CN104880429A - Cod和硝酸盐氮含量多参数在线同时监测传感器及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种COD和硝酸盐氮含量多参数在线同时监测传感器及方法，其特征在于基于Lambert-Beer定律的紫外吸光度法，利用水中待测物质对紫光的特征吸收，建立起吸光度和待测物质浓度的关系；利用水样在254nm处的吸光度值和水样的化学需氧量浓度值建立线性关系，利用水样在210nm处的吸光度值和硝酸盐氮含量建立线性关系。监测方法包括标定传感器和水样测试两部分，利用本发明提供的传感器对化学需氧量的测量范围为0mg/L～50mg/L，硝酸盐氮的测量范围为0mg/L～7mg/L。显示出明显的优越性，可直接放入水中测量，以满足一般水体的检测要求。

Description

COD和硝酸盐氮含量多参数在线同时监测传感器及方法

技术领域

本发明涉及一种COD(化学需氧量)、硝酸盐氮含量多参数在线同时监测传感器及其方法，所述的传感器可用于水体中化学需氧量和硝酸盐氮含量的同时快速检测和分析，属传感器技术领域。

背景技术

化学需氧量(Chemical Oxygen Demand，COD)是指在一定的条件下，将1L水样中还原性物质氧化所消耗氧化剂的量，结果折算成氧的含量，单位为mg/L。COD是对水中含有的有机物和无机氧化物浓度的度量，反映了水体受还原性物质污染的程度。水体受到有机物污染是非常普遍的，有机物会过度消耗溶解在水体中的氧气，造成水体富营养化，对水生物带来不良影响。硝酸盐广泛存在于自然水体中，水中的硝酸盐是在有氧环境下，亚硝酸盐、氨氮等各种形态的含氮化合物中最稳定的氮化合物，亦是含氮有机物经无机化作用最终的分解产物，普遍存在于河流、湖泊及地下水中，水质中的硝酸盐氮主要来源于工业废水、生活污水、农业排水等含氮有机物及其被微生物分解的产物等。硝酸盐氮含量较高会对水生物、人体带来不同程度的危害。所以化学需氧量(COD)、硝酸盐氮含量都是判断水体污染程度的重要指标，也是各级水质监测站点的必测项目。

目前国内水质COD常规检测方法基本是采用GB11914-89规定的重铬酸钾法或其改进方法，硝酸盐氮的检测大部分是采用GB7480-87规定的酚二磺酸光度法或GB13580.5-92规定的离子色谱法等。这些方法往往需要从水源地采集样品，运送到实验室，再利用各种仪器对水质进行分析，虽然具有检测准确等优点，但却存在耗时长，对检测人员专业性要求高、且存在二次污染的可能性等缺点，无法满足实时在线监测的需求。

针对水质在线监测的问题，近年来国内外学者和相关企业提出了很多新 的方法，主要有两类。

一类是基于传统方法的改进，构建在线监测传感器，如王伯安等发表在《环境科学与技术》上的《水质总磷总氮在线自动监测技术的研究》，美国哈希公司的Ammonium Analyzers水质在线监测系统等。该类水质检测传感器将采样等过程实现自动化操作，取代了传统方法中的人工采样，提高了效率。但依然存在耗时长、存在有二次污染、检测成本高等缺点，因而限制了该类传感器的适用范围。

另一类是基于紫外吸光度法(UV法)的水质在线监测传感器，该类方法具有分析速度快、可检测多个污染物、无二次污染等优点，国内外学者均开展了对该类传感器的研究，如发表在《Water Science and Technology》上的《On-line monitoring for control of a pilot-scale sequencing batch reactor using a submersible UV/VIS spectrometer》中提到的spectro：lyser水质监测传感器，以闪烁氙灯为紫外光源，以紫外图像传感器为光电转换元件，采集水体的紫外吸收光谱，可对水体中化学需氧量、硝酸盐氮等多个参数进行在线监测，但该传感器由于采用图像传感器等昂贵部件，导致内部结构复杂，成本高，难以大范围应用。再如中国专利公开号CN102519897A公开日：2012年6月27日的的专利文献公开了一种基于LED多特征波长的水质COD检测方法及装置。其特征是将多个不同特征波长的LED灯设计在转盘上作为光源，通过控制转盘转动切换光源，以光敏管作为光电转换元件，实现对化学需氧量的检测，有效的降低了装置的成本，但多个LED灯的使用增加了传感器的体积和功耗，内部活动部件的存在也降低了该装置长期运行的稳定性。

