CN103528960A - 一种光谱干涉法污水在线监测系统 - Google Patents

一种光谱干涉法污水在线监测系统 Download PDF

Info

Publication number
CN103528960A
CN103528960A CN201310508118.0A CN201310508118A CN103528960A CN 103528960 A CN103528960 A CN 103528960A CN 201310508118 A CN201310508118 A CN 201310508118A CN 103528960 A CN103528960 A CN 103528960A
Authority
CN
China
Prior art keywords
monitoring system
water
light
suspension
prism
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201310508118.0A
Other languages
English (en)
Inventor
杨凯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BERRY HEALTH TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
BERRY HEALTH TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BERRY HEALTH TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical BERRY HEALTH TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201310508118.0A priority Critical patent/CN103528960A/zh
Publication of CN103528960A publication Critical patent/CN103528960A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

本发明公开了一种光谱干涉法污水在线监测系统，其特征在于，所述监测系统由浊度监测系统和水中悬浮物＼微量石油检测系统组成，所述浊度监测系统的原理体现为面阵CCD上的图案灰度和CCD图案的分辨率不同，从而确定浊水中悬浮物的比例；所述水中悬浮物＼微量石油检测利用光波透过不同水质产生的频谱偏移和不同光波通过标准溶液产生的莫尔干涉条纹变化来确定水中的悬浮物和油脂含量。其优点在于：第一，先进的检测技术保证测量值的精度、长期工作稳定性；第二，能够对实测值进行分析自定义设定及多种报警模式管理模式；第三，能够根据现场工况实现自动调整自清洗传感器周期保证数据准确性。

