CN105300888A - 一种在线测量装置及其测量方法 - Google Patents

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本发明提供一种在线测量装置及其测量方法，其用于检测水中重金属成分及其含量，其包括取样导管，激光光源，测量窗口，激光强度探测仪，信号处理器和电磁阀，其实现了对水中重金属的在线实时测量，该技术在用于实时在线测量净水器中水质状态，可有效提醒净水器中滤芯更换状态，改变了传统不科学的倒计时式滤芯更换方法，本发明的在线测量装置测量范围为ppb，且误差小，可以实现实时监控水中重金属含量，不需要添加任何化学试剂，简单、方便。

Description

一种在线测量装置及其测量方法
技术领域
本发明涉及一种在线测量装置，特别是涉及一种水样中重金属成分和浓度的测量装置及其测量方法。
背景技术
由于最近几十年的工业的快速发展，对我们的环境造成很大的压力，也导致了饮用水的重金属不同程度的超标。其中，重金属在水中不能分解，对人体的伤害很非常大。在水中，重金属可能还会与其他有害物质结合，形成毒性更大的有害物质。如长期饮用含有重金属的水，会对人体造成不可恢复的伤害。
目前，对于重金属的测量来说，通常测量水中重金属都是线下的。一种方法是在实验室中通过其他简单的方法为比色法。通过添加化学试剂，通过不同浓度的重金属显现的颜色不一样，得出重金属的浓度。该方法的缺点是需要使用化学试剂。而且，该方法很难实现在线测量。另外一种方法就是光度法，但是该方法的缺点是需要使用的是连续光源，而且，该方法需要添加化学试剂来实现测量。
基于以上技术问题，本发明提供了一种在线测量装置及其测量方法，其实现了对水中重金属的在线实时测量，该技术在用于实时在线测量净水器中水质状态，可有效提醒净水器中滤芯更换状态，改变了传统不科学的倒计时式滤芯更换方法，本发明的在线测量装置测量范围为ppb，且误差小，可以实现实时监控水中重金属含量，不需要添加任何化学试剂，简单、方便。
发明内容
本发明的目的是提供一种简单可靠，且价格低廉的在线测量重金属成分及浓度的装置及其测量方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种在线测量装置，该在线测量装置用于检测水中重金属成分以及其含量，其包括取样导管、激光光源、蓝宝石测量窗口、激光强度探测仪、信号处理器和电磁阀，其特征在于，所述取样导管用于从水管中取水样；所述激光光源负责发射特定波长的单色光源；所述蓝宝石测量窗口负责激光照射水样；所述激光强度探测仪用于测量激光强度；所述信号处理器用于通过所述激光强度探测仪的测量值计算出重金属的成分及其浓度；所述电磁阀用于定时取水样，其中，所述取样导管连接在所述蓝宝石测量窗口之前，所述蓝宝石测量窗口位于所述激光光源和激光强度探测仪之间的测量空间内，所述激光强度探测仪与所述信号处理器相连接，所述电磁阀设置在所述蓝宝石测量窗口之后。
进一步，作为优选，所述激光光源为多个具有特定波长的单色光源。
进一步，作为优选，在所述激光源和蓝宝石测量窗口之前还设有用于聚焦的棱镜。
进一步，作为优选，所述的取样导管的前端还设有过滤装置。
另外，本发明还提供了一种在线测量水中重金属成分及浓度的方法，所述测量方法的工艺流程具体为：首先，打开电磁阀，通过取样导管进行取样，同时水样中的固体颗粒物被过滤装置分离，在一定时间之后关闭电磁阀，之后，利用不同激光光源通过蓝宝石测量窗口照射水样，最后，根据信号探测仪进行测定，并将测定得的信号传输给信号处理器，所述信号处理器计算出水中重金属的成分以及其浓度。
本发明的有益效果在于：
本发明提供的一种在线测量装置及其测量方法，其实现了对水中重金属的在线实时测量，该技术在用于实时在线测量净水器中水质状态，可有效提醒净水器中滤芯更换状态，改变了传统不科学的倒计时式滤芯更换方法，本发明的在线测量装置测量范围为ppb，且误差小，可以实现实时监控水中重金属含量，不需要添加任何化学试剂，简单、方便。
附图说明
图1是本发明的一种在线测量装置的结构示意图；
其中，(1)取样导管，1.1滤膜，(2)激光光源，(2.1)激光光源1，(2.2)激光光源2，(2.3)激光光源，2.4棱镜，(3)蓝宝石测量窗口，(4)激光强度探测仪，(5)信号处理器，(6)电磁阀
具体实施方式
以下结合附图来对本发明进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。
如图1所示，本发明提供一种在线测量装置，该在线测量装置用于检测水中重金属成分以及其含量，其包括取样导管1、激光光源2、蓝宝石测量窗口3、激光强度探测仪4、信号处理器5和电磁阀6，所述取样导管1用于从水管中取水样；所述激光光源2负责发射特定波长的单色光源；所述蓝宝石测量窗口3负责激光照射水样；所述激光强度探测仪4用于测量激光强度；所述信号处理器5用于通过所述激光强度探测仪的测量值计算出重金属的成分及其浓度；所述电磁阀6用于定时取水样，其中，所述取样导管1连接在所述蓝宝石测量窗口之前，所述蓝宝石测量窗3口位于所述激光光源2和激光强度探测仪4之间的测量空间内，所述激光强度探测仪4与所述信号处理器5相连接，所述电磁阀6设置在所述蓝宝石测量窗口3之后。
在本实施例中，所述激光光源2为多个具有特定波长的单色光源。在所述激光源2和蓝宝石测量窗口3之前还设有用于聚焦的棱镜2.4。所述的取样导管的前端还设有过滤装置。其中，过滤装置可以选择采用滤膜1.1，用于去除水样中颗粒物。
另外，本发明还提供了一种在线测量水中重金属成分及浓度的方法，所述测量方法的工艺流程具体为：首先，打开电磁阀，通过取样导管进行取样，同时水样中的固体颗粒物被过滤装置分离，在一定时间之后关闭电磁阀，之后，利用不同激光光源通过蓝宝石测量窗口照射水样，最后，根据信号探测仪进行测定，并将测定得的信号传输给信号处理器，所述信号处理器计算出水中重金属的成分以及其浓度。
本发明实现了对水中重金属的在线实时测量，该技术在用于实时在线测量净水器中水质状态，可有效提醒净水器中滤芯更换状态，改变了传统不科学的倒计时式滤芯更换方法，本发明的在线测量装置测量范围为ppb，且误差小，可以实现实时监控水中重金属含量，不需要添加任何化学试剂，简单、方便。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (5)

