[发明专利]一种全光谱水质在线监测装置

说明书

本发明公开了一种全光谱水质在线监测装置，包括监测控制主机，包括数据显示单元、数据输出单元、控制单元、数据处理单元、光源单元、加标校准单元及分析单元；传感探头，与该监测控制主机电连，包括探头本体、分析室及反射单元，该探头本体内设有分光镜，探头本体和分析室的过渡处设有多个透视镜，分析室与反射单元的过渡处设有多个弧形反射镜，分析室内设有温度传感器。本发明的光源外置在监测控制主机中，采用且氘灯光源，产生紫外、可见和进红外宽带光谱，并可进行光源能力控制，实现了多监测对象的高精度监测分析；采用了弧形反射镜，实现光谱在分析室多次反射吸收，增加了吸收光程，提高了装置分析分辨率。

技术领域

本发明属于水质监测技术领域，尤其是涉及一种全光谱水质在线监测装置。

背景技术

水质污染监测作为环境管理的重要工作之一，传统的水质监测基本是通过显色化学反应方法的单因子监测，而且单套系统价格较高，存在废液的二次污染等问题；全光谱水质在线监测装置是基于水质中污染因子对特征光谱吸收进行实时快速监测，可同时监测COD、温度、TOC、BOD、O3、ORP、浊度、有机物（苯类）、硝氮、色度等各类型污染物参数，并没有产生二次污染排放，得到各项监测数据可通过数据输出模块上传到环境监管部门。

但现有的全光谱水质分析设备的光谱通常直接集成在传感探头中，光谱的谱线宽带窄、光谱能力低而且不可调，导致监测内容少和精度低等设备问题；其次，现有设备的传感探头采用单光程透射光谱吸收分析，光谱吸收光程小，导致设备的分析精度低。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种可进行光源能力控制，监测精度高的全光谱水质在线监测装置。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种全光谱水质在线监测装置，包括

监测控制主机，包括数据显示单元、数据输出单元、控制单元、数据处理单元、光源单元、加标校准单元及分析单元；该分析单元包括光谱分析仪、设于该光谱分析仪下部位置的支撑架、用于连接光谱分析仪和支撑架的连接件、设于支撑架内的多个撑脚及用于对所述光谱分析仪进行水平调节的调节装置；所述撑脚通过固定部件与该支撑架相连；

传感探头，与该监测控制主机电连，包括探头本体、分析室及反射单元，该探头本体内设有分光镜，探头本体和分析室的过渡处设有多个透视镜，分析室与反射单元的过渡处设有多个弧形反射镜，分析室内设有温度传感器。

本发明的光源外置在监测控制主机中，采用且氘灯光源，产生紫外、可见和进红外宽带光谱，并可进行光源能力控制，实现了多监测对象的高精度监测分析；采用了弧形反射镜，实现光谱在分析室多次反射吸收，增加了吸收光程，提高了装置分析分辨率；通过差分算法和神经网络算法相结合，进行了不同光谱吸收维度的分离和对存在交叉干扰的物质吸收进行数据掩蔽，实现了不同光谱吸收阶次和区域监测物质的准确分析；通过分光镜实现光谱分析装置的零点校准，通过加标校准装置，进行装置监测样品的标准液校准，实现了本专利装置的现场在线校准，确保了装置的监测准确度；通过传感探头内部光谱分析结构和电传感器结构相结合，可实现光谱传感、温度传感、电导率传感多类型监测分析相结合；同时监测控制主机具备的数据接口单元可进行外部其他传感器的数据接入，进一步实现了全光谱水质在线监测装置的多样化分析功能；

其次，本申请中可通过调节装置对光谱分析仪进行水水平位置调整，使得上述装置在室外使用时，即使外部环境的地面不平整，光谱分析仪也始终能够处于保证自身处于水平状态，使得最终检测出的结果更为准确。

所述光源单元为氘灯。

所述光源单元的源光谱通过分光镜被同比分离为反射光谱和透射光谱，该反射光谱作为零点光谱直接传输到分析单元中，为数据处理单元提供源数据，并为加标校准单元提供零点数据；该透射光谱进入样品吸收区后得到样品吸收光谱，该样品吸收光谱进入加标校准单元，之后透射进入到分析单元中；通过多路反射提升光谱吸收，从而提高分析的精度。