用于水质在线监测的双光路吸收光谱稳定测量系统及方法技术方案

本发明专利技术属于水质监测技术领域，涉及一种用于水质在线监测的双光路吸收光谱稳定测量系统及方法。解决传统单光路方法在测量环境发生变化时测量结果不准确的问题，包括密封箱体、标液池、样品池及计算机；密封箱体内安装有闪烁光源模块、光路切换器及光谱仪；光路切换器的两路输入端分别通过光纤与标液池和样品池的出光口连接；光路切换器的两路输出端通过Y型光纤与光谱仪输入端连接；计算机与光路切换器及光谱仪通信。通过硬件系统双路实时测量、软件算法进行实时处理，能够在外界环境发生变化(如光源衰减、光纤弯折)时通过双光路在系统内部进行矫正，使外界环境变化不影响系统对被测物质吸收光谱的测量，在任何环境中都能正确的测量水质数据。

【技术实现步骤摘要】
用于水质在线监测的双光路吸收光谱稳定测量系统及方法
本专利技术涉及水质监测
，具体涉及一种用于水质在线监测的双光路吸收光谱稳定测量系统及方法。
技术介绍
基于光谱法的水质在线监测系统是一种以水中特定物质对特定波长的光产生吸收作用为原理，通过测量物质的分子吸收光谱，来间接的测量水质参数的方法。光谱法由于不需要化学试剂，相比传统的化学检测方法，能做到实时的在线原位测量。吸收光谱的测量是基于光谱法的水质在线监测系统中极为重要的一步。作为模型的输入，吸收光谱进入浓度定量分析模型后可直接输出被测水体所感兴趣成份(如COD、BOD、硝酸盐等)的浓度数据，可以说吸收光谱的测量准确性直接影响了最终浓度数据的准确性。传统的方法一般为单光路的方法，即通过光纤连接光源、被测水体、光谱仪等来完成吸收光谱的测量。单光路的方法只适合固定环境中吸收光谱的测量，对同一种物质，一旦测量环境发生改变，被测物质吸收光谱的整体幅度值就会发生改变。例如光源输出光强度随使用时间而有所衰减，会直接导致被测物质的吸收光谱整体幅值减小，从结果上直接造成了输出浓度的减小，显本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于水质在线监测的双光路吸收光谱稳定测量系统，其特征在于：包括密封箱体、标液池、样品池及计算机；所述标液池内添加标准液，所述样品池内循环流入待测水样；/n所述密封箱体内安装有闪烁光源模块、光路切换器及光谱仪；/n所述闪烁光源模块用于提供入射光，其输出端通过Y型光纤分别与标液池和样品池的入光口连接；/n所述光路切换器的两路输入端分别通过光纤与标液池和样品池的出光口连接；所述光路切换器的两路输出端通过Y型光纤与光谱仪输入端连接；/n所述计算机与光路切换器及光谱仪通信，计算机包括存储器及处理器，所述存储器内存储计算机程序，所述计算机程序在处理器中运行时，执行以下步骤：/n步骤一、控制光路切换...

【技术特征摘要】
1.一种用于水质在线监测的双光路吸收光谱稳定测量系统，其特征在于：包括密封箱体、标液池、样品池及计算机；所述标液池内添加标准液，所述样品池内循环流入待测水样；
所述密封箱体内安装有闪烁光源模块、光路切换器及光谱仪；
所述闪烁光源模块用于提供入射光，其输出端通过Y型光纤分别与标液池和样品池的入光口连接；
所述光路切换器的两路输入端分别通过光纤与标液池和样品池的出光口连接；所述光路切换器的两路输出端通过Y型光纤与光谱仪输入端连接；
所述计算机与光路切换器及光谱仪通信，计算机包括存储器及处理器，所述存储器内存储计算机程序，所述计算机程序在处理器中运行时，执行以下步骤：
步骤一、控制光路切换器切换光路，使得待测光路与参比光路分别先后进入光谱仪；其中待测光路为样品池出光口输出的光路，参比光路为标液池出光口输出的光路；
步骤二、控制光谱仪分别采集待测光路与参比光路的n组透射光谱数据，其中n为大于等于1的正整数；
步骤三、计算待测光路的透射光谱IA和参比光路的透射光谱IB；
步骤四、计算吸收光谱。


2.根据权利要求1所述的用于水质在线监测的双光路吸收光谱稳定测量系统，其特征在于，所述步骤三通过公式1计算待测光路的透射光谱IA和参比光路的透射光谱IB：





3.根据权利要求2所述的用于水质在线监测的双光路吸收光谱稳定测量系统，其特征在于，步骤四通过公式2计算吸收光谱：





4.根据权利要求1-3任一所述的用于水质在线监测的双光路吸收光谱稳定测量系...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘嘉诚，于涛，王雪霁，杜剑，刘宏，刘骁，张周锋，胡炳樑，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61