CN108760710B - 一种基于f-p腔增强的水污染在线监测装置及其应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水污染在线监测装置及其应用方法技术领域，特别指一种基于F‑P腔增强的水污染在线监测装置及其应用方法。所述基于F‑P腔增强的水污染在线监测装置，包括可调紫外激光器、环形器、用于传输及分配光信号的光纤耦合器、紫外光电探测器、荧光检测单元、荧光探测探头、传感容器和计算机，所述传感器中设有F‑P腔进一步提高探测灵敏度及准确性，本发明结构简单、响应速度快、可靠性高，适合在线监测水体溶解性有机物组分和浓度的动态变化，对水体环境安全及水污染控制具有重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及水污染在线监测装置及其应用方法技术领域，特别指一种基于F-P腔增强的水污染在线监测装置及其应用方法。
背景技术
随着工业及水上运输业的迅速发展，我国水环境污染问题情况日益严重，水体中出现有害的物质和有机体使自然水质量退化，导致水生态系统失去平衡。因此分析并进行在线监测环境水体中污染物的组成及浓度，对水体环境安全及水污染控制具有重要意义。总有机碳(TOC)在欧美日等国已经作为法定的水质综合指标，其直接反映水体被有机物污染的程度比传统的化学需氧量(COD)、生物需氧量(BOD)等指标更全面地反映水质污染状况。TOC由溶解有机碳(DOC)和颗粒有机碳(主要存在于浮游动植物中)组成，而DOM(溶解性有机物)是DOC的主要来源，因此DOM浓度是水质十分重要的污染指标。
目前对水体中溶解性有机物进行监测分析的常用方法主要包括：化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)、总有机碳(total organic carbon,TOC)、紫外光谱、荧光光谱。与COD和TOC方法相比，光谱法无需化学试剂，且快速、灵敏、方便，更适合为自动化水处理系统提供在线反馈信号。然而紫外光谱法难以反映溶解性有机物组成的变化趋势，荧光光谱法难以反映溶解性有机物总浓度变化的问题，因此综合利用紫外法与荧光法的优点，对紫外与荧光信号同时监测，并计算不同波长的荧光强度之间、荧光强度与对应的紫外吸收之间的比值来进行定性和定量分析，可以更好地反映溶解性有机物组分和浓度的动态变化。
中国专利公开号为CN104198391B提到一种以LED发光二极管为光源的紫外荧光双信号水质监测装置，其由样品采集部分和检测部分组成，所述检测部分包括光源控制电路，所述光源控制电路控制光路部分中的LED灯光源发出紫外光，经透镜A准直，穿过石英片A，照射到水样，未被吸收的紫外光经石英片B和滤光片A，经透镜B聚焦到紫外探测器；水样所发出的荧光经石英片C、滤光片B和透镜C，聚焦到荧光探测器上，对特定波长的荧光强度和紫外吸收进行同时检测。该装置虽然能实现对水体中溶解性有机物总体浓度变化及组成的监测，但是该装置的光信号传输需要设计光源控制电路、放大电路、模数转换电路，且该装置并未设置增强水体激发荧光光谱的部件，为了提高监测灵敏度需增大紫外光照射时间及配合放大电路对光信号进行处理，光学器件多，光路复杂，成本较高。
故，现有技术具有较大的改进空间。
发明内容
本发明的目的是为了弥补现有技术的不足，提出一种基于F-P腔增强的水污染在线监测装置及其应用方法，能实现对水体中溶解性有机物总体浓度变化及组成的在线监测，且其结构简单、响应速度快、可靠性高。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
本发明的目的之一是提供一种基于F-P腔增强的水污染在线监测装置，包括可调紫外激光器、环形器、用于传输及分配光信号的光纤耦合器、紫外光电探测器、荧光检测单元、荧光探测探头、传感容器和计算机，所述荧光检测单元包括带阻滤波片和光谱仪，其特征在于，所述环形器第一端口与所述可调紫外激光器的输出端光纤连接，所述环形器第二端口与所述光纤耦合器第一输入端口光纤连接，所述环形器第三端口与所述紫外光电探测器光纤连接，所述光纤耦合器第二输入端口与荧光检测单元光纤连接，所述光纤耦合器输出端与荧光探测探头光纤连接，所述荧光探测探头朝向传感容器设置，所述传感容器内设有用于干涉荧光探测探头出射光的F-P腔，所述可调紫外光激光器的输入端、紫外光电探测器、荧光检测单元分别与计算机电性连接。