1.一种在线测量装置，该在线测量装置用于检测水中重金属成分以及其含量，其包括取样导管、激光光源、蓝宝石测量窗口、激光强度探测仪、信号处理器和电磁阀，其特征在于，所述取样导管用于从水管中取水样；所述激光光源负责发射特定波长的单色光源；所述蓝宝石测量窗口负责激光照射水样；所述激光强度探测仪用于测量激光强度；所述信号处理器用于通过所述激光强度探测仪的测量值计算出重金属的成分及其浓度；所述电磁阀用于定时取水样，其中，所述取样导管连接在所述蓝宝石测量窗口之前，所述蓝宝石测量窗口位于所述激光光源和激光强度探测仪之间的测量空间内，所述激光强度探测仪与所述信号处理器相连接，所述电磁阀设置在所述蓝宝石测量窗口之后。
2.根据权利要求1所述的一种在线测量装置，其特征在于，所述激光光源为多个具有特定波长的单色光源。
3.根据权利要求1所述的一种在线测量装置，其特征在于，在所述激光源和蓝宝石测量窗口之前还设有用于聚焦的棱镜。
4.根据权利要求1所述的一种在线测量装置，其特征在于，所述的取样导管的前端还设有过滤装置。
5.一种在线测量水中重金属成分及浓度的方法，其特征在于，该测量方法使用权利要求1-4任意一项所述的在线测量装置，且所述测量方法的工艺流程具体为：首先，打开电磁阀，通过取样导管进行取样，同时水样中的固体颗粒物被过滤装置分离，在一定时间之后关闭电磁阀，之后，利用不同激光光源通过蓝宝石测量窗口照射水样，最后，根据信号探测仪进行测定，并将测定得的信号传输给信号处理器，所述信号处理器计算出水中重金属的成分以及其浓度。
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