CN106644995A - 一种基于紫外可见光谱检测的水质检测系统 - Google Patents
一种基于紫外可见光谱检测的水质检测系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106644995A CN106644995A CN201611217385.2A CN201611217385A CN106644995A CN 106644995 A CN106644995 A CN 106644995A CN 201611217385 A CN201611217385 A CN 201611217385A CN 106644995 A CN106644995 A CN 106644995A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water quality
- industrial computer
- test unit
- flow path
- quality detection
- 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
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 45
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 238000002371 ultraviolet--visible spectrum Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 44
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 44
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 34
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 11
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 238000004847 absorption spectroscopy Methods 0.000 claims description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 3
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 3
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- MMDJDBSEMBIJBB-UHFFFAOYSA-N [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH6+3] Chemical compound [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH6+3] MMDJDBSEMBIJBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N potassium dichromate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 2
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 2
- MGSRCZKZVOBKFT-UHFFFAOYSA-N thymol Chemical compound CC(C)C1=CC=C(C)C=C1O MGSRCZKZVOBKFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005844 Thymol Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 1
- 238000009614 chemical analysis method Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000011202 physical detection method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 229960000790 thymol Drugs 0.000 description 1
- 238000004457 water analysis Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/33—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using ultraviolet light
Abstract
本发明公开了一种基于紫外可见光谱检测的水质检测系统，光谱测试单元一和光谱测试单元二均包括有光源、检测探头和光谱仪，光谱测试单元一和光谱测试单元二分别与工业计算机一和工业计算机二连接，工业计算机一和工业计算机二均与总控计算机连接，所述的总控计算机分别连接有报警装置、存储模块、显示模块和仪控模块，仪控模块分别连接有清洗系统和流路系统，清洗系统连接流路系统，流路系统上连接有样品预处理装置。本发明增加了两个测试单元和两个工业计算机，防止因为失误造成的数据误差大，当误差较大时，总控计算机发出报警，提醒工作人员测试误差大，检测是不是有仪器损坏或操作不当，减少检测错误的问题，使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及环保系统技术领域，尤其涉及一种基于紫外可见光谱检测的水质检测系统。
背景技术
水质分析是对水资源的质量状况和变化规律进行测定和评价，为国家和各级政府开发利用、管理与保护水资源提供科学依据。水资源的质量状况通常用水质指标来描述，常用的水质指标包括化学需氧量(COD，Chemical Oxygen Demand)、总有机碳(TOC，TotalOrganic Carbon)、硝酸盐氮(NO3-N)、浊度(TURB)等指标。我国国标法对许多水质指标的检测方法都是采用化学分析方法。例如，COD采用高锰酸盐指数或重铬酸钾法，硝酸盐氮采用酚二磺酸分光光度法或麝香草酚分光光度法等。这些化学方法能够比较准确地测量出对应的水质参数，但在测量过程中几乎都存在耗时长、所需化学试剂多、稳定性差、故障率高、使用与维护成本高以及二次污染等问题。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种基于紫外可见光谱检测的水质检测系统。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种基于紫外可见光谱检测的水质检测系统，包括有光谱测试单元一、光谱测试单元二和供电电源，所述的光谱测试单元一和光谱测试单元二均包括有光源、检测探头和光谱仪，光谱测试单元一和光谱测试单元二分别与工业计算机一和工业计算机二连接，工业计算机一和工业计算机二均与总控计算机连接，所述的总控计算机分别连接有报警装置、存储模块、显示模块和仪控模块，仪控模块分别连接有清洗系统和流路系统，清洗系统连接流路系统，流路系统上连接有样品预处理装置，流路系统分别给光谱测试单元一和光谱测试单元二提供测试样品，所述的供电电源给系统供电，样品预处理装置将样品中的杂质去除，再通过流路系统将样品采集至光谱测试单元一和光谱测试单元二，光源通过入射光路将紫外-可见光传输至检测探头，光通过样品吸收后，通过出射光路至光谱仪，光谱仪将光电信号转换成数字光谱数据并传输给工业计算机一和工业计算机二，工业计算机一和工业计算机二分别得到水质的紫外-可见光吸收光谱，并计算出水质参数，工业计算机一和工业计算机二分别将计算出的水质参数传输至总控计算机，总控计算机将每两个相对应的参数进行比较，差距超出预先设定的范围时，启动报警装置，若差距没超出预先设定的范围，总控计算机取两个数据的平均值作为最后的测试的数据，分别发送到存储模块和显示模块进行存储和显示，清洗系统由仪控模块进行控制，对流路系统进行清洗。
所述的检测探头为双光程差分检测探头，包括有准直透镜和聚焦透镜，在准直透镜和聚焦透镜之间设置玻璃样品池，所述的流路系统的出水口与样品池连通。
所述的清洗系统包括有反冲泵，反冲泵采用气水混合冲洗流路。
所述的样品预处理装置包括有双层带有中空腔体的池子，池子内层和外层为可拆卸连接，池子内层的侧壁为滤网。
所述的光源为光纤氙灯光源。
所述的水质参数包括有COD、TOC、TURB、NO3-N。
本发明的优点是：本发明使用了基于紫外可见光谱检测物理检测方法，避免了污染的问题，另外增加了两个测试单元和两个工业计算机，防止因为失误造成的数据误差大，当误差较大时，总控计算机发出报警，提醒工作人员测试误差大，检测是不是有仪器损坏或操作不当，减少检测错误的问题，使用方便。
附图说明
图1为本发明的工作原理图。
具体实施方式
如图1所示，一种基于紫外可见光谱检测的水质检测系统，包括有光谱测试单元一1、光谱测试单元二2和供电电源3，所述的光谱测试单元一1和光谱测试单元二2均包括有光源4、检测探头5和光谱仪6，光谱测试单元一1和光谱测试单元2二分别与工业计算机一7和工业计算机二8连接，工业计算机一7和工业计算机二8均与总控计算机9连接，所述的总控计算机9分别连接有报警装置10、存储模块11、显示模块12和仪控模块13，仪控模块13分别连接有清洗系统14和流路系统15，清洗系统14连接流路系统15，流路系统15上连接有样品预处理装置16，流路系统15分别给光谱测试单元一1和光谱测试单元二2提供测试样品，所述的供电电源3给系统供电，样品预处理装置16将样品中的杂质去除，再通过流路系统15将样品采集至光谱测试单元一1和光谱测试单元二2，光源4通过入射光路将紫外-可见光传输至检测探头5，光通过样品吸收后，通过出射光路至光谱仪6，光谱仪6将光电信号转换成数字光谱数据并传输给工业计算机一7和工业计算机二8，工业计算机一7和工业计算机二8分别得到水质的紫外-可见光吸收光谱，并计算出水质参数，工业计算机一7和工业计算机二8分别将计算出的水质参数传输至总控计算机9，总控计算机9将每两个相对应的参数进行比较，差距超出预先设定的范围时，启动报警装置10，若差距没超出预先设定的范围，总控计算机取9两个数据的平均值作为最后的测试的数据，分别发送到存储模块11和显示模块12进行存储和显示，清洗系统14由仪控模块13进行控制，对流路系统15进行清洗。