Description

一种光谱干涉法污水在线监测系统
技术领域
本发明涉及特种行业污水监测分析领域，具体涉及一种光谱干涉法污水在线监测系统。
背景技术
石油行业监测污水处理效果主要监测处理后的水中悬浮物及微量石油的含量，现有技术中，监测水中悬浮物即其浊度的方法是采用光能量透射法、监测水中微量石油含量的方法是采用光能量荧光反射法，上述两种监测方法统称为光能量法检测技术。
例如，申请号为200710300721.4的发明，公开了一种超声悬浮场可视化测量方法及其测量系统，将激光器发出的光束分为第一和第二两组平行光束；将第一平行光束穿过待测超声场后被反对沿原路穿过待测超声场形成测量物光；将第二平行光束作为参考光与测量物光发生干涉成像于面阵CCD。其优越性在于：进行测量的过程中避免产生误差，实现其瞬时记录，可以探测声场扰动使空气产生的微笑折射率变化造成的干涉条纹分布，使测量结果更加直观、精确。
但是，上述发明公开的技术方案，不能解决该方法在监测时，其监测准确性容易受倒光谱能量衰减的影响，对光学监测器件要求较高，分辨率差、长期在线工作稳定性差的技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明公开了一种光谱干涉法污水在线监测系统，所述监测系统由浊度监测系统和水中悬浮物＼微量石油检测系统组成，所述浊度监测系统的原理体现为面阵CCD上的图案灰度和CCD图案的分辨率不同，从而确定浊水中悬浮物的比例；所述水中悬浮物＼微量石油检测利用光波透过不同水质产生的频谱偏移和不同光波通过标准溶液产生的莫尔干涉条纹变化来确定水中的悬浮物和油脂含量。
所述浊度监测的具体方法是通过光源照射到平行光透镜产生一束平行光，所述平行光照射到光栅以后穿透含有浊水的检测腔，光学通过所述检测腔以后照射到分光棱镜上，通过分光棱镜不用波长的光会在面阵CCD上产生CCD图案，当实际得到的数值达到或者超过预设的预警值时，所述光谱干涉法污水在线监测系统实现监测报警。
所述水中悬浮物＼微量石油检测的具体方法是通过光源照射出固定波长的光通过半透半反棱镜有一部分光透过棱镜照射到超纯净水试剂腔，另一部光反射到全反射棱镜反射后的光照射到含有油脂的检测腔，透过检测腔以后照射到全反射棱镜，反射后的光通过半透半反棱镜汇合以后在接收屏产生莫尔条纹。
所述检测腔材料采用透光光学器件。
本发明公开的一种光谱干涉法污水在线监测系统和现有技术相比，其优点在于：第一，先进的检测技术保证测量值的精度、长期工作稳定性；第二，能够对实测值进行分析自定义设定及多种报警模式管理模式；第三，能够根据现场工况实现自动调整自清洗传感器周期保证数据准确性。
附图说明
以下结合附图，对本发明做进一步说明。
图1是本发明一种光谱干涉法污水在线监测系统监测方法的原理图。其中，1-光源，2-平行光透镜，3-光栅，4-检测腔，5-棱镜，6-面阵CCD，7-CCD图案。
图2是本发明一种光谱干涉法污水在线监测系统监测方法的结构示意图。其中：1-光源，2-半透半反棱镜A，3-全反射棱镜A，4-全反射棱镜B，5-半透半反棱镜B，6-超纯净标准试剂腔，7-含有水检测腔，8-接收屏，9-干涉条纹。
图3是本发明一种光谱干涉法污水在线监测系统监测光谱干涉法污水在线监测系统整体结构图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合图进一步说明本发明的具体实施例。
本发明公开了一种光谱干涉法污水在线监测系统，所述监测系统由浊度监测系统和水中悬浮物＼微量石油检测系统组成，所述浊度监测系统的原理体现为面阵CCD上的图案灰度和CCD图案的分辨率不同，从而确定浊水中悬浮物的比例。所述浊度监测的具体方法是通过光源照射到平行光透镜产生一束平行光，所述平行光照射到光栅以后穿透含有浊水的检测腔，光学通过检测腔以后照射到分光棱镜上，通过分光棱镜不用波长的光会在面阵CCD上产生CCD图案，当实际得到的数值达到或者10％时，所述光谱干涉法污水在线监测系统实现监测报警。
所述光谱干涉法污水在线监测系统的浊度监测的基本原理：光源1照射到平行光透镜2产生一束平行光，平行光照射到光栅3以后穿透含有浊水的检测腔，检测腔材料采用透光光学器件，光学通过检测腔以后照射到棱镜5上，通过分光棱镜不用波长的光会在面阵CCD6上产生CCD图案7，当浊水中含有悬浮物颗粒浓度不同时在所述面阵CCD6会产生不同灰度的图案，根据图案灰度不同和CCD单元的分辨率确定浊水中悬浮物的比例和分布。
所述水中悬浮物＼微量石油含量与面阵CCD的关系如表一和表二所示：
Ccd灰度下限值 Ccd灰度上限值
