一种便携光谱法水质检测传感器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种便携光谱法水质检测传感器，其包括依次连接的聚焦光源、第一光学单元、测量吸收池单元、第二光学单元以及光谱仪单元，所述第一光学单元将聚焦光源发出的光分成两路穿过测量吸收池单元后再通过第二光学单元轮流进入到光谱仪单元；本实用新型专利技术利用水质中不同组分对不同波长光的吸收作用不同，进行水质组分含量的量化计算，可广泛适用于河流、湖泊、水库等地表水水质在线检测，能够检测水中的COD、BOD、TOC、DOC、硝氮、亚硝氮、浊度、TSS等参数。TSS等参数。TSS等参数。

【技术实现步骤摘要】
一种便携光谱法水质检测传感器


[0001]本技术涉及能源环保水质检测
，具体是一种便携光谱法水质检测传感器。

技术介绍

[0002]大多数水质检测利用化学试剂对待测水样进行检测。这种实验室化学分析法检测周期长，操作频繁复杂，不能够实时快速的反映水质状况，无法满足实时、在线、快速的水质检测需求；且消耗的化学试剂存在二次污染等问题，且其自动化程度低，难以满足现代水质检测技术的要求，更无法满足绿色无污染检测技术的要求。
[0003]有的即使叫做水质光谱检测仪，也只能对COD单参数进行检测，一般用双波长进行检测。