所述的检测探头5为双光程差分检测探头，包括有准直透镜和聚焦透镜，在准直透镜和聚焦透镜之间设置玻璃样品池，所述的流路系统的出水口与样品池连通。
所述的清洗系统14包括有反冲泵，反冲泵采用气水混合冲洗流路。
所述的样品预处理装置16包括有双层带有中空腔体的池子，池子内层和外层为可拆卸连接，池子内层的侧壁为滤网。
所述的光源4为光纤氙灯光源。
所述的水质参数包括有COD、TOC、TURB、NO3-N。
紫外可见光普法是基于测量水体中有机物对紫外-可见光的吸收强度来确定COD值的方法，有机物对紫外光的吸收遵循Lambert Beer定律，对于样品池，其光程不变，有机物、无机还原性物质种类及其吸收系数不变，在特定条件下COD的值，可由其对紫外-可见光的吸收度确定。
由于COD＝CODA+CODB，
所以其中，We、n、p、CODB都有固定的值，在成分相对稳定的水体中，TOC和COD值存在很好的相关关系，可以通过水质的COD值，来分析TOC值。
浊度的检测依据Lambert Beer定律，入射光透过样品后被衰减的程度与待测样品的浊度有如下关系式，
式子中，A表示溶液中物质的吸光度，I0表示入射光强度，I表示投射光强度，a为比例系数，b为光程长度，c为溶液浓度，通过检测透过待测样品的透射光的强度可以反映其浊度值。
紫外分光光度法测量水质硝酸盐氮，利用硝酸根离子在220nm波长处的吸收，在275nm处作为补偿测量，来校正硝酸盐氮的值，
Aadj＝A220-2A275
其中，Aadj为校正后的吸光度，A220为220nm波长处测得的吸光度，A275为275nm波长处测得的吸光度，在计算得到校正后的吸光度后，从校准曲线中查询得到对应的NO3-N的量。
Claims (6)
1.一种基于紫外可见光谱检测的水质检测系统，其特征在于：包括有光谱测试单元一、光谱测试单元二和供电电源，所述的光谱测试单元一和光谱测试单元二均包括有光源、检测探头和光谱仪，光谱测试单元一和光谱测试单元二分别与工业计算机一和工业计算机二连接，工业计算机一和工业计算机二均与总控计算机连接，所述的总控计算机分别连接有报警装置、存储模块、显示模块和仪控模块，仪控模块分别连接有清洗系统和流路系统，清洗系统连接流路系统，流路系统上连接有样品预处理装置，流路系统分别给光谱测试单元一和光谱测试单元二提供测试样品，所述的供电电源给系统供电，样品预处理装置将样品中的杂质去除，再通过流路系统将样品采集至光谱测试单元一和光谱测试单元二，光源通过入射光路将紫外-可见光传输至检测探头，光通过样品吸收后，通过出射光路至光谱仪，光谱仪将光电信号转换成数字光谱数据并传输给工业计算机一和工业计算机二，工业计算机一和工业计算机二分别得到水质的紫外-可见光吸收光谱，并计算出水质参数，工业计算机一和工业计算机二分别将计算出的水质参数传输至总控计算机，总控计算机将每两个相对应的参数进行比较，差距超出预先设定的范围时，启动报警装置，若差距没超出预先设定的范围，总控计算机取两个数据的平均值作为最后的测试的数据，分别发送到存储模块和显示模块进行存储和显示，清洗系统由仪控模块进行控制，对流路系统进行清洗。
2.根据权利要求1所述的一种基于紫外可见光谱水质检测的水质检测系统，其特征在于：所述的检测探头为双光程差分检测探头，包括有准直透镜和聚焦透镜，在准直透镜和聚焦透镜之间设置玻璃样品池，所述的流路系统的出水口与样品池连通。
3.根据权利要求1所述的一种基于紫外可见光谱水质检测的水质检测系统，其特征在于：所述的清洗系统包括有反冲泵，反冲泵采用气水混合冲洗流路。
4.根据权利要求1所述的一种基于紫外可见光谱水质检测的水质检测系统，其特征在于：所述的样品预处理装置包括有双层带有中空腔体的池子，池子内层和外层为可拆卸连接，池子内层的侧壁为滤网。
5.根据权利要求1所述的一种基于紫外可见光谱水质检测的水质检测系统，其特征在于：所述的光源为光纤氙灯光源。
6.根据权利要求1所述的一种基于紫外可见光谱水质检测的水质检测系统，其特征在于：所述的水质参数包括有COD、TOC、TURB、NO3-N。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611217385.2A CN106644995A (zh) | 2016-12-26 | 2016-12-26 | 一种基于紫外可见光谱检测的水质检测系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611217385.2A CN106644995A (zh) | 2016-12-26 | 2016-12-26 | 一种基于紫外可见光谱检测的水质检测系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106644995A true CN106644995A (zh) | 2017-05-10 |
Family
ID=58828298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201611217385.2A Pending CN106644995A (zh) | 2016-12-26 | 2016-12-26 | 一种基于紫外可见光谱检测的水质检测系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106644995A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108939665A (zh) * | 2018-07-26 | 2018-12-07 | 珠海格力电器股份有限公司 | 净水机滤网清洗方法、装置、系统及净水机 |