基于以上的国内外现状，本发明拟基于紫外吸光度法，选用微型氘灯(200nm～400nm)作为光源(具有比氙灯更高的效率)，低成本的光敏管作为光电转换元件，再利用不同波长带通的滤光片、经过特殊设计的光纤和检测探头，开发出可用以化学需氧量、硝酸盐氮双参数同时在线监测的传感器。本发明所提供的传感器可直接浸入水体中，可同时测量化学需氧量、硝酸盐氮两个参数，单次测量可在数分钟内完成，不但测量过程简单迅速，无二次污染，而且具有结构简单、成本低的优势，很适合大范围应用，类似传感器鲜有报道，从而构筑成本发明的构思。

发明内容

本发明的目的在于提供一种COD和硝酸盐氮含量多参数在线同时监测传感器及方法，以克服现有COD，硝酸盐氮监测方法操作复杂、稳定性差、耗时长、集成度差，存在二次污染等缺点，本发明提供的传感器采用紫外吸光度法，将COD和硝酸盐氮含量的测定集成在一个探头上，通过一个探头可同时测定COD和硝酸盐氮含量，且操作简单、稳定性高、测定迅速、集成度高，无二次污染，具有广泛的应用前景。

具体地说，本发明是基于Lambert-Beer定律的紫外吸光度法，利用水中待测物质对紫光的特征吸收，建立起吸光度和待测物质浓度的关系。利用水样在254nm处的吸光度值和水样的化学需氧量浓度值建立线性关系，利用水样在210nm处的吸光度值和硝酸盐氮含量建立线性关系。

一种化学需氧量、硝酸盐氮含量多参数在线同时监测传感器的技术方案：

传感器主要由以下五个部分组成：(一)光源模块(微型氘灯)；(二)信号采集及发送模块(防水接头、多通道信号采集电路板、1#光敏管、2#光敏管、3#光敏管)；(三)光纤模块(1#信号光纤、2#信号光纤、光源光纤、参考光纤、254nm带通滤光片、210nm带通滤光片)；(四)检测探头(检测探头光端子、反射镜)(五)不锈钢外壳。其中光源模块、信号采集及发送模块、光纤模块均封装在不锈钢外壳内部，检测探头通过不锈钢外壳预留的螺丝孔伸出到外部，探头和外壳之间通过防水螺母固定在一起。微型氘灯(200nm-400nm)通过通用接口和光源光纤耦合在一起。其中一路通过参考光纤作为参考光直接进入3#光敏管，作为光源是否正常工作的信号指示；另外一路进入到水样中的检测探头，经过水样的吸收，再通过反射镜反射回信号光纤，一部分反射光进入1#信号光纤，经254nm滤光片进入1#光敏管，用以检测化学需氧量；另一部分反射光进入2#信号光纤，经210nm滤光片进入2#光敏管，用以检测硝酸盐氮浓度。再由多通道信号采集电路板同时采集三个光敏管的电压信号，信号经后端处理器处理，转换为吸光度，可通过无线发送装置发送至监测中心。

装置具体描述如下：

(1)光源

采用波长范围为200nm-400nm的氘灯作为紫外光源，供电电压为12V，功率为6W。

(2)信号采集模块 

信号采集模块采用通用放大和采集电路模块，从光敏管(光敏管购自德国Silicon Sensor International AG公司，型号为PC10-2TO5)输出的电信号经由信号采集模块放大，滤波，再发送到后端进行处理。