传感器数值范围(无量纲) 0 1024
悬浮物含量(ppm) 0 100
表一
彩色Ccd色值下限值 彩色Ccd色值上限值
传感器数值范围(RGB) 0，255，255 255，255，255
油脂含量(mg／1) 0 100
表二
所述水中悬浮物＼微量石油检测利用光波透过不同水质产生的频谱偏移和不同光波通过标准溶液产生的莫尔干涉条纹变化来确定水中的悬浮物和油脂含量。所述水中悬浮物＼微量石油检测的具体方法是通过光源照射出固定波长的光通过半透半反棱镜有一部分光透过棱镜照射到超纯净水试剂腔，另一部光反射到全反射棱镜反射后的光照射到含有油脂的检测腔，所述检测腔材料采用透光光学器件。透过检测腔以后照射到全反射棱镜，反射后的光通过半透半反棱镜汇合以后在接收屏产生莫尔条纹。所述水中悬浮物＼微量石油含量越高，在所述接收屏上产生额莫尔条纹就越宽。
所述光谱干涉法污水在线监测系统的水中悬浮物＼微量石油检测基本原理是，光源1照射出固定波长的光通过半透半反棱镜A2有一部分光透过棱镜照射到超纯净水试剂腔6，另一部分经全反射棱镜A3反射后的光照射到含有油脂的检测腔7，透过检测腔以后照射到全反射棱镜B4，反射后的光通过半透半反棱镜B5汇合以后在接收屏8产生莫尔条纹9，不同含油的水分光波投射检测腔时会产生波长的变化，波长变化的大小与所述莫尔条纹9的宽窄会有相对应的关系，根据这种原理检测水中油的含量。
如图3所示，在实时监测时，被测介质由流体入口进入检测腔体后，由微量石油检测单元和浊度检测单元分别对进入检测腔体的被测介质进行检测，所述光谱干涉法污水在线监测系统的水中悬浮物＼微量石油检测单元和浊度检测单元分别对进入检测腔体的被测介质进行检测，由所述全反射棱镜A和所述全反射棱镜B将检测结果变送成标准信号传送到处理单元进行分析、处理显示及输出远传信号，同时循环泵接收处理单元的信号对进行检测腔体内的被测介质进行增压循环把被测介质通过流体出口输送回管道中以保证测量结果的实时性。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理和精神的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种光谱干涉法污水在线监测系统，其特征在于，所述监测系统由浊度监测系统和水中悬浮物＼微量石油检测系统组成，所述浊度监测系统通过面阵CCD上的图案灰度和CCD图案的分辨率不同，从而确定浊水中悬浮物的比例；所述水中悬浮物＼微量石油检测利用光波透过不同水质产生的频谱偏移和不同光波通过标准溶液产生的莫尔干涉条纹变化来确定水中的悬浮物和油脂含量。
2.根据权利要求1所述的一种光谱干涉法污水在线监测系统，其特征在于，所述浊度监测的具体方法是通过光源照射到平行光透镜产生一束平行光，所述平行光照射到光栅以后穿透含有浊水的检测腔，光学通过所述检测腔以后照射到分光棱镜上，通过所述分光棱镜不同波长的光会在面阵CCD上产生CCD图案，当实际得到的数值达到或者超过预设的预警值时，所述光谱干涉法污水在线监测系统实现监测报警。
3.根据权利要求1所述的一种光谱干涉法污水在线监测系统，其特征在于，所述水中悬浮物＼微量石油检测的具体方法是通过光源照射出固定波长的光通过半透半反棱镜有一部分光透过棱镜照射到超纯净水试剂腔，另一部光反射到全反射棱镜反射后的光照射到含有油脂的检测腔，透过检测腔以后照射到全反射棱镜，反射后的光通过半透半反棱镜汇合以后在接收屏产生所述莫尔条纹。
4.根据权利要求2所述的一种光谱干涉法污水在线监测系统，其特征在于，所述检测腔材料采用透光光学器件。
CN201310508118.0A 2013-10-25 2013-10-25 一种光谱干涉法污水在线监测系统 Pending CN103528960A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310508118.0A CN103528960A (zh) 2013-10-25 2013-10-25 一种光谱干涉法污水在线监测系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310508118.0A CN103528960A (zh) 2013-10-25 2013-10-25 一种光谱干涉法污水在线监测系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103528960A true CN103528960A (zh) 2014-01-22

