一种饮用水水质检测装置制造方法及图纸

一种饮用水水质检测装置，包括第一入射光源和第二入射光源、光探测器、光学池，第一入射光源提供易被COD/TOC吸收的第一入射光和不易被COD/TOC吸收的第二入射光，第二入射光源提供不易被COD/TOC吸收的第三入射光。第一入射光源和光学池、光探测器在同一条直线A上，第二入射光源不在直线A上；第二入射光源和光学池的连线，与第一入射光源和光学池的连线的夹角为锐角或直角。当不同水质的水体流经光学池时，形成不同的光谱特性曲线，结合数学算法及参数标定，实现对COD和TOC以及水体浊度的快速检测。本检测装置精度高、成本低，可广泛应用于家庭饮用水水质检测。家庭饮用水水质检测。家庭饮用水水质检测。

【技术实现步骤摘要】
一种饮用水水质检测装置


[0001]本技术涉及水质检测领域，特别涉及一种饮用水水质检测装置。

技术介绍

[0002]饮水健康成为越来越多家庭关注的重点，我国新的《生活饮用水卫生标准》GB 5749
‑
2006结合我国的国情与实际而制定，大幅增加
了
有机物、微生物、消毒副产物指标，其中有机物综合指标主要包括耗氧量、总有机碳、生化需氧量等。耗氧量也称化学需氧量(锰法)，以CODmn表示，以高锰酸钾为氧化剂，在一定条件下氧化水中还原性物质，将消耗高锰酸钾的量折算为氧表示(O2，mg/L)。水中还原性物质包括无机物和有机物，主要是有机物，因此耗氧量能间接反映水受有机污染的程度，是评价水体受有机物污染总量的一项综合指标。总有机碳（TOC)，指水中存在的溶解性和悬浮性有机碳的碳含量。
[0003]常规用于工业的试剂法水质分析技术和水质检测仪，由于涉及化学试剂消耗，产生化学废液，不能用于民用特别是家庭生活饮用水水质检测；另一方面，工业用紫外UV仪，单波长检测一般由低压汞灯作光源，提供 254nm的光，多波长检测一般采用氘灯、氙灯和钨灯等提供光源，使得检测设备体积大、成本高，不适用于在家庭生活饮用水检测中广泛使用。
[0004]另一方面，浑浊度也是反映饮用水物理性状的指标之一，水体浊度是由于悬浮物或者胶态物，或者两者同时造成光学方面的散射或吸收，常规检测方法是使用福尔马肼标准混悬液散射光的强度与待测水样散射光强度进行比较。散射光的强度越大，表示浊度越高。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于：提供了一种饮用水水质检测装置，采用两个入射光源，第一入射光源和光学池、光探测器在同一直线上，提供直射光源，而第二入射光源提供散射光源，两个入射光源结合，提高了水质检测的精度，且本方案的结构简单，适合民用推广。
[0006]本技术采用的技术方案如下：
[0007]一种饮用水水质检测装置，包括提供特定波长入射光的第一入射光源和第二入射光源，接收光信号并转换为电信号的光探测器，提供被测水样光学反应的光学池，所述第一入射光源提供易被COD/TOC吸收的第一入射光和不易被COD/TOC吸收的第二入射光，所述第二入射光源提供不易被COD/TOC吸收的第三入射光；
[0008]所述第一入射光源和光学池、光探测器在同一条直线A上，所述第二入射光源不在直线A上；第二入射光源和光学池的连线，与第一入射光源和光学池的连线的夹角为锐角或直角。
[0009]为了更好地实现本方案，进一步地，所述第二入射光和第三入射光的波长相同。
[0010]为了更好地实现本方案，进一步地，还包括接收电信号并进行处理后输出的光探测电路，所述光探测电路和光探测器连接。
[0011]为了更好地实现本方案，进一步地，所述第二入射光源和光学池的连线，与第一入射光源和光学池的连线的夹角为直角。
[0012]为了更好地实现本方案，进一步地，所述第一入射光的波长范围为254~285nm。
[0013]为了更好地实现本方案，进一步地，所述第一入射光的波长为275nm。
[0014]为了更好地实现本方案，进一步地，所述第二入射光和第三入射光的波长范围为365~440nm。
[0015]为了更好地实现本方案，进一步地，所述第二入射光和第三入射光的波长均为395nm。
[0016]为了更好地实现本方案，进一步地，所述光探测器共用一组接收器和接收电路。
[0017]为了更好地实现本方案，进一步地，所有入射光源使用LED光源。