根据以上方案，所述传感容器为不锈钢金属封装且其上方加工有通孔，F-P腔上设有与该传感容器通孔对应的通孔，荧光探测探头依次贯穿传感容器的通孔、F-P腔上的通孔伸入到F-P腔中。
根据以上方案，所述F-P腔包括反射镜、镜头，所述反射镜和镜头上均镀有疏水性紫外增透膜，其既能使经荧光探测探头出射的激光在水体中多次反射而激发更强的荧光光谱，还能使未被吸收的紫外光和水体激发的荧光光谱集中反射到荧光探测探头，从而进一步提高探测灵敏度及准确性。
根据以上方案，所述可调紫外激光器包括宽带扫描光源、F-P滤波器、倍频晶体，所述宽带扫描光源经过F-P滤波器及倍频晶体处理可自动调节波长获得指定波长的紫外光且能提高光源强度稳定性。
根据以上方案，所述光纤耦合器为1:9光纤耦合器，所述荧光探测探头收集到的光信号经光纤耦合器后，10％的光信号从光纤耦合器第一输入端输出，90％光信号从光纤耦合器第二输入端口输出，实现光信号传输及分配，其与环形器配合实现光信号的双向传输，大大简化装置结构。由于水体中污染物质的浓度一般较低，因此荧光探测探头收集到的荧光信号较弱，而紫外光信号则较强；本发明选用1:9的光纤耦合器使90％光信号输出端保留大部分信号进行荧光信号探测，10％的光信号已足以获得精准的紫外光信号数据，从而在尽量保留荧光信号强度的同时能实现对信号进行归一化处理。
根据以上方案，所述传感容器两端分别通过导管与监测水体连通，所述传感器与导管的连通口设有过滤网，避免颗粒有机碳及其他大颗粒污物进入监测装置，影响测量准确性及光的传输效率。
根据以上方案，所述计算机与终端设备网络连接，可将监测数据实时发送到终端设备以便进行在线监控，亦能通过终端设备对计算机进行远程操控以更改可调紫外激光器的控制参数。
根据以上方案，一种基于F-P腔增强的水污染在线监测装置的应用方法，包括如下步骤：
1)将传感容器浸没到监测水体中，使水体依次流经传感器7两端的导管、过滤网进入到传感器7的F-P腔内；
2)通过计算机设定可调紫外激光器的控制参数，并发出控制信号到可调紫外激光器的输入端；
3)荧光探测探头将在F-P腔中收集到的水体反馈的光信号传输至光纤耦合器，光纤耦合器将该信号进行分配，一部分光信号从光纤耦合器第一输入端口输出并经过环形器从环形器第三端口传输到紫外光电探测器，其余部分光信号从光纤耦合器的第二输入端口传输到荧光检测单元；
4)紫外光电探测器将光信号转化为电信号作为光源基准电信号，荧光检测单元对光信号转化为电信号作为荧光光谱电信号，紫外光电探测器、荧光检测单元分别将光源基准电信号、荧光光谱电信号发送至计算机；
5)计算机利用光源基准电信号将荧光光谱电信号进行归一化，根据输出的可调紫外激光器输出控制信号并比较归一化之后的荧光光谱电信号与特征光谱数据库中对应波长荧光信号的数据以确定水体对应物质及其浓度；利用光源基准电信号确定水体中溶解性有机物总体浓度。
本发明的有益效果在于：
1、本发明所述装置结合光学F-P腔，既能使经荧光探测探头出射的紫外光在水体中多次反射而激发更强的荧光光谱，还能使未被吸收的紫外光和水体激发的荧光光谱集中反射到荧光探测探头，从而进一步提高探测灵敏度及准确性；
2、本发明使用可调紫外激光器可扩大水体的监测物质范围，同时配合F-P腔可以克服可调紫外激光器输出功率较低的缺点，达到扩大监测物质范围的同时不降低测量精度，相较现有技术能省略放大电路从而有利于简化结构及降低成本；
3、本发明所述环形器、耦合器能实现光信号双向传输，大大简化电路光路结构，降低成本。
附图说明
图1是本发明所述基于F-P腔增强的水污染在线监测装置的结构示意图。