| CN109655110A (zh) * | 2019-01-02 | 2019-04-19 | 南京大学 | 复合封装led光源及基于该光源的水质监测装置 |
| CN109781641A (zh) * | 2017-11-09 | 2019-05-21 | 深圳一目科技有限公司 | 一种水质参数检测装置及其方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202748313U (zh) * | 2012-09-21 | 2013-02-20 | 成都君万科技有限公司 | 能见度检测仪器的误差检测消除系统 |
| CN104459065A (zh) * | 2013-09-12 | 2015-03-25 | 西安众智惠泽光电科技有限公司 | 一种化学需氧量在线监测系统 |
-
2016
- 2016-12-26 CN CN201611217385.2A patent/CN106644995A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202748313U (zh) * | 2012-09-21 | 2013-02-20 | 成都君万科技有限公司 | 能见度检测仪器的误差检测消除系统 |
| CN104459065A (zh) * | 2013-09-12 | 2015-03-25 | 西安众智惠泽光电科技有限公司 | 一种化学需氧量在线监测系统 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109781641A (zh) * | 2017-11-09 | 2019-05-21 | 深圳一目科技有限公司 | 一种水质参数检测装置及其方法 |
| CN108939665A (zh) * | 2018-07-26 | 2018-12-07 | 珠海格力电器股份有限公司 | 净水机滤网清洗方法、装置、系统及净水机 |
| CN109655110A (zh) * | 2019-01-02 | 2019-04-19 | 南京大学 | 复合封装led光源及基于该光源的水质监测装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106198424B (zh) | 一种基于全光谱水质在线监测设备及其监测方法 | |
| CN104034684A (zh) | 一种基于紫外-可见吸收光谱的水质多指标检测方法 | |
| CN109799203B (zh) | 一种水体中cod浓度的宽量程高精度光谱检测方法 | |
| CN102252990B (zh) | 一种紫外吸收法水质监测系统自动标定方法 | |
| CN115436353B (zh) | 一种高低浓度实时切换的分析仪比色系统及其使用方法 | |
| CN102661923A (zh) | 一种复合型水质多参数在线自动监测仪 | |
| CN102042963A (zh) | 紫外光谱法污水总有机碳（toc）在线检测仪 | |
| CN106644995A (zh) | 一种基于紫外可见光谱检测的水质检测系统 | |
| CN106226257A (zh) | 一种水中cod在线监测装置及其监测方法 | |
| CN206248652U (zh) | 实时原位水质监测仪 | |
| CN104034670A (zh) | 一种同时测定cod和氨氮的双指标水质在线分析方法及仪器 | |
| CN102042999A (zh) | 校准用于测定总有机碳含量的设备的方法 | |
| CN105203505A (zh) | 一种水质在线浊度色度一体检测装置及方法 | |
| CN109827902A (zh) | 水质检测设备及其水质检测方法、装置 | |
| KR101108561B1 (ko) | 흡광광도법을 이용한 ｐＨ 측정장치 및 이를 이용한 ｐＨ 측정방법 | |
| CN206074435U (zh) | 一种基于水质cod兼容氨氮浓度实时监测装置 | |
| CN106596433A (zh) | 一种带有加热系统的水质检测系统 | |
| CN108717098B (zh) | 一种提高混合气体浓度检测精度的方法 | |
| KR20160140060A (ko) | 수질 모니터링 시스템 및 이를 이용한 수질 모니터링 방법 | |
| CN101793820B (zh) | 双模联动水质在线监测方法 | |
| CN102288660B (zh) | 一种工业气体中痕量水份和痕量氧检测的联检方法和装置 | |
| CN112014344B (zh) | 一种污水在线监测方法 | |
| CN106841060A (zh) | 一种带有标准值对比的水质检测系统 | |
| CN203519460U (zh) | 一种涂料粘度测定仪的智能清洗检控系统 | |
| CN106769967A (zh) | 一种带有语音播报模块的水质检测系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170510 |