(3)光纤模块

光纤设计如图2所示，其中光源端光纤为4芯，其中3根直径为400μm，即光源光纤，光源光纤连接光源端和检测探头端，给检测探头提供紫外光源，一根直径为100μm，即参考光纤，连接到参考光端子，用以指示光源是否正常工作；检测探头端光纤为9芯，直径均为400μm，其中三根和光源光纤端子连接，三根(即1#信号光纤)和1#信号光纤端子连接，还有三根(即2#信号光纤)和2#信号光纤端子连接。通过这样设计，将从探头收集来的光信号分成了两路，一路通过1#信号光纤9和254nm带通滤光片进入1#光敏管，另一路通过2#信号光纤10和210nm带通滤光片进入2#光敏管，即实现了对两个波长处吸光度的同时监测。所有光纤接头均选择SMA905适配器，光纤材料全部选择优质石英光纤，传输波长范围200nm-1100nm。

(4)检测探头

检测探头端光纤结构如(3)光纤模块所述，其中反射镜通过可调节螺纹式设计固定在检测光端子上，可自由调节光程，其采用高反射率的紫外反射镜面，整个检测探头用不锈钢做成，可直接插入水中使用，结构如图3所示。

(5)不锈钢外壳 

传感器各模块都封装在不锈钢外壳里，各外部接口都使用防水接头，整个传感器可直接放在水下使用。

一种化学需氧量、硝酸盐氮含量多参数在线监测方法的技术方案，其步骤为：

(1)标定传感器： 

用本传感器测量一系列已知浓度(国标法测量)的化学需氧量或硝酸盐氮溶液，将得到的吸光度值和已知浓度依据Lambert-Beer定律建立线性关系， 其中1#光敏管测到得是水体在254nm处的吸光度，将其和化学需氧量浓度建立线性关系和校正公式；2#光敏管测到得是水体在210nm处的吸光度，将其和硝酸盐氮浓度建立线性光系和校正公式。标定后的传感器就可以用来对实际水样的化学需氧量、硝酸盐氮进行在线监测。

(2)水样测试： 

将本传感器直接放入水体中即可进行测试，其中1#光敏管测得数据通过校正公式转换为化学需氧量浓度，2#光敏管测得数据通过校正公式转换为硝酸盐氮浓度。即可同时监测水体中化学需氧量和硝酸盐氮浓度。

与相比已有技术，本发明的有益之处在于：

(1)本发明构建的一种化学需氧量、硝酸盐氮含量多参数在线监测传感器及其方法，与基于传统化学方法的水质在线监测仪器相比，本发明是基于紫外吸光度法，利用水中待测物质对紫光的特征吸收来检测污染物，是一种纯物理方法，测量过程简单迅速、无需添加化学试剂，更适用于长期水质在线监测。

(2)本发明构建的一种化学需氧量、硝酸盐氮含量多参数在线监测传感器及其方法，与现有同类仪器采用LED作为光源相比，本发明选用低功耗紫外氘灯作为光源，具有低功耗、可长时间工作、无需预热的优点，且可提供波长范围为200nm-400nm的紫外光，无需安装多个LED来增加光源波长范围，提升了传感器的性能，可进行长期高频次的在线监测。

(3)本发明构建的一种化学需氧量、硝酸盐氮含量多参数在线监测传感器及其方法，与采用昂贵的图像传感器作为光电转换元件的同类仪器相比，本发明选用低成本的光敏管作光电转换元件，配合滤光片的使用，有效的降低了传感器的成本，使本传感器的大规模使用更具可行性。

(4)本发明构建的一种化学需氧量、硝酸盐氮含量多参数在线监测传感器及其方法，与采用透镜实现分光的仪器相比，本发明采用特殊设计的光纤和检测探头实现分光和传输，结构更加简单，比透镜更好的分光效果，且有效的降低了维护成本。

