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原文传递一种可用于在线测定水中紫外—可见吸收光谱的设备及方法

专利名称：	一种可用于在线测定水中紫外—可见吸收光谱的设备及方法
摘要：	本发明公开了一种可用于在线测定水中紫外‑可见吸收光谱的设备，该设备包括设备外壳以及外壳内的光源部分和信号测量部分，沿着光路方向依次为光源部分和信号测量部分，光源部分沿着光路的方向依次为光源、光学磨砂片、准直凸透镜，以及光学窗口片，信号测量部分在光源部分的后方，包括信号测量光路和参考光路，信号测量光路和参考光路平行，测量光路沿着光路的方向依次为耦合凸透镜和微型光谱仪，参考光路沿着光路的方向依次为窄带滤光片及光电探测器。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	河北;13
申请人：	廊坊市慧璟科技有限公司
发明人：	赵东红
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-06T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201910169657.3
公开号：	CN110208199A
代理机构：	北京华仁联合知识产权代理有限公司
代理人：	张可可
分类号：	G01N21/31(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	065000 河北省廊坊市广阳区浙商广场第1幢1单元22层2219号房
主权项：	1.一种可用于在线测定水中紫外-可见吸收光谱的设备，该设备包括设备外壳(12)以及外壳内的光源部分和信号测量部分，其特征在于，沿着光路方向依次为光源部分和信号测量部分，光源部分沿着光路的方向依次为光源(1)、光学磨砂片(2)、准直凸透镜(3)，以及光学窗口片(401，402)，信号测量部分在光源部分的后方，包括信号测量光路和参考光路，信号测量光路和参考光路平行，测量光路沿着光路的方向依次为耦合凸透镜(5)和微型光谱仪(6)，参考光路沿着光路的方向依次为窄带滤光片(9)及光电探测器(8)，所述的光源(1)发出的光经过光学磨砂片(2)及准直凸透镜(3)后变成准平行光，并被分成了2束光，其中一束光经过第一光学窗口片(401)后进入测量介质，再经过第二光学窗口片(402)后被耦合凸透镜(5)进行光线聚焦，聚焦后的光束耦合进微型光谱仪内并进行光谱分析；另一束光经过窄带滤光片(9)后变成准单色光，光电探测器(8)接收准单色光并进行光强的测定。 2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，该设备还包括密封接头(13)和防水电缆(14)，密封接头(13)在设备外壳(12)的一端，用于和防水电缆(14)连接，防水电缆(14)可与外部设备进行通讯，该设备还包括环境介质温度传感器(10)、光源温度传感器(11)和主控微处理器(7)，介质温度传感器(10)、光源温度传感器(11)、微型光谱仪(6)和光电探测器(8)分别与主控微处理器(7)连接，介质温度传感器(10)与外壳(12)连接，光源温度传感器(11)与光源(1)连接。 3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述光源(1)包括灯头(102)及光源驱动底座(101)，灯头(102)安装在光源驱动底座(101)上，所述微型光谱仪(6)由标准光纤接头(601)、传输光纤(602)及光谱分析部件(603)组成。 4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述的光学磨砂片(2)、准直凸透镜(3)、光学窗口片(4)、耦合透镜(5)采用熔融石英或蓝宝石材料，可透过紫外光，所述光学窗口片(4)有两个，两个光学窗口片(4)之间形成开放式比色池(15)。 5.权利要求1所述的设备在线测定水中紫外-可见吸收光谱的检测方法，其特征在于，包括以下步骤： 1)将设备浸入到待测介质中，使开放式比色池(15)中充满待测介质，主控微处理器(7)调用测定流程程序，并开始启动流程初始化； 2)对设备内可控器件进行状态监控，包括光源(1)、微型光谱仪(6)、光电探测器(8)、温度传感器(10)及光源温度传感器(11)，如任意一个可控器件出现故障，则设备处于异常状态，否则是正常状态，进入下一步； 3)主控微处理器(7)读取环境温度传感器(10)当前数据，并记录为T1； 4)对T1进行内部限值判断，设备内置了环境温度的最小值T1-min和最大值T1-Max，T1如不在2个值之间，代表待测介质温度过高或过低，则自动报错并终止测量流程； 5)主控微处理器(7)关闭光源(1)，微型光谱仪(6)及光电探测器(8)同时测定无光时光强值； 6)主控微处理器(7)开启光源(1)，微型光谱仪(6)及光电探测器(8)同时测定有光时光强值； 7)主控微处理器(7)读取光源温度传感器(11)当前数据，并记录为T2； 8)主控微处理器(7)对获取的两路无光光强值、两路有光光强值、光源温度值T2进行数据处理，计算出待测介质最新的吸收光谱值； 9)主控微处理器将吸收光谱值代入内置的数学模型中，计算出最新的特征水质指标值Sn； 10)对水质指标值进行内部限值判断，设备内置了设备可测定的水质指标值的最小值Sn-min和最大值Sn-Max，Sn如不在2个值之间，代表最新的水质指标超出仪器的测量范围，主控微处理器则自动对此参数报警，若Sn没有超过报警范围，则进入下一步； 11)将最新的水质参数值在主控微处理器的存储单元内，等待外部设备的读取。
所属类别：	发明专利