Family

ID=49931148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310508118.0A Pending CN103528960A (zh) 2013-10-25 2013-10-25 一种光谱干涉法污水在线监测系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103528960A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104374750A (zh) * 2014-11-28 2015-02-25 南京信息工程大学 一种水浊度的测量装置、测量系统及方法
CN104677860A (zh) * 2015-02-04 2015-06-03 南昌航空大学 航空燃油洁净度快速检测方法
CN107121784A (zh) * 2017-06-14 2017-09-01 上海仪电物理光学仪器有限公司 基于面阵ccd的自动罗维朋比色计的光学系统
CN107702765A (zh) * 2017-09-30 2018-02-16 中北大学 高温高压极端环境下光学全反射式水位传感器
CN108613905A (zh) * 2018-05-14 2018-10-02 西安新汇泽测控技术有限公司 一种水体悬浮物浓度实时在线监测传感器及监测方法
CN112964606A (zh) * 2021-02-04 2021-06-15 中南大学 一种机器视觉悬浮液浊度检测装置及检测方法
CN117233116A (zh) * 2023-11-09 2023-12-15 江西洪城检测有限公司 一种基于机器视觉的水质分析方法及系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2569131Y (zh) * 2002-09-28 2003-08-27 国家海洋技术中心 海水藻类和悬浮物浓度测量仪
CN101029863A (zh) * 2007-03-29 2007-09-05 上海大学 水中微小颗粒在线测量方法及装置
CN101285702A (zh) * 2007-12-21 2008-10-15 西北工业大学 超声悬浮场可视化测量方法及其测量系统
JP2012021794A (ja) * 2010-07-12 2012-02-02 Canon Inc 光干渉計測データ読出方法、光干渉断層診断装置および光干渉断層診断システム
CN102713578A (zh) * 2009-11-02 2012-10-03 奥斯坦德姆控股有限公司 液体样品中的分析物的检测方法
CN103048291A (zh) * 2012-12-11 2013-04-17 北京乾达源科技有限公司 基于ｃｃｄ散折射谱法的水中微含油及污染度在线分析方法及装置
CN103323426A (zh) * 2013-06-18 2013-09-25 中国科学院合肥物质科学研究院 一种门限式激光液体浊度测量装置和测量方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2569131Y (zh) * 2002-09-28 2003-08-27 国家海洋技术中心 海水藻类和悬浮物浓度测量仪
CN101029863A (zh) * 2007-03-29 2007-09-05 上海大学 水中微小颗粒在线测量方法及装置
CN101285702A (zh) * 2007-12-21 2008-10-15 西北工业大学 超声悬浮场可视化测量方法及其测量系统
CN102713578A (zh) * 2009-11-02 2012-10-03 奥斯坦德姆控股有限公司 液体样品中的分析物的检测方法
JP2012021794A (ja) * 2010-07-12 2012-02-02 Canon Inc 光干渉計測データ読出方法、光干渉断層診断装置および光干渉断層診断システム
CN103048291A (zh) * 2012-12-11 2013-04-17 北京乾达源科技有限公司 基于ｃｃｄ散折射谱法的水中微含油及污染度在线分析方法及装置
CN103323426A (zh) * 2013-06-18 2013-09-25 中国科学院合肥物质科学研究院 一种门限式激光液体浊度测量装置和测量方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
F. BRUNO等: "Experimentation of structured light and stereo vision for underwater 3D reconstruction", 《PHOTOGRAMMETRY & REMOTE SENSING》 *
王清泉等: "基于CCD 的多浊度快速检测技术", 《仪表技术与传感器》 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104374750A (zh) * 2014-11-28 2015-02-25 南京信息工程大学 一种水浊度的测量装置、测量系统及方法
CN104374750B (zh) * 2014-11-28 2017-01-11 南京信息工程大学 一种水浊度的测量装置、测量系统及方法
CN104677860A (zh) * 2015-02-04 2015-06-03 南昌航空大学 航空燃油洁净度快速检测方法
CN107121784A (zh) * 2017-06-14 2017-09-01 上海仪电物理光学仪器有限公司 基于面阵ccd的自动罗维朋比色计的光学系统
CN107702765A (zh) * 2017-09-30 2018-02-16 中北大学 高温高压极端环境下光学全反射式水位传感器
CN108613905A (zh) * 2018-05-14 2018-10-02 西安新汇泽测控技术有限公司 一种水体悬浮物浓度实时在线监测传感器及监测方法
CN112964606A (zh) * 2021-02-04 2021-06-15 中南大学 一种机器视觉悬浮液浊度检测装置及检测方法
CN112964606B (zh) * 2021-02-04 2022-02-22 中南大学 一种机器视觉悬浮液浊度检测装置及检测方法
CN117233116A (zh) * 2023-11-09 2023-12-15 江西洪城检测有限公司 一种基于机器视觉的水质分析方法及系统
CN117233116B (zh) * 2023-11-09 2024-02-02 江西鼎智检测有限公司 一种基于机器视觉的水质分析方法及系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103528960A (zh) 一种光谱干涉法污水在线监测系统
CN104596990B (zh) 双通道光纤浊度测量方法及传感器
CN104730054B (zh) 一种一体化探头式光电水质多参数在线测量系统
CN104198388B (zh) 一种基于复合光谱测量的在线水质监测装置
CN104637234B (zh) 基于激光散射测量原理的烟雾探测器检定装置及标定方法
WO2018040649A1 (zh) 悬浮泥沙浓度监测系统及监测方法
CN103149158B (zh) 一种双棱镜水质监测光纤传感系统
US20150253236A1 (en) System and method for detection and system and method for water treatment
CN204536203U (zh) 一种一体化探头式光电水质多参数在线测量系统
CN201837585U (zh) 一种水浑浊程度实时在线监测装置
CN102042973A (zh) 一种水浑浊程度实时在线监测系统
CN104122231B (zh) 一种在线式自校准水质浊度检测系统
CN101949825B (zh) 光开放环境下的叶片水分近红外无损检测装置及方法
CN110736723A (zh) 一种在线式同时检测低浊和高浊的方法与系统
CN204142624U (zh) 一种基于复合光谱测量的在线水质监测装置
CN107063923B (zh) 一种检测液体密度的系统、方法及应用
CN104111232B (zh) 基于酸碱指示剂吸收光谱的阈值可调pH值检测报警装置及方法
CN110887814B (zh) 一种基于光谱分析的水下浊度检测方法
CN109975222B (zh) 全光谱水质检测自动校准及窗口清洗提醒系统
CN103487352B (zh) 一种涂料粘度测定仪的智能清洗检控系统及其检控方法
CN206920339U (zh) 海水总有机碳光学原位传感器
CN103267744B (zh) 基于直角棱镜的浊度光学检测装置
US20220268753A1 (en) Systems, subsystems and methods for measuring water characteristics in a water facility
CN205139003U (zh) 一种探头式水质多参数在线监测仪
CN106644867B (zh) 气体中颗粒物的检测装置及方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
DD01 Delivery of document by public notice

Addressee: Berry Health Technology Co., Ltd.

Document name: the First Notification of an Office Action

DD01 Delivery of document by public notice

Addressee: Berry Health Technology Co., Ltd.

Document name: Notification of an Office Action

RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20140122