技术实现思路

[0004]本技术所要解决的技术问题是提供一种便携光谱法水质检测传感器，实现对水的多参数检测。
[0005]本技术所采用的技术方案是：
[0006]一种便携光谱法水质检测传感器，其包括依次连接的聚焦光源、第一光学单元、测量吸收池单元、第二光学单元以及光谱仪单元，所述第一光学单元将聚焦光源发出的光分成两路穿过测量吸收池单元后再通过第二光学单元轮流进入到光谱仪单元。
[0007]进一步的，所述第一光学单元包括与聚焦光源连接的第一分叉光纤以及分别设置在第一分叉光纤两个分叉端部的准直镜筒，准直镜筒内设有双凸面透镜。
[0008]进一步的，所述第二光学单元包括一端通过聚焦镜筒与测量吸收池单元连接的第二分叉光纤以及与第二分叉光纤连接的接收光纤，所述接收光纤的另一端与光谱仪单元连接，在聚焦镜筒内设有双凸面透镜。
[0009]进一步的，所述测量吸收池单元包括相对设置的第一挡板和第二挡板、分别设置在第一挡板和第二挡板上的第一窗口监测固定块和第二窗口监测固定块以及通过参比透光道设置在第一挡板和第二挡板之间的密封玻璃器皿，所述第一窗口监测固定块和第二窗口监测固定块位置相对应且与第一分叉光纤和第二分叉光纤的一个分叉光路相对应，所述参比透光道与第一分叉光纤和第二分叉光纤的另一个分叉光路相对应。
[0010]进一步的，在所述第二挡板与聚焦镜筒之间设有齿轮盘，在齿轮盘的一侧设有电机，所述电机的输出轴通过齿轮与齿轮盘啮合，在齿轮盘上开有通孔，当通孔转动到对应位置后使第一分叉光纤和第二分叉光纤的其中一个分叉光路连通。
[0011]进一步的，在所述第一窗口监测固定块和第二窗口监测固定块的通道内分别设有蓝宝石窗口镜片。
[0012]进一步的，所述光谱仪单元包括盒体、设置在盒体侧壁上的不锈钢狭缝、设置在盒体内并且与接收光纤相对应的准直物镜、用于承接准直物镜后平行光的平面光栅、承接平
面光栅色散后光束的成像物镜以及承接成像物镜后的聚焦光斑的线阵CMOS光敏面，所述接收光纤另一端的光通过不锈钢狭缝后进入到盒体内。
[0013]进一步的，在所述成像物镜与线阵CMOS光敏面之间设有滤光片支架，在所述滤光片支架下设有与线阵CMOS光敏面平行的长圆孔，在长圆孔内设置螺钉将滤光片支架安装在盒体内，在滤光片支架上设有滤光片。
[0014]进一步的，所述成像物镜安装在成像物镜支架上，在所述成像物镜支架下开有朝向线阵CMOS光敏面的长圆孔，在长圆孔内设置螺钉将成像物镜支架安装在盒体内；
[0015]所述准直物镜安装在准直物镜支架上，在所述准直物镜支架下开有朝向不锈钢狭缝的长圆孔，在长圆孔内设置螺钉将准直物镜支架安装在盒体内。
[0016]进一步的，所述成像物镜通过成像物镜支架安装在盒体内，所述成像物镜支架包括架体以及通过转轴设置在架体上的托板，所述成像物镜设置在托板上，所述转轴与架体之间有阻尼。
[0017]本技术的积极效果为：本技术利用水质中不同组分对不同波长光的吸收作用不同，进行水质组分含量的量化计算，可广泛适用于河流、湖泊、水库等地表水水质在线检测，能够检测水中的COD、BOD、TOC、DOC、硝氮、亚硝氮、浊度、TSS等参数。利用多个波长的吸收作用进行综合对比检测，而不是通过某一个固定的波长进行检测。检测原理通过电机旋转切换参比与测量光路，利用光谱仪中CMOS接收到的能量计算吸光度值，再通过吸光度换算出浓度值，这种检测方法更能反映水质各参数浓度的真实状态。
附图说明
[0018]图1为本技术结构示意图；
[0019]图2为本技术测量吸收池单元结构示意图；
[0020]图3为本技术测量吸收池单元剖视示意图；
[0021]图4为本技术齿轮盘结构示意图；
[0022]图5为本技术光谱仪单元结构示意图；
[0023]图6为本技术成像物镜支架结构示意图；
[0024]图7为本技术使用时完整结构图。
具体实施方式
[0025]如附图1
‑
7所示，本技术包括聚焦光源、第一光学单元、测量吸收池单元、第二光学单元以及光谱仪单元，同时还配有对应的控制电路，但通过本申请的描述，本领域技术人员可知道如何配置具体的控制电路，本申请不再进行赘述。
[0026]第一光学单元包括与聚焦光源1连接的第一分叉光纤2以及分别设置在第一分叉光纤2两个分叉端部的准直镜筒3，在准直镜筒3内设有双凸面透镜。
[0027]第二光学单元包括接收光纤、与接收光纤连接的第二分叉光纤4以及设置在第二分叉光纤4的分叉光路上的聚焦镜筒15，在聚焦镜筒15内设有双凸面透镜。
[0028]所述第一光学单元将聚焦光源1发出的光分成两路穿过测量吸收池单元后再通过第二光学单元轮流进入到光谱仪单元5。
[0029]测量吸收池单元具有两个光路，分别对应第一分叉光纤2和第二分叉光纤4的两个
分叉光路。其具体结构包括相对设置的第一挡板13和第二挡板8、分别设置在第一挡板13和第二挡板8上的第一窗口监测固定块12和第二窗口监测固定块11以及通过参比透光道17设置在第一挡板13和第二挡板8之间的密封玻璃器皿16，所述密封玻璃器皿16中有蒸馏水，参比光路通过其中。准直镜筒3通过准直镜筒支座14固定在第一挡板13上，聚焦镜筒15通过聚焦镜筒支座6固定在第二挡板8上。在所述第一窗口监测固定块12和第二窗口监测固定块11的通道内分别设有蓝宝石窗口镜片。
[0030]定义第一分叉光纤2的两个分叉光路分别为第一分叉光路A和第一分叉光路B，第二分叉光纤4的两个分叉光路分别为第二分叉光路A和第二分叉光路B，则第一分叉光路A、第一窗口监测固定块12和第二窗口监测固定块11、第二分叉光路A形成一个光路，第一分叉光路B、参比透光道17、密封玻璃器皿16、第二分叉光路B形成一个光路。
[0031]在所述第二挡板8与聚焦镜筒15之间设有齿轮盘9，在齿轮盘9的一侧设有电机7，所述电机7的输出轴通过齿轮10与齿轮盘9啮合，在齿轮盘9上开有通孔18，当通孔18转动到对应位置后使第一分叉光纤2和第二分叉光纤4的其中一个分叉光路连通。具体来说，测量吸收池单元的两个光路在同一时间只有一个光路可以形成通路，另外一个光路由于齿轮盘的阻挡而封闭，通过齿轮盘9的旋本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种便携光谱法水质检测传感器，其特征在于其包括依次连接的聚焦光源（1）、第一光学单元、测量吸收池单元、第二光学单元以及光谱仪单元（5），所述第一光学单元将聚焦光源（1）发出的光分成两路穿过测量吸收池单元后再通过第二光学单元轮流进入到光谱仪单元（5）。2.根据权利要求1所述的一种便携光谱法水质检测传感器，其特征在于所述第一光学单元包括与聚焦光源（1）连接的第一分叉光纤（2）以及分别设置在第一分叉光纤（2）两个分叉端部的准直镜筒（3），准直镜筒（3）内设有双凸面透镜。3.根据权利要求2所述的一种便携光谱法水质检测传感器，其特征在于所述第二光学单元包括一端通过聚焦镜筒（15）与测量吸收池单元连接的第二分叉光纤（4）以及与第二分叉光纤（4）连接的接收光纤，所述接收光纤的另一端与光谱仪单元（5）连接，在聚焦镜筒（15）内设有双凸面透镜。4.根据权利要求3所述的一种便携光谱法水质检测传感器，其特征在于所述测量吸收池单元包括相对设置的第一挡板（13）和第二挡板（8）、分别设置在第一挡板（13）和第二挡板（8）上的第一窗口监测固定块（12）和第二窗口监测固定块（11）以及通过参比透光道（17）设置在第一挡板（13）和第二挡板（8）之间的密封玻璃器皿（16），所述第一窗口监测固定块（12）和第二窗口监测固定块（11）位置相对应且与第一分叉光纤（2）和第二分叉光纤（4）的一个分叉光路相对应，所述参比透光道（17）与第一分叉光纤（2）和第二分叉光纤（4）的另一个分叉光路相对应。5.根据权利要求4所述的一种便携光谱法水质检测传感器，其特征在于在所述第二挡板（8）与聚焦镜筒（15）之间设有齿轮盘（9），在齿轮盘（9）的一侧设有电机（7），所述电机（7）的输出轴通过齿轮（10）与齿轮盘（9）啮合，在齿轮盘（9）上开有通孔（18），当通孔（18）转动到对应位置后使第一分叉光纤（2）和第二分叉光纤（4）的其中一个分叉光路连通。6.根据权利要求4所述的一种便携光谱法水质检...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏清柱，李清澜，田建立，宋宁，
申请(专利权)人：北京德润天诚环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：