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原文传递一种基于疏水吸油材料的油污在线监测方法

专利名称：	一种基于疏水吸油材料的油污在线监测方法
摘要：	本发明公开了一种基于疏水吸油材料的油污在线监测方法，采用的装置包括信号采集装置、信号传输装置和信号处理装置，所述信号采集测装置由1个或多个氧传感器和疏水吸油材料组成，所述氧传感器的探头部分固定在疏水吸油材料中；所述方法包括：(1)在设定的温度下，得到不同油污在不同用量条件下的电压信号值随时间变化曲线；(2)改变温度，按照步骤(1)的方法得到不同温度下不同油污在不同用量条件下的电压信号值随时间变化曲线；(3)测定待测水体的温度，将同一信号采集装置置于待测水体中，获得电压信号值随时间变化曲线，通过曲线匹配确定油污类别和油污含量。本发明可实现淡水或海洋溢油事故中的油污在线监测。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	浙江工业大学
发明人：	薛立新;孙志娟;吴倩;施羽昕;王刚;叶翔宇;高从堦
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-13T00:00:00+0800
申请号：	CN201910575591.8
公开号：	CN110231374A
代理机构：	杭州天正专利事务所有限公司
代理人：	黄美娟;俞慧
分类号：	G01N27/26(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	310014 浙江省杭州市下城区潮王路18号
主权项：	1.一种基于疏水吸油材料的油污在线监测方法，其特征在于：所述的油污在线监测方法采用在线油污监测装置进行在线监测，所述在线油污监测装置包括信号采集装置、信号传输装置和信号处理装置；所述的信号采集装置通过信号传输装置将信号传给信号处理装置；所述的信号采集测装置由1个或多个氧传感器和疏水吸油材料组成，所述氧传感器的探头部分固定在所述疏水吸油材料中；所述油污在线监测方法包括以下步骤： (1)在设定的温度下，将信号采集装置置于无油污污染的水体中，通过氧传感器获得无油污污染情况下疏水吸油材料中的初始氧含量，记录此时对应的电压信号值V0；往无油污污染的水体中加入油污，在线监测疏水吸油材料中氧含量变化，绘制成电压信号值随时间变化曲线，随时间变化电压信号值趋于稳定，记录该稳定的电压信号值；改变加入的油污量，绘制电压信号值随时间变化曲线并记录稳定的电压信号值，当观察到稳定的电压信号值不再随着油污量的增加而增加时，意味着此时监测装置的油污吸附量已达饱和；存储该油污在不同用量条件下的电压信号值随时间变化曲线，这些曲线在吸附起始阶段具有相同的电压信号值上升斜率；改变油污类别，按照上述方法，得到不同油污在不同用量条件下的电压信号值随时间变化曲线；不同油污在吸附起始阶段具有不同的电压信号值上升斜率； (2)改变温度，按照步骤(1)的方法得到不同温度下不同油污在不同用量条件下的电压信号值随时间变化曲线； (3)测定待测水体的温度，将同一信号采集装置置于待测水体中，在线监测疏水吸油材料中氧含量变化，绘制成电压信号值随时间变化曲线，待电压信号值稳定后，从该电压信号值与V0的数值变化获知待测水体的油污污染情况，若电压信号值增大，则表示存在油污污染，根据该温度下吸附起始阶段的电压信号值上升斜率确定油污类别，再将待测水体的电压信号值随时间变化曲线与所确定的油污在该温度下不用用量条件下的电压信号值随时间变化曲线进行匹配，以确定油污含量。 2.如权利要求1所述的基于疏水吸油材料的油污在线监测方法，其特征在于：所述氧传感器是基于荧光淬灭原理的不耗氧型的光学氧传感器、电化学耗氧型的氧传感器或便携式的氧传感器。 3.如权利要求1所述的基于疏水吸油材料的油污在线监测方法，其特征在于：所述氧传感器是光纤氧传感器，所述光纤氧传感器由传感器主体部分和探头部分可拆卸式连接；所述的传感器主体部分由内部中空的壳体及集成在所述壳体内的蓝光光源和红光光源、光源驱动、传导光纤、荧光接收板、红光滤光片、光电传感器件、信号采集卡、信号识别器及控制电路板组成；所述的探头部分由与所述的壳体相匹配的盖体及集成在所述盖体内可激发出荧光的氧敏感层构成；所述的盖体上设有通孔，所述的通孔处安装有可透过氧气的光学隔离层；所述的盖体内光学隔离层上自下而上依次安装有氧敏感层和透明载体片；所述的LED光源与所述的光源驱动连接；所述的壳体靠近盖体端设有开口，所述开口方向与所述的LED光源发射方向相同，构成LED光源发射光或反射光的通道，用于将发射光引导至所述的氧敏感层上；所述的荧光接收板将所述的氧敏感层发出的荧光引导至所述的光电传感器件上，所述的光电传感器件的入光端设有红光滤光片，所述的光电传感器件与所述的传导光纤接收端连接；所述的信号采集卡与所述的传导光纤的传导后端连接，所述的信号采集卡存储于所述的信号识别器中；所述的光源驱动和光电传感器件、信号识别器分别与所述的控制电路板电连接；所述的光纤氧传感器整体呈封闭结构。 4.如权利要求1-3之一所述的基于疏水吸油材料的油污在线监测方法，其特征在于：所述疏水吸油材料是复合吸油棉片、多孔疏水吸油纤维、疏水吸油海绵或疏水吸油毛毡。 5.如权利要求3所述的基于疏水吸油材料的油污在线监测方法，其特征在于：所述的光源为波长475nm的蓝光和600nm的红光。 6.如权利要求3所述的基于疏水吸油材料的油污在线监测方法，其特征在于：所述的传感器主体部分和探头部分可通过螺纹连接或卡扣连接。 7.如权利要求1-3之一所述的基于疏水吸油材料的油污在线监测方法，其特征在于：所述的光学隔离层为聚硅酮。 8.如权利要求3所述的基于疏水吸油材料的油污在线监测方法，其特征在于：所述的氧敏感层为含有氧敏荧光指示剂三(4,7-联苯-1,10-邻菲啰啉)二氯化钌的氧敏荧光膜。 9.如权利要求3所述的基于疏水吸油材料的油污在线监测方法，其特征在于：所述控制电路板为型号是MSP43f149的单机片，包括：控制单元模块、发射单元模块和数据处理模块，所述的控制单元模块连接发射单元模块和数据处理模块，用于控制发射单元模块和数据处理模块；所述的发射单元模块输入端连接控制单元模块，输出端连接光源驱动工作；所述的数据处理模块接收来自所述光电传感器件传输的反映荧光强度的电信号直接发出，或者将反映荧光强度的电信号通过信号转换器转化成无线数据发射出去。 10.如权利要求1所述的在线油污监测装置，其特征在于：所述的信号传输装置为光纤电缆、USB数据线、无线收发机、微波发射器或卫星；所述的信号处理装置为服务器计算机、微波接收器或数据处理器。
所属类别：	发明专利