[实用新型]可调节光程的紫外-可见光谱原位监测装置

说明书

本实用新型公开了一种可调节光程的紫外‑可见光谱原位监测装置。该监测装置包括监测部件、光源、准直透镜、会聚透镜、出射部件、平场凹面全息光栅、图像探测器，监测探头置于待测水体中，第二子腔室内充满待测水体，通过设置光源提供光照,光源发出的光经过准直透镜准直后变成平行光束，平行光束穿过第二子腔室内中的待测水体，再由会聚透镜会聚并从出射部件的出射狭缝射出，出射狭缝射出的光线经过平场凹面全息光栅分光并在图像探测器的感光面成像，图像探测器将不同波长的光强信号转化为电信号，即紫外‑可见光谱，控制器采集和记录紫外‑可见光谱信号。该监测装置监测效率大大提高，测量精确度高。

技术领域

本实用新型涉及环境监测领域，特别是涉及一种可调节光程的紫外-可见光谱原位监测装置。

背景技术

在水环境监测领域，对河流、湖泊、水库、地下水、近岸海域等水体进行自动监测时，包括采样监测和原位监测两种。采样监测采用自动采样系统周期性的采集水样，监测设备对水样进行分析，存在监测周期长、运动部件功耗大、系统较复杂、维护量大、管路堵塞老化等问题；原位监测具有特有的优势，包括实时监测、运动部件极少、功耗低、系统简洁、维护量小等优点，尤其采用紫外-可见光谱进行水质原位监测时，具有多参数同步分析能力且无二次污染。然而在实际监测应用中，尤其存在水环境污染风险或处于移动载体上进行原位监测时，水质参数会在较大范围内波动，常规紫外-可见光谱原位监测设备采用固定光程，因而测量范围固定，一般长光程适合水质参数处于较低水平时的情况、短光程适合水质参数处于较高水平时的情况，无法在水质参数处于较高和较低水平时同时满足理想的测量性能，更无法在不同的水质参数水平下进行光程的自适应调节。当水质参数在较大范围内波动时，采用某一固定光程进行测量，可能导致测量性能损失(降低准确度、精确度)，甚至可能导致数据无效。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种适用范围广、测量精确度高的可调节光程的紫外-可见光谱原位监测装置。

一种可调节光程的紫外-可见光谱原位监测装置，包括监测部件、光源、准直透镜、会聚透镜、出射部件、平场凹面全息光栅以及图像探测器，所述监测部件具有监测探头、隔离板、滑动挡板以及密封件，所述监测探头具有监测腔，所述隔离板以及所述滑动挡板均位于所述监测腔内且所述隔离板以及所述滑动挡板平行，所述滑动挡板以及所述隔离板将所述监测腔隔离成依次顺序分布的第一子腔室、第二子腔室以及第三子腔室，所述滑动挡板的周缘通过与所述监测腔的内壁接触配合，所述滑动挡板能够相对于所述监测腔的内壁移动以调节所述第二子腔室的大小，所述隔离板以及所述滑动挡板均具有透光窗口，所述隔离板上的所述透光窗口与所述滑动挡板上的所述透光窗口相对，各个所述透光窗口处均连接有透光件，所述透光件用于密封相应的所述透光窗口，所述监测探头具有连通于所述第二子腔室的流通孔，所述准直透镜位于所述第一子腔室内且与所述滑动挡板上的所述透光窗口相对，所述光源位于所述第一子腔室内且其发光部朝向所述准直透镜，所述会聚透镜、所述出射部件以及所述平场凹面全息光栅均位于所述第三子腔室内且依次顺序设置，所述会聚透镜与所述隔离板上的所述透光窗口相对，所述出射部件具有出射狭缝，所述光源发出的光线能够依次经过所述准直透镜、所述会聚透镜、所述出射部件以及所述平场凹面全息光栅后射出至所述图像探测器，所述图像探测器设在所述第三子腔室内以用于接收从所述平场凹面全息光栅出射光线并成像。

在其中一个实施例中，所述光源为氙灯或者卤素灯。

在其中一个实施例中，还包括驱动部件，所述驱动部件设在所述第一子腔室内且连接于所述滑动挡板，所述驱动部件用于驱动所述滑动挡板相对于所述监测腔的内壁移动。

在其中一个实施例中，还包括控制器，所述控制器电性连接于所述驱动部件、所述图像探测器以及所述光源。

在其中一个实施例中，所述图像探测器为CMOS线阵图像探测器或者CCD线阵图像探测器。