一种在线COD水质测试方法技术

一种在线ＣＯＤ水质测试方式，涉及ＣＯＤ在线水质测试相关技术；该方法包括如下步骤：①使光源发出的光分成三个方向，分别为Ｕ１．Ｕ２．Ｕ３；②使Ｕ１经比色皿后被半镜分为光和折射光，并分别通过光电转换器转换为可见光电信号和紫外光电信号，分别送放大器ＶＩＳ及ＵＶ；③使Ｕ２经滤镜成紫外光，再经光电转换器成紫外光补偿电信号，送放大器ＵＶ；④使Ｕ３经滤镜成可见光，再经光电转换器成可见光补偿电信号，送放大器ＶＩＳ；⑤经放大的ＵＶ及ＶＩＳ电信号输至微分放大器测定紫外吸光度和可见光吸光度的差值，并将该信号输至显示器或其它输出端。本发明专利技术测试速度快，准确度高，不产生二次污染，易于维护。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水质测试
，特别涉及COD在线水质测试相关技术。
技术介绍
在水质测试、分析等
，现有技术主要有Phyf，OCR仪、导电率仪等；这些仪器仅能检测水样的温度、酸度、导电率、含盐量等，对于水中的重金属离子，目前采用化学分析法测定这些微量元素离子，对于化学分析方法来说，操作繁索，准确度不高，易造成二次污染，对于水中有机物的种类，含量测试，也有COD(化学氧含量)在线测试技术的出现，但均采用重铭酸钾法，即以重铬酸钾作为强氧化剂来氧化水中的有机物，从而得出COD值。这些方法存在有须定期添加药剂，从而使水质带来二次污染，反应时间长、不能做到实时监测，准确度低，结构复杂，管道易堵塞，维护费用高，无法进行地表水监测等方面的不足。
技术实现思路
本专利技术目的是针对以上现有技术存在的不足，提出一种利用光对有机物的吸收特性，来得出水中有机物的含量，在测试过程中不需添加药剂，不产生二次污染，测试速度快，可进行实时监测，准确度高，结构简单，易于维护的在线COD水质测试方法。在线COD水质测试方法可以通过以下技术方案实现一种在线COD水质测试方法，所述测试方法包括以下步骤a、使光源发出的辐射光分成三个方向的光，分别为U1、U2、U3。b、使U1光通过比色器及半镜，使其分成两束，一速为直射光U10，另一束为折射光U11；折射光U11经紫外光滤镜使其成为紫外光，再经光电转换器将紫外光转化为电信号放大后输送至UV放大器；直射光U10经可见光滤镜滤除其它成份后再经光电转换器将可见光转化为电信号，放大后输送至VIS放大器。c、使U2光经紫外滤镜使其成为紫外光，该紫外光再经光电转换器将紫外光转化为电信号并给予放大后得一补偿紫外光电信号输送至UV放大器。d、使U3光经可见光滤镜使其成为可见光，该光再经光电转换器转换为电信号，并给予放大后得一补偿可见光电信号输送至VIS放大器。e、将由UV放大器、VIS放大器放大的UV及VIS电信号分别输至微分放大器、UV电信号输出头及VIS电信号输出关。微分放大器测定紫外吸光度和可见光吸光度的差值，并将该差值还源成电信号后输出至显示器或V/I转换器或标准输出端。为增加聚光性，所述光源与比色器之间设有一使光线U1聚集的聚光镜。并可同时在所述比色器的光线输入处和光线输出处设有使光线聚集的凸透镜。本专利技术技术进步在于，利用光对有机物的吸收特性，可在不添加任何药剂的情况下快速、准确的得到监测数据，使用简单，不易产生二次污染。附图说明图1为本专利技术的原理示意图；图2为UV、VIS放大器22、32电路图；图3为微分放大器电路图；图4为电源电路图。具体实施方法光源1(低压水银光柱灯)发出的辐射光分成三个方向，其中一条方向的光U1通过比色皿10，然后经过半镜11分成两束光。U11(紫外光)和U10(可见光)，其它两个方向的光分别形成U2光(参考紫外光)和U3光(参考可见光)，U2光和U3光的作用是为了补偿由于光源的强度而引起的波动提供信号。通过光学滤镜检测到U2和U11，它只允许波长为254nm的紫外光通过。同时，UV放大器22作为一个电信号支持过滤器输出；同理，通过光学过滤镜检测U3和U10，它也只允许波长546nm的可见光通过。同时VIS放大器32作为一个电信号过滤器输出支持。UV放大器22和VIS放大器32，它们为由于光源的强度而引起的波动提供重要的补偿信号，发送到微分放大器。微分放大器2测定紫外吸光度和可见光吸光度的差值，并将他们还原成信号，从而不有受无机物影响，然后再输入显示器5；同时这些信号通过V/1转换器6，标准输出仪7将提供输出信号。当样品溶液有大量的有机物时，如上所说，允许这些信号通过微分放大器，因此仅有紫外光度可以直接读出和输出。