CN110793930B - 一种基于化学需氧紫外吸光度的养殖水域环境监测系统和方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于化学需氧紫外吸光度的养殖水域环境监测系统，包括包括采集器组、接口管(6)、承托部(7)、上软管(9)、过滤器(10)、安装架(11)、脉冲氙灯(12)、单色器(13)、观测槽(14)、后蠕动泵(15)、下软管(151)、不锈钢盘(16)、压力传感器(17)、光电二极管(18)、PC(201)、控制系统(202)、控制模块(203)；还包括利用该系统的一种基于化学需氧紫外吸光度的养殖水域环境监测方法。该基于化学需氧紫外吸光度的养殖水域环境监测系统和方法测量周期短，设备节约，不需要消耗试剂、没有二次污染，而且只需定期对采集入口和过滤器进行清理，使用维护成本高等不足。
Description
技术领域
本发明涉及水域环境监测技术领域，具体为一种基于化学需氧紫外吸光度的养殖水域环境监测系统和方法。
背景技术
化学需氧量是指，在一定条件下用强氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量，结果折算成氧的含量，以mg/L计，通常用来衡量水体中有机物的相对含量，反映了水体受还原性物质污染的程度，是水质评价的重要指标。我国环境监测标准中规定的COD测试方法为重铬酸钾法(GB11914—89)和高锰酸盐指数法(GB11892—89),前者适合于分析工业废水和生活污水，后者适合于分析地下水和较干净的地表水，两者测定结果相对可靠，但是也存在着测量周期长，需要消耗试剂、有二次污染、使用维护成本高等不足。
因此，需要一种基于化学需氧紫外吸光度的养殖水域环境监测系统和方法，可以从水体之中引出水域水样本的系统，以及利用该系统对于水域内水体有效地采样和从紫外吸光度检测化学需氧量的有效方法。现有技术中有用于水域COD检测的集成系统，但是由于缺乏合理巧妙的配置，现有技术中的检测系统无法进行无需人工介入的全自动检测和警报功能，其COD数值过高的情形，需要发出警报的情形，往往需要人工确认得到，而且设备使用上也无法做到节约，往往一个检测点就要用到一整套的光电检测设备，由于还需要建造房舍放置，总体成本是很高的，实用度较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于化学需氧紫外吸光度的养殖水域环境监测系统和方法，可以从水体之中引出水域水样本的系统，以及利用该系统对于水域内水体有效地采样和从紫外吸光度检测化学需氧量的有效方法。这里主要解决两个问题，一是检测报警过程需要频繁人工介入的问题，争取做到少介入甚至不介入的报警，二是通过管路设置做到了节约，在一个不太大的水域，通过在分离的多个位置设置采集器，能够使得在一片水域中共用一台系统检测，节约资源。同时还利用红外传感器反馈信号的方式使得接口管和采集出口对准，一定程度上解决了自动对准的问题。通过后蠕动泵出口处设置液流流下检测的压力传感器，一定程度上解决了检测时机以及使得液体排空的自动设置。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于化学需氧紫外吸光度的养殖水域环境监测系统，其特征在于：包括采集器组、接口管、承托部、上软管、过滤器、安装架、脉冲氙灯、单色器、观测槽、后蠕动泵、下软管、不锈钢盘、压力传感器、光电二极管、PC、控制系统、控制模块。
所述采集器组包括N组，N组的每一组均包括采集器、滤网、采集管、前蠕动泵、采集口法兰；每一个所述N组的采集管在后端均水平且平行地设置在一起，每一个所述N组的采集器均伸入分散的水域中；每一个采集器均呈圆锥状，采集器大开口处设置滤网且采集器的小开口连接采集管进口，采集管上靠近末端的采集口法兰处设置有前蠕动泵。