[0018]本方案采用了440nm以下的光源作为散射的第三入射光，在这个范围的散射光会对COD/TOC有吸收，需要结合另一组第一入射光源直射的第二入射光，可以得到两个与浊度和COD/TOC浓度相关的光谱曲线通过分析水体对不同光谱的响应特性，结合数学算法及科学标定可以得出水质浊度。
[0019]一般来说，我们会保证第二入射光和第三入射光的波长相近即可，优化地，我们可以使第二入射光和第三入射光的波长相同。
[0020]同时，通过275nm波长的第一入射光结合浊度补偿，可以计算出更准确的COD/TOC浓度。此外，因为采用的光源都在220nm~440nm以内，可以共用一组接收器和接收电路，降低了器件成本。光探测器采用了广谱的光接收器，接收波长220nm~440nm，所有光源共用了同一组光接收器，因此后端的放大电路、信号处理电路都是共用的，节省了电子器件数量和成本。
[0021]相比传统工业方案，传统工业方案试剂法产生化学废液，不能用于家庭生活饮用水水质检测；传统工业方案光学法采用了254nm波长光源测量COD/TOC浓度，采用550nm波长光源测量水质浊度并用于补偿计算COD/TOC浓度，拉宽了测量光源和参考光源的波长范围，以此来得到更好的检测精度，但其缺点是成本较高。本方案采用了两组交叉的395nm光源，通过合理的结构布局和科学计算，弥补了395nm光源对COD/TOC存在吸收的缺陷，保证了数据精度，同时因为本方案共用了接收器和接收电路，所有光源采用LED光源，体积小、成本低。
[0022]相比传统民用方案，传统民用方案多采用单组265nm或275nm光源测量COD/TOC浓度，优点是降低了成本，但水质浊度会严重影响其测量精度；也有部分方案采用了395nm光源作为浊度测量及补偿，但单组395nm光源测量浊度时会受COD/TOC浓度影响，因此精度也做不高。本方案第三组光源的加入，克服了单组395nm光源测量浊度时会受COD/TOC浓度影响的问题，同时兼具了传统工业方案的精度优势，也控制了成本，使其能应用于民用推广。
[0023]综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：
[0024]1、本技术所述的一种饮用水水质检测装置，与传统工业方案试剂法相比，本方案采用光学法，无化学试剂消耗，反应快速，更适合在线监测。
[0025]2、本技术所述的一种饮用水水质检测装置，与传统工业方案光学法相比，本方案采用LED光源，体积小、能耗低、寿命长，且有更好的成本优势，适合民用推广。
[0026]3、本技术所述的一种饮用水水质检测装置，与传统民用方案相比，本方案采
用了两组交叉的395nm光源，通过合理的结构布局和科学计算，解决了传统民用方案精度不高的问题。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图，其中：
[0028]图1是本技术的原理示意图；
[0029]图2是本技术的光探测电路示意图；
[0030]图3是本技术的一种结构示意图；
[0031]图中，1
‑
第一入射光源，2
‑
第二入射光源，3
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种饮用水水质检测装置，包括提供特定波长入射光的第一入射光源和第二入射光源，接收光信号并转换为电信号的光探测器，提供被测水样光学反应的光学池，其特征在于：所述第一入射光源提供易被COD/TOC吸收的第一入射光和不易被COD/TOC吸收的第二入射光，所述第二入射光源提供不易被COD/TOC吸收的第三入射光；所述第一入射光源和光学池、光探测器在同一条直线A上，所述第二入射光源不在直线A上；第二入射光源和光学池的连线，与第一入射光源和光学池的连线的夹角为锐角或直角。2.根据权利要求1所述的一种饮用水水质检测装置，其特征在于：所述第二入射光和第三入射光的波长相同。3.根据权利要求1所述的一种饮用水水质检测装置，其特征在于：还包括接收电信号并进行处理后输出的光探测电路，所述光探测电路和光探测器连接。4.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：王萍，张小欧，刘顺珍，
申请(专利权)人：成都益清源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：