(5)本发明采用了氘灯作为光源，可同时测量水体在254nm和210nm处的吸光度，即同时对化学需求量和硝酸盐氮含量进行在线监测。这是本发 明提供的传感器最大特征。

附图说明

图1为本发明的总体结构图；

图2为本发明光纤模块细节图；

图3为本发明的检测探头结构示意图；

图4为本发明实施例的化学需氧量浓度和吸光度(254nm)的线性关系图；

图5为本发明实施例的硝酸盐氮浓度和吸光度(210nm)的线性关系图。

图中标号说明如下：

1.防水接头

2.紫外光源-氘灯(光源波长范围200nm～400nm)

3.多通道信号采集电路板

4.1#光敏管(敏感波长范围为200nm～1100nm)

5.2#光敏管(敏感波长范围为200nm～1100nm)

6.3#光敏管(敏感波长范围为200nm～1100nm)

7.中心波长为210nm带通滤光片(半峰宽30nm)

8.中心波长为254nm带通滤光片(半峰宽30nm)

9.1#信号光纤(3芯光纤芯径为400um)

10.2#信号光纤(3芯光纤芯径为400um)

11.参考光纤(1芯光纤芯径为100um)

12.光源光纤(3芯光纤芯径为400um)

13.不锈钢套筒 

14.检测探头

15.2#信号光纤端子 

16.光源光纤端子 

17.参考光纤端子 

18.1#信号光纤端子 

19.检测探头光纤端子

20.入射光

21.反射光

22.反射镜

具体实施方式

下面结合附图和实施例仅对本发明做进一步说明，以进一步阐述本申请的实质性特点和显著的进步，但绝非限制本发明。

实施例1

如图1所示：本发明所提供的化学需氧量、硝酸盐氮含量多参数在线同时监测传感器主要由以下五个部分组成：(一)光源模块(紫外光源-微型氘灯2)；(二)信号采集及发送模块(防水接头1、多通道信号采集电路板3、1#光敏管4、2#光敏管5、3#光敏管6)；(三)光纤模块(参考光纤11、254nm带通滤光片8、210nm带通滤光片7、1#信号光纤9、2#信号光纤10、光源光纤12)；(四)检测探头模块(检测探头14)，以上四个模块都封装在不锈钢外壳14中，光信号通过光纤传输，电信号通过屏蔽电缆线传输。微型氘灯2(200nm-400nm)通过通用接口和光源光纤12耦合在一起，其中一路紫外光通过参考光纤11作为参考光直接进入3#光敏管6，作为光源强度的参考值；另外一路进入到水样中的检测探14头，经过水样的吸收，再通过反射镜反射回光纤，一部分反射光进入1#信号光纤9，经254nm带通滤光片8进入1#光敏管4，另一部分反射光进入2#信号光纤10，经210nm滤光片7进入2#光敏管5。再由多通道信号采集电路板3同时采集三个光敏管的电流信号，信号经后端处理器处理，可通过无线发送装置发送至监测中心。

其中多通道信号采集电路板3与1#光敏管4、2#光敏管5和3#光敏管6连接，多通道信号采集板3可同时采集3个光敏管的信号；紫外光源2和光源光纤12相连；1#光敏管4的一端和254nm带通滤光片8相连，254nm带通滤光片8的另一端和1#信号光纤9相连；2#光敏管5的一端和210nm带通滤光片7相连，210nm带通滤光片7的另一端和2#信号光纤10相连；3#光敏管6的另一端直接和参考光纤连接；光源光纤12、1#信号光纤9和2#信号光纤10一起连接到检测探头，进行检测。各信号线、电缆线经过防水接头1与外 界连接。

其中

(1)紫外光源-氘灯2购自德国Heraeus公司的微型可操作紫外可见光光源，型号为DTM6/10。

(2)光敏管购(4，5，6)自德国Silicon Sensor International AG公司，型号为PC10-2TO5，波长范围为200nm-1100nm。