图中：1、可调紫外激光器；2、环形器；3、光纤耦合器；、紫外光电探测器；5、荧光检测单元；6、荧光探测探头；7、传感容器；8、计算机；21、环形器第一端口；22、环形器第二端口；23、环形器第三端口23；31、光纤耦合器第一输入端口；32、光纤耦合器第二输入端口；33、光纤耦合器输出端；51、带阻滤波片；52、光谱仪；71、过滤网；72、F-P腔。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行说明。
如图1所示，本发明所述基于F-P腔增强的水污染在线监测装置，包括可调紫外激光器1、环形器2、用于传输及分配光信号的光纤耦合器3、紫外光电探测器、荧光检测单元5、荧光探测探头6、传感容器7和计算机8，所述荧光检测单元5包括带阻滤波片51和光谱仪52，所述环形器2第一端口21与所述可调紫外激光器1的输出端光纤连接，所述环形器2第二端口22与所述光纤耦合器3第一输入端口31光纤连接，所述环形器2第三端口23与所述紫外光电探测器光纤连接，所述光纤耦合器3第二输入端口32与荧光检测单元光纤连接，所述光纤耦合器输出端33与荧光探测探头6光纤连接，所述荧光探测探头6朝向传感容器7设置，所述传感容器7内设有用于干涉荧光探测探头6出射光的F-P腔72，所述可调紫外光激光器1的输入端、紫外光电探测器、荧光检测单元5分别与计算机8电性连接；所述F-P腔72包括反射镜、镜头，所述反射镜和镜头上均镀有疏水性紫外增透膜；所述可调紫外激光器1包括宽带扫描光源、F-P滤波器、倍频晶体；所述光纤耦合器3为1:9光纤耦合器；所述传感容器7两端分别通过导管与监测水体连通，所述传感器与导管的连通口设有过滤网71；所述计算机8将监测数据发送至与其网络连接的终端设备，且该终端设备能远程操控计算机8进行监测操作。所述传感容器7为不锈钢金属封装且其上方加工有通孔，F-P腔72上设有与该传感容器通孔对应的通孔，荧光探测探头6依次贯穿传感容器7的通孔、F-P腔72上的通孔伸入到F-P腔72中，所述F-P腔72既能使经荧光探测探头6出射的激光在水体中多次反射而激发更强的荧光光谱，还能使未被吸收的紫外光和水体激发的荧光光谱集中反射到荧光探测探头6，从而进一步提高探测灵敏度及准确性。
本发明装置中光信号的传输过程：所述可调紫外激光器1接收到计算机8发出的控制信号，输出指定波长的紫外光，该紫光外依次经过所述环形器2、光纤耦合器3传输至荧光探测探头6，荧光探测探头6出射紫外光并收集水体反馈的光信号即未被吸收的紫外光和荧光光谱，荧光探测探头6将收集到的水体反馈的光信号传输至1:9光纤耦合器3，10％水体反馈的光信号从光纤耦合器3第一输入端口31输出并经过环形器2从环形器2第三端口23传输到紫外光电探测器，该紫外光电探测器用于探测未被水体吸收的紫外光的光强并将该光信号转化为电信号；90％水体反馈的光信号从光纤耦合器3的第二输入端口32传输到荧光检测单元5，该光信号经过荧光检测单元5中的带阻滤波器51滤除紫外光后传输至光谱仪52，从而将光信号中的荧光光谱光信号转化为荧光光谱电信号。
所述可调紫外光激光器1中的宽带扫描光源经过F-P滤波器及倍频晶体处理可自动调节波长获得指定波长的紫外光且能提高光源强度稳定性，有利于扩大装置的监测物质范围，且其与F-P腔72配合能克服可调紫外激发器输出功率低的缺点，达到扩大监测物质范围的同时不降低测量精度，能省略放大电路从而有利于简化结构及降低成本。
所述光纤耦合器3用于将紫外光传输到荧光探测探头6并将水体未吸收的紫外光和激发的荧光光谱信号进行两路检测电路分配从而获得紫外信号和荧光信号，其与环形器2配合实现光信号的双向传输，大大简化装置结构。
所述过滤网71能避免颗粒有机碳及其他大颗粒污物进入监测装置，影响测量准确性及光的传输效率。
所述计算机8与终端设备网络连接，可将监测数据实时发送到终端设备以便进行在线监控，亦能通过终端设备对计算机进行远程操控以更改可调紫外激光器的控制参数；该终端设备可以是智能手机(如Android手机、iOS手机等)、平板电脑、掌上电脑以及移动互联网设备(Mobile Internet Devices，MID)、PAD等终端，本发明实施例不做限定。
如图1所述基于F-P腔增强的水污染在线监测装置的应用方法，包括如下步骤：
