驱动单元、光源单元、聚焦准直分光单元、测量通道单元、参比通道单元、第一一分二光纤、准直单元、聚焦单元、第二一分二光纤及光谱仪，所述光源驱动单元的输出端连接所述光源单元的驱动端，所述光源单元发出的光束经过聚焦准直分光单元聚焦进入所述第一一分二光纤的单端，所述第一一分二光纤的双端分别将光束进入准直单元，光束经过准直单元进入光束选择器，光束经过光束选择器分别进入测量通道单元及参比通道单元，所述测量通道单元及参比通道单元输出的光束分别经过聚焦单元进入第二一分二光纤的双端，所述第二一分二光纤的单端连接所述光谱仪的输入端。

【技术特征摘要】
1.一种在线式全光谱水质分析仪，其特征在于，所述在线式全光谱水质分析仪包括光路模块及测控系统，所述光路模块通信连接所述测控系统，所述光路模块包括光源驱动单元、光源单元、聚焦准直分光单元、测量通道单元、参比通道单元、第一一分二光纤、准直单元、聚焦单元、第二一分二光纤及光谱仪，所述光源驱动单元的输出端连接所述光源单元的驱动端，所述光源单元发出的光束经过聚焦准直分光单元聚焦进入所述第一一分二光纤的单端，所述第一一分二光纤的双端分别将光束进入准直单元，光束经过准直单元进入光束选择器，光束经过光束选择器分别进入测量通道单元及参比通道单元，所述测量通道单元及参比通道单元输出的光束分别经过聚焦单元进入第二一分二光纤的双端，所述第二一分二光纤的单端连接所述光谱仪的输入端。2.根据权利要求1所述的在线式全光谱水质分析仪，其特征在于，所述测量通道单元及参比通道单元分别设置于样品池上，所述样品池固定连接有光程件，所述光程件的两侧通过密封圈与所述样品池相连。3.根据权利要求2所述的在线式全光谱水质分析仪，其特征在于，所述光程件包括原位式光程件及岸上式光程件，所述原位式光程件包括本体，所述本体的两侧中间设有通孔，所述本体的顶面两端分别设有向下的凹陷部，两个凹陷部之间设有凹槽，所述凹陷部的底面对称设有螺纹孔，所述凹槽两侧通孔通过石英窗口镜片密封连接。4.根据权利要求3所述的在线式全光谱水质分析仪，其特征在于，所述岸上式光程件包括本体，所述本体的顶面设有向下的凹陷槽，所述本体的相对侧面中间分别设有通孔，所述凹陷槽的底面角位置设有螺纹孔。5.根据权利要求4所述的在线式全光谱水质分析仪，其特征在于，所述样品池的截面成圆形，所述样品池的两端均向下凹陷成阶梯形，两凹陷之间分别设有测量通道孔及参比通道孔，所述样品池的圆形表面中间设有向内凹陷的测量凹陷部，所述测量凹陷部的对称面设有向内的凹陷面...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明，付琼，朱湘飞，王乐井，曾永龙，
申请(专利权)人：深圳市赛宝伦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44