(3)多通道信号采集电路板3为通用放大电路，可以低噪声，高效的放大光敏管nA级电流。

(4)210nm带通滤光片7：中心波长210nm，半峰宽30nm。

(5)254nm带通滤光片8：中心波长254nm，半峰宽30nm。

(6)光纤模块根据应用需求设计，由南京艺坤特纤公司加工提供。光纤参数如下所示：

1#信号光纤9(3芯光纤芯径为400um)

2#信号光纤10(3芯光纤芯径为400um)

参考光纤11(1芯光纤芯径为100um)

光源光纤12(3芯光纤芯径为400um)

实施例2

本发明的光纤模块和检测探头经过特殊设计，使该传感器可以用一个探头同时测定COD和化学需氧量两个参数。

光纤设计如图2所示，其中光源端光纤端子16为4芯，其中3根直径为400μm，即光源光纤12，光源光纤连接光源端和检测探头端，给检测探头提供紫外光源，一根直径为100μm，即参考光纤11，连接到参考光端子17，用以指示光源是否正常工作；检测探头端光纤端子19为9芯，直径均为400μm，其中三根(即光源光纤12)和光源光纤端子16连接，三根(即1#信号光纤9)和1#信号光端子18连接，还有三根(即2#信号光纤10)和2#信号光端子15连接。

检测探头的设计如图3所示，光源发出的紫外光通过光源光纤12照射到水体中经水体吸收，通过反射镜22反射后，再经过一次水体吸收，来到检测 探头光纤端子19处，未被吸收的紫外光分为两路，一路通过1#信号光纤9和254nm带通滤光片8进入1#光敏管4，另一路通过2#信号光纤10和210nm带通滤光片7进入2#光敏管5，即1#光敏管4可测得水体在254nm处的吸光度(表征水体化学需氧量)，2#光敏管5可测得水体在210nm处的吸光度(表征水体硝酸盐氮浓度)，再依据各自的校正公式，即可得到水体的化学需氧量和硝酸盐氮浓度。

实施例3：

本实施例的一种化学需氧量、硝酸盐氮含量多参数在线监测传感器在实际水体检测中的应用方法。步骤如下：

步骤一：标定传感器

(1)用烧杯准备10个不同化学需氧量的标准水样作为待测样本(浓度范围0.50mg/L)

(2)采用标准化学需氧量测定方法和仪器分别测定该10个样本，得到样本化学需氧量的标准值。

(3)将本发明的传感器分别插入10个样本溶液中，通电测试，记录1#光敏管4测得的吸光度值，并将其和样本化学需氧量标准值拟合建立线性关系，如图4所示，得到校正公式Y₁＝358.50966*X₁-31.85428，复相关系数为0.99127，其中Y₁表示化学需氧量，X₁表示1#光敏管4所测得的吸光度值。将该校正公式存入后端的数据处理程序中，则在测量时，我们就可根据1#光敏管测得的吸光度值X₁，直接得到水体的化学需氧量Y₁。

(4)同样的方法用来完成对传感器硝酸盐氮浓度(浓度范围0-10mg/L)的标定，即记录2#光敏管5测得的吸光度值，并将其和样本硝酸盐氮标准值拟合建立线性关系，如图5所示，得到校正公式Y₂＝38.94923*X₂-2.63888，其中Y₂表示硝酸盐氮浓度，X₂表示2#光敏管5所测得的吸光度值。将该校正公式存入后端的数据处理程序中，则在测量时，我们就可根据2#光敏管测得的吸光度值X₂，直接得到水体的化学需氧量Y₂。到此我们就完成了传感器的标定工作。

步骤二：实际水样测试

(1)将本传感器直接放入水体中即可进行测试，3#光敏管6所测数据用来指示光源是否工作正常，光源正常工作时，其所测数据为稳定值30，若在实际应用中发现3#光敏管6所测数据小于30，则应停止测量，检查光源，直到其显示正常才可继续测量。