1)将传感容器7浸没到监测水体中，使水体依次流经传感器7两端的导管、过滤网71进入到传感器7的F-P腔72内；
2)通过计算机8设定可调紫外激光器1的控制参数，并发出控制信号到可调紫外激光器1的输入端；
3)荧光探测探头6将在F-P腔中收集到的水体反馈的光信号传输至光纤耦合器3，光纤耦合器将该信号进行分配，一部分光信号从光纤耦合器3第一输入端口31输出并经过环形器2从环形器第三端口23传输到紫外光电探测器，其余部分光信号从光纤耦合器3的第二输入端口32传输到荧光检测单元5；
4)紫外光电探测器将光信号转化为电信号作为光源基准电信号，荧光检测单元5对光信号转化为电信号作为荧光光谱电信号，紫外光电探测器、荧光检测单元5分别将光源基准电信号、荧光光谱电信号发送至计算机；
5)计算机8利用光源基准电信号将荧光光谱电信号进行归一化，根据输出的可调紫外激光器8输出控制信号并比较归一化之后的荧光光谱电信号与特征光谱数据库中对应波长荧光信号的数据以确定水体对应物质及其浓度；利用光源基准电信号确定水体中溶解性有机物总体浓度。
本发明结构简单、响应速度快、可靠性高，适合在线监测水体溶解性有机物组分和浓度的动态变化，对水体环境安全及水污染控制具有重要意义。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。
Claims (7)
1.一种基于F-P腔增强的水污染在线监测装置，包括可调紫外激光器（1）、环形器（2）、用于传输及分配光信号的光纤耦合器（3）、紫外光电探测器（4）、荧光检测单元（5）、荧光探测探头（6）、传感容器（7）和计算机（8），所述荧光检测单元（5）包括带阻滤波片（51）和光谱仪（52），其特征在于，所述环形器（2）第一端口（21）与所述可调紫外激光器（1）的输出端光纤连接，所述环形器（2）第二端口（22）与所述光纤耦合器（3）第一输入端口（31）光纤连接，所述环形器（3）第三端口（23）与所述紫外光电探测器（4）光纤连接，所述光纤耦合器（3）第二输入端口（32）与荧光检测单元（5）光纤连接，所述光纤耦合器（3）输出端（33）与荧光探测探头（6）光纤连接，所述荧光探测探头（6）朝向传感容器（7）设置，所述传感容器（7）内设有用于干涉荧光探测探头（6）出射光的F-P腔（72），所述可调紫外光激光器（1）的输入端、紫外光电探测器（4）、荧光检测单元（5）分别与计算机（8）电性连接；
所述基于F-P腔增强的水污染在线监测装置的应用方法，包括如下步骤：
1）将传感容器（7）浸没到监测水体中，使水体依次流经传感容器（7）两端的导管、过滤网（71）进入到传感容器（7）的F-P腔（72）内；
2）通过计算机（8）设定可调紫外激光器（1）的控制参数，并发出控制信号到可调紫外激光器（1）的输入端；
3）荧光探测探头（6）将在F-P腔中收集到的水体反馈的光信号传输至光纤耦合器（3），光纤耦合器将该信号进行分配，一部分光信号从光纤耦合器（3）第一输入端口（31）输出并经过环形器（2）从环形器第三端口（23）传输到紫外光电探测器（4），其余部分光信号从光纤耦合器（3）的第二输入端口（32）传输到荧光检测单元（5）；
4）紫外光电探测器（4）将光信号转化为电信号作为光源基准电信号，荧光检测单元（5）对光信号转化为电信号作为荧光光谱电信号，紫外光电探测器（4）、荧光检测单元（5）分别将光源基准电信号、荧光光谱电信号发送至计算机；
5）计算机（8）利用光源基准电信号将荧光光谱电信号进行归一化，根据输出的可调紫外激光器（1）输出控制信号并比较归一化之后的荧光光谱电信号与特征光谱数据库中对应波长荧光信号的数据以确定水体对应物质及其浓度；利用光源基准电信号确定水体中溶解性有机物总体浓度。
2.根据权利要求1所述基于F-P腔增强的水污染在线监测装置，其特征在于，所述传感容器（7）为不锈钢金属封装且其上方加工有通孔，F-P腔（72）上设有与该传感容器（7）通孔对应的通孔，荧光探测探头（6）依次贯穿传感容器（7）的通孔、F-P腔（72）上的通孔从而伸入到F-P腔（72）中。
3.根据权利要求1所述基于F-P腔增强的水污染在线监测装置，其特征在于，所述F-P腔（72）包括反射镜、镜头，所述反射镜和镜头上均镀有疏水性紫外增透膜。