一种在线COD水质测试方法，所述测试方法包括以下步骤a、使光源1发出的辐射光分成三个方向的光，分别为U1、U2、U3；b、使U1光通过比色器10及半镜11，使其分成两束，一速为直射光U10，另一束为折射光U11；折射光U11经紫外光滤镜12使其成为紫外光，再经光电转换器13将紫外光转化为电信号放大后输送至UV放大器22；直射光U10经可见光滤镜14滤除其它成份后再经VIS转换器15将可见光转化为电信号，放大后输送至VIS放大器32；c、使U2光经紫外滤镜20使其成为紫外光，该紫外光再经转换器21将紫外光转化为电信号并给予放大后得一补偿紫外光电信号输送至UV放大器22；d、使U3光经可见光滤镜30使其成为可见光，该光再经转换器31转换为电信号，并给予放大后得一补偿可见光电信号输送至VIS放大器32；e、将由UV放大器22、VIS放大器32放大的UV及VIS电信号分别输致微分放大及UV电信号输出头3及VIS电信号输出关4，微分放大器2测定紫外吸光度和可见光吸光度的差值，并将该差值还源成电信号后输出至显示器5V/I转换器6或标准输出端7。在线COD水质测试方法，所述光源1与比色器10之间设有一使光线U1聚集的聚光镜16。比色器10的光线输入处和光线输出处设有使光线聚集的凸透镜17、18。也可与比色器10相配合，设一比色器清洗装置8。本专利技术的实施例如图1所示，其具体电路为COD采用水泵把要测试的水标本送至光路中的标本测试容器(比色皿)中，然后使用特定频率光源透射过容器，再使用光电管感应已衰减了光信号，转换成水质电信号，送多路选择开关4066；选通光电管转换过来的水质信号，通过AD574将模拟量转成数字量，经89C51处理，用AT24C64对历史数据存储，同时由ICL7106转发送液晶显示，由通全双工串行通讯口送RS232。紫外光波对COD高灵敏度吸收后射向无极性驻极体光电管转换成电信号。再由运放OP15构成三极放大电路，送AD574。精心调整相关外围元件参数，可使其幅频特性与权曲线相近，其输出直流电平反映了COD含量的多少。该转换电路线性良好，抗干扰能力强，输出电流范围在4-20MA变化，其变化比达103，再送12位转换，有利于提高系统的测量范围。A/D采用精度高，速度快(25US)的AD574，AD574，可输入-±5V或-±10V交流电压信号，12位转换，转换最大时间为25μs，完全满足测量精度要求。并在其转换并对信号作了采样保持处理之前加一采样/保持电路LF398，该芯片具有采样速率高，保持电压下降慢和精度高等特点，电压信号送至a/d转换器ad574，其间以跟随器隔离，这样整个电路系统避免了采样的孔径时间以及器件间影响引起的偏差。由AD574送到89C51的编码，即反映了所测吸光率(ABS)变化和COD的多少。经软件处理后，ABS、COD显示值由P1口输出，经ICL7106(三位半AD转换LCD驱动)送液晶显示。COD整机采用了模块化结构；89C51、AD5749、MAX232、AT24C64组成主控电路；由TC5043、AE555、OP15四运放，光路及光电传感器组成COD检测模块；由CN2-F60，7805、7815、7905、7915组成的电源板，由水泵，电机及其驱动电路组成的机电动力模块。附图2为主控电路，由89C51、LF398、AD574、MAX232、AT24C64组成。系统的核心部分是AT89C51单片机，89C51是一个八位(8-bi本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在线ＣＯＤ水质测试方法，其特征在于，所述测试方法包括以下步骤：ａ、使光源（１）发出的辐射光分成三个方向的光，分别为：Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３；ｂ、使Ｕ１光通过比色器（１０）及半镜（１１），使其分成两束，一速为直射光Ｕ１０，另一束为折射光 Ｕ１１；折射光Ｕ１１经紫外光滤镜（１２）使其成为紫外光，再经光电转换器（１３）将紫外光转化为电信号放大后输送至ＵＶ放大器（２２）；直射光Ｕ１０经可见光滤镜（１４）滤除其它成份后再经光电转换器（１５）将可见光转化为电信号，放大后输送至ＶＩＳ放大器（３２）；ｃ、使Ｕ２光经紫外滤镜（２０）使其成为紫外光，该紫外光再经光电转换器（２１）将紫外光转化为电信号并给予放大后得一补偿紫外光电信号，输送至ＵＶ放大器（２２）用于提供补偿信号；ｄ、使Ｕ３光经可见光滤镜（３０）使其成可见光， 该光再经光电转换器（３１）转换为电信号，并给予放大后得一补偿可见光电信号输送至ＶＩＳ放大器（３２）用于补偿信号的提供；ｅ、将由ＵＶ放大器（２２）、ＶＩＳ放大器（３２）放大的ＵＶ及ＶＩＳ电信号分别输至微分放大器（２）、ＵＶ电信号输出头（３ ）及ＶＩＳ电信号输出头（４），微分放大器（２）测定紫外吸光度和可见光吸光度的差值，并将该差值还源成电信号后输出至显示器（５）或Ｖ／Ｉ转换器（６）或标准输出端（７）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：常春，
申请(专利权)人：常春，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]