(2)将标定后的传感器放入苏州河水样中，进行测试，并记录数据，测得苏州河水的化学需氧量为23.17mg/L，硝酸盐氮浓度为0.252mg/L。

本传感器化学需氧量的测量范围为0mg/L～50mg/L，硝酸盐氮的测量范围为0mg/L～7mg/L，满足一般水体的检测需求。

Claims (7)

1.一种COD和硝酸盐氮含量双参数同时在线监测传感器，其特征在于基于Lambert-Beer定律的紫外吸光度法，利用水中待测物质对紫光的特征吸收，建立起吸光度和待测物质浓度的关系；利用水样在254nm处的吸光度值和水样的化学需氧量浓度值建立线性关系，利用水样在210nm处的吸光度值和硝酸盐氮含量建立线性关系；所述的传感器是由五个部分组成：

(一)光源模块；

(二)信号采集及发送模块，包含有屏蔽电缆线、多通道信号采集电路板、1#光敏管、2#光敏管和3#光敏管；

(三)光纤模块，包含有1#信号光纤、2#信号光纤、光源光纤、参考光纤、254nm带通滤光片、210nm带通滤光片；

(四)检测探头，包含有检测探头光纤端子、反射镜；

(五)不锈钢外壳；

其中光源模块、信号采集及发送模块、光纤模块均封装在不锈钢外壳内部，检测探头通过不锈钢外壳预留的螺丝孔伸出到外部，探头和外壳之间通过防水螺母固定在一起；作为光源模块的微型氘灯的波长为200nm-400nm，作为紫外光源通过通用接口和光源光纤耦合在一起，其中一路通过参考光纤作为参考光直接进入3#光敏管，作为光源是否正常工作的信号指示；另外一路进入到水样中的检测探头，经过水样的吸收，再通过反射镜反射回信号光纤，一部分反射光进入1#信号光纤，经254nm滤光片进入1#光敏管，用以检测化学需氧量；另一部分反射光进入2#信号光纤，经210nm滤光片进入2#光敏管，用以检测硝酸盐氮浓度；再由多通道信号采集电路板同时采集三个光敏管的电压信号，信号经后端处理器处理，转换为吸光度，通过无线发送装置发送至监测中心。

2.按权利要求1所述的传感器，其特征在于：

a)作为紫外光源的微型氘灯供电电压为12V，功率为6W；

b)信号采集模块采用通用放大和采集电路模块，从光敏管输出的电信号经由信号采集模块放大、滤波，再送到后端进行处理；

c)光信号通过光纤传输，电信号通过屏蔽电缆线传输；所述的光源端光纤为4芯，其中3根直径为400μm的光源光纤连接光源端和检测探头端，给检测探头提供紫外光源，一根直径为100μm的光纤作为参考光纤，连接到参考光端子，用以指示光源是否正常工作；检测探头端的光纤为9芯，直径均为400μm，其中三根和光源光纤端子连接，三根，即1#信号光纤和1#信号光纤端子连接，还有三根，即2#信号光纤和2#信号光纤端子连接；从而将从探头收集来的光信号分成了两路；实现了对两个波长处吸光度的同时监测；

d)多通道信号采集电路板分别与1#光敏管、2#光敏管和3#光敏管连接，多通道信号采集板同时采集3个光敏管的信号；紫外光源和光源光纤相连；1#光敏管的一端和254nm带通滤光片相连，254nm带通滤光片的另一端和1#信号光纤相连；2#光敏管的一端和210nm带通滤光片相连，210nm带通滤光片的另一端和2#信号光纤相连；3#光敏管的另一端直接和参考光纤连接；光源光纤、1#信号光纤和2#信号光纤一起连接到检测探头，进行检测，各信号线、电缆线经过防水接头与外界连接；