4.根据权利要求1所述基于F-P腔增强的水污染在线监测装置，其特征在于，所述可调紫外激光器（1）包括宽带扫描光源、F-P滤波器、倍频晶体。
5.根据权利要求1所述基于F-P腔增强的水污染在线监测装置，其特征在于，所述光纤耦合器（3）为1:9光纤耦合器。
6.根据权利要求1所述基于F-P腔增强的水污染在线监测装置，其特征在于，所述传感容器（7）两端分别通过导管与监测水体连通，所述传感容器（7）与导管的连通口设有过滤网（71）。
7.根据权利要求1所述基于F-P腔增强的水污染在线监测装置，其特征在于，所述计算机（8）与终端设备网络连接。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1444758A1 (en) * | 2001-10-26 | 2004-08-11 | Lake Shore Cryotronics, Inc. | System and method for measuring stimuli using vcsel |
| CN101303300A (zh) * | 2008-05-27 | 2008-11-12 | 重庆大学 | 微型光纤f-p传感器及制作方法、基于传感器的液体测试仪 |
| CN101782587A (zh) * | 2010-03-10 | 2010-07-21 | 新疆医科大学 | 适用吸收光谱和荧光光谱同步在线检测的仪器系统 |
| CN104165853A (zh) * | 2014-08-29 | 2014-11-26 | 烟台东润仪表有限公司 | 一种光谱法水体环境在线测量装置 |
| CN105181667A (zh) * | 2015-11-03 | 2015-12-23 | 南京大学 | 一种以单个uv-led为光源的紫外荧光三信号水质传感器及应用 |
| CN206208747U (zh) * | 2016-11-29 | 2017-05-31 | 中国计量大学 | 一种基于光纤端面镀膜构成f‑p腔的浓度传感器 |
-
2018
- 2018-07-18 CN CN201810790139.9A patent/CN108760710B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1444758A1 (en) * | 2001-10-26 | 2004-08-11 | Lake Shore Cryotronics, Inc. | System and method for measuring stimuli using vcsel |
| CN101303300A (zh) * | 2008-05-27 | 2008-11-12 | 重庆大学 | 微型光纤f-p传感器及制作方法、基于传感器的液体测试仪 |
| CN101782587A (zh) * | 2010-03-10 | 2010-07-21 | 新疆医科大学 | 适用吸收光谱和荧光光谱同步在线检测的仪器系统 |
| CN104165853A (zh) * | 2014-08-29 | 2014-11-26 | 烟台东润仪表有限公司 | 一种光谱法水体环境在线测量装置 |
| CN105181667A (zh) * | 2015-11-03 | 2015-12-23 | 南京大学 | 一种以单个uv-led为光源的紫外荧光三信号水质传感器及应用 |
| CN206208747U (zh) * | 2016-11-29 | 2017-05-31 | 中国计量大学 | 一种基于光纤端面镀膜构成f‑p腔的浓度传感器 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 飞秒光学频率梳在精密测量中的应用;吴学健 等;《激光与光电子学进展》;20120112;第49卷;第7页 5 精密光谱测量 * |
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