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原文传递一种基于红外技术的COD检测方法

专利名称：	一种基于红外技术的COD检测方法
摘要：	本发明涉及一种基于红外技术的COD检测方法，设计了新型的检测设备，该设备同时检测水中的傅里叶红外光谱和多种离子的浓度含量，自动扣除多种金属离子和有机成分的干扰，降低不同类型的水质在检测时引起的检测偏差。本发明的方法处理速度快，误差小，且在实际进行不同水质的对比时可以在相同的算法下进行横向比较，比较结果更加客观。
专利类型：	发明专利
申请人：	松辽水资源保护科学研究所
发明人：	吕军;邵文彬;刘洪超;田浩然
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T18:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T10:00:00+0805
申请号：	CN201911309578.4
公开号：	CN110987860A
代理机构：	北京嘉途睿知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	李鹏
分类号：	G01N21/3577;G;G01;G01N;G01N21;G01N21/3577
申请人地址：	130000 吉林省长春市朝阳区富锦路11-16号
主权项：	1.一种基于红外技术的COD检测方法，使用如下检测装置，检测装置包括总控制模块、离子浓度检测模块、红外光谱检测模块(1)、取样模块，其特征在于：总控制模块使用线缆连接离子浓度检测模块、红外光谱检测模块(1)、取样模块；离子浓度检测模块内设置有多个离子传感器，离子传感器用于检测水中的现场离子浓度并发送至总控制模块，所述现场离子浓度包括Fe3+、Cu2+、Ca2+、Mg2+、CO32-、HCO3-、SO42-、Cl-、NO3-的浓度；红外光谱检测模块(1)内设置有光源、液体检测池、光检测器；待检测水从液体检测池内流过，光源发出的光进入液体检测池后在液体检测池内进行多次反射后射入检测器模块；检测器模块检测出射光的光谱，并发送至总控制模块；总控制模块内存储有不同离子不同浓度的等效光谱和等效COD值，总控制模块将现场离子浓度转换为等效光谱后，再将红外光谱检测模块(1)测得的红外吸收光谱的基础上减去现场离子浓度的等效光谱得到差分光谱；总控制模块将差分光谱输入COD计算模型，得到水中的现场COD浓度，然后再将现场COD浓度加上现场离子浓度对应的等效COD值，得到实际的水质COD浓度；取样模块用于在进行红外光谱检测的同时进行取样，取样后的水样可以被实验室进行高精度的分析检测，得到更加精确的高精度离子浓度；总控制模块将高精度离子浓度转换为等效光谱后，再将红外光谱检测模块(1)在实验室测得的红外吸收光谱的基础上减去高精度离子浓度的等效光谱得到高精度差分光谱；总控制模块将高精度差分光谱输入COD计算模型，得到水中的高精度COD浓度，然后再将高精度COD浓度加上高精度离子浓度对应的等效COD值，得到实际的高精度水质COD浓度。 2.根据权利要求1所述的一种基于红外技术的COD检测方法，其特征在于：离子浓度检测模块和红外光谱检测模块(1)均使用线缆连接至总控制模块，检测时将红外光谱检测模块(1)和离子浓度检测模块投入待测水中，然后开启总控制模块，使离子浓度检测模块检测水中的Fe3+、Cu2+、Ca2+、Mg2+、CO32-、HCO3-、SO42-、Cl-、NO3-的浓度；同时使红外光谱检测模块(1)检测水的红外吸收光谱。 3.根据权利要求2所述的一种基于红外技术的COD检测方法，其特征在于：红外光谱检测模块(1)包括光源模块、液体检测池、检测器模块、角度编码器、光谱控制模块；光谱控制模块和光源模块、角度编码器、检测器模块连接；光源模块发出的光经过光纤传导至液体检测池的入射口(11)，在液体检测池的内壁上经过多次反射后反射至出射口(12)，出射口(12)光线经过光纤传导至检测器模块；液体检测池整体为桶型，桶型的上下表面设置有进水孔和出水孔；液体检测池由上下两个半桶构成；入射口(11)设置于下半桶(13)，出射口(12)设置于上半桶(14)；上下两个半桶可以绕着桶型的中心轴线相互旋转；入射口(11)进入的光在下半桶(13)反射一次后到达上半桶(14)，在上半桶(14)反射一次后到达上半桶(14)的另一侧，之后在反射至下半桶(13)，如此往复，使得光在上下半桶(13)周壁的n等分点上往复多次反射后可以回到入射口(11)；由于上下半桶(13)可以相互旋转，因此可以控制上下半桶(13)的位置，使得光在液体检测池内反射不同次数后到达出射口(12)被引出；角度编码器用于记录出射口(12)和入射口(11)的相对角度；光谱控制器可将角度编码器的角度转换成从入射口(11)到达出射口(12)走过的光程L；进行检测时，先控制液体检测池的上下半桶(13)旋转使得光程L到达一最小值L1，检测器模块进行检测得到一个基线光谱；然后控制液体检测池的上下半桶(13)旋转使得光程L到达一光程L2，检测器模块进行检测得到一个长程光谱；光程L2满足检测器检测的长程光谱相对于基线光谱具有超过阈值的强度变化。 4.根据权利要求3所述的一种基于红外技术的COD检测方法，其特征在于：取样模块设置于液体检测池上，包括驱动部和封闭盖(2)；驱动部设置有一驱动电机，用于驱动封闭盖(2)运动；封闭盖(2)本身设置有液体容纳腔，其数量为两个，突出设置于液体检测池的进水孔和出水孔处；封闭盖(2)可以在驱动电机的驱动下封闭液体检测池的进水孔和出水孔；封闭盖(2)封闭液体检测池的进水孔和出水孔后，由于封闭盖(2)本身具有容纳腔，因此取样的整体体积大于液体检测池的容积；在进行高精度COD浓度计算时，封闭盖(2)内的水样用于进行高精度分析测试时使用；液体检测池的水样用于在获取了高精度离子浓度后在实验室进行红外光谱测试。 5.根据权利要求4所述的一种基于红外技术的COD检测方法，其特征在于：所述高精度分析测试为等离子体质谱法。
所属类别：	发明专利