e)检测探头中反射镜通过调节螺纹式设计固定在检测光端子上，自由调节光程，采用高反射率的紫外反射镜面，整个检测探头用不锈钢做成，可直接插入水中使用；

f)不锈钢外壳，传感器各模块都封装在不锈钢外壳里，各信号线和屏蔽电缆线经防水接头与外界连接，整个传感器可直接放在水下使用。

3.按权利要求2所述的传感器，其特征在于：

(1)作为紫外光源的微型-氘灯购自德国Heraeus公司的微型可操作紫外可见光光源，型号为DTM6/10；

(2)光敏管购自德国Silicon Sensor International AG公司，型号为PC10-2TO5，波长范围为200nm-1100nm；

(3)多通道信号采集电路板为通用放大电路，低噪声，高效的放大光敏管nA级电流；

(4)210nm带通滤光片：中心波长210nm，半峰宽30nm；

(5)254nm带通滤光片：中心波长254nm，半峰宽30nm；

(6)1#信号光纤为3芯光纤芯径为400μm；

2#信号光纤为3芯光纤芯径为400μm；

参考光纤为1芯光纤芯径为100μm；

光源光纤为3芯光纤芯径为400μm。

4.监测如权利要求1-3任一项所述的传感器方法，其特征在于步骤如下：

(1)标定传感器:

用所述的传感器测量一系列已知浓度的化学需氧量或硝酸盐氮溶液，将得到的吸光度值和已知浓度依据Lambert-Beer定律建立线性关系，其中1#光敏管测到得是水体在254nm处的吸光度，将其和化学需氧量浓度建立线性关系和校正公式；2#光敏管测到得是水体在210nm处的吸光度，将其和硝酸盐氮浓度建立线性光系和校正公式；标定后的传感器就可以用来对实际水样的化学需氧量、硝酸盐氮进行在线监测；

(2)水样测试：

将本传感器直接放入水体中即可进行测试，其中1#光敏管测得数据通过校正公式转换为化学需氧量浓度，2#光敏管测得数据通过校正公式转换为硝酸盐氮浓度；即可同时监测水体中化学需氧量和硝酸盐氮浓度。

5.按权利要求4所述的方法，其特征在于标定传感器步骤包括：

(1)用烧杯准备10个不同化学需氧量的标准水样作为待测样本；

(2)采用标准化学需氧量测定方法和仪器分别测定该10个样本，得到样本化学需氧量的标准值；

(3)将传感器分别插入10个样本溶液中，通电测试，记录1#光敏管测得的吸光度值，并将其和样本化学需氧量标准值拟合建立线性关系，得到校正公式Y₁＝358.50966*X₁-31.85428，复相关系数为0.99127，其中Y₁表示化学需氧量，X₁表示1#光敏管所测得的吸光度值；然后将该校正公式存入后端的数据处理程序中，则在测量时，根据1#光敏管测得的吸光度值X₁，直接得到水体的化学需氧量Y₁；

(4)同样的方法用来完成对传感器硝酸盐氮浓度的标定，即记录2#光敏管测得的吸光度值，并将其和样本硝酸盐氮标准值拟合建立线性关系，得到校正公式Y₂＝38.94923*X₂-2.63888，其中Y₂表示硝酸盐氮浓度，X₂表示2#光敏管所测得的吸光度值；然后将该校正公式存入后端的数据处理程序中， 则在测量时，我们就可根据2#光敏管测得的吸光度值X₂，直接得到水体的化学需氧量Y₂；到此完成了传感器的标定工作。

6.按权利要求4所述的方法，其特征在于水样测试包括：

(1)将本传感器直接放入水体中即可进行测试，3#光敏管所测数据用来指示光源是否工作正常，光源正常工作时，其所测数据为稳定值30，若在实际应用中发现3#光敏管所测数据小于30，则应停止测量，检查光源，直到其显示正常才可继续测量；

(2)将标定后的传感器放入苏州河水样中，进行测试，并记录数据，测得苏州河水的化学需氧量为23.17mg/L，硝酸盐氮浓度为0.252mg/L。

7.按权利要求4所述的方法，其特征在于化学需氧量的测量范围为0mg/L～50mg/L，硝酸盐氮的测量范围为0mg/L～7mg/L，满足一般水体的检测需求。