所述接口管与每一个所述N组的采集管的后端均处于一个水平面内，且接口管在承托部的带动下前后移动，并可对准任意采集管的出口，接口管的后端套有上软管，上软管套上的外侧再由接口管固定圈夹持固定。
所述承托部上具有承托架、承托槽、承托座、丝杆孔、转动电机、高反片、丝杆，每一个所述采集口法兰的前侧放置一个有感应面向右的红外传感器，承托槽是在承托架上表面挖出的槽且承托槽上表面与接口管外表适配，承托槽与接口管粘合固定，承托架前视呈上小下大的梯形且上下表面均呈长方形，承托架下表面和承托座上表面之间摩擦力较小；承托座上表面前端具有一转动电机，转动电机的轴同轴连接一垂直于接口管而前后设置的丝杆，承托架内垂直于接口管设置有一个前后通孔的丝杆孔，丝杆孔两端开口处各设有一个与丝杆耦合的置于孔内的耦合件。
软管右端与过滤器的上口相连接，过滤器由上椎体、中圆柱体、下椎体拼成，中圆柱体内从上到下设有均水平设置的上滤网，中滤网、HEPA滤网，过滤器下口连接中软管，中软管的后端连接固定于观测桌内的观测槽，观测桌中央处镂空且将长方体状的观测槽水平置于其内，观测桌一侧固定有L形的上部水平下部竖直的安装架，安装架上部下表面固定有脉冲氙灯，安装架下部中间位置固定有水平的单色器托架，单色器托架将单色器固定对准脉冲氙灯的出射光，在观测槽下方设有对准单色器的光电二极管，观测槽的出口连接下软管，下软管中端设置有后蠕动泵；下软管出口下方设置有侧架，侧架顶端上表面设置有压力传感器，压力传感器上承载有不锈钢盘，下软管出口位于不锈钢盘中央部的垂直上方，不锈钢盘与水平面之间有2-5°之间的夹角。
所述控制系统位于PC之内，控制系统连接控制模块，控制模块连接并单独地控制前蠕动泵、后蠕动泵、脉冲氙灯、单色器、转动电机、压力传感器、光电二极管、所有红外传感器，光电二极管、压力传感器、所有红外传感器接收的数据传送回控制系统。
优选地，每一个所述采集器被固定安置在天然水域中，且距水面和水底的距离均不小于1m；且前蠕动泵和后蠕动泵设置为雷弗蠕动泵，流速控制范围为0-200ml/min，所述单色器、观测槽和光电二极管的俯视中心点都在脉冲氙灯12的出光垂直线上；所述高反片由透明聚酯材料的基部和材料片构成，基部呈片状且大致垂直地粘贴在接口管前侧，材料片由高反射率材料制成，并粘贴在基部的左方；当材料片与红外传感器正对时，接口管的入口与采集出口正对且贴合。
优选地，上滤网设置为80-120目的不锈钢材质，中滤网设置为160-200目的不锈钢材质，HEPA滤网是由上下两层不锈钢大孔筛网夹持中间的HEPA滤网层组成。
优选地，所述单色器自上而下由入射狭缝、准直镜、色散元件、物镜和出射狭缝顺序构成，且出射狭缝的光谱约为1nm，测试前调整单色器各部件配置使得出射光波长约为254nm。
优选地，所述观测槽是长方体型，俯视呈矩形，由无色透明的玻璃或有机玻璃制成，俯视横向宽度大于10mm。
一种基于化学需氧紫外吸光度的养殖水域环境监测方法，其利用如前所述的一种基于化学需氧紫外吸光度的养殖水域环境监测系统以实施，其特征在于，包括以下步骤：A、打开系统所有通电设备试机，测试观测槽内为空即空白吸光度下的电信号值，作为100％数值的吸光度；B、设定针对每一个采集器的采集计划，采集计划包括在不同的时间点对每一个采集器多次进行采集的实施计划；C、依照步骤B的实施计划，在某个时点到来时，对某个具体的采集器进行采样测试：在对第N个采集入口进行测试时，通过控制模块控制丝杆转动，直至该采集器前侧的红外传感器得到从材料片反射的反馈信号，停止转动电机以使得接口管的入口与该采集器的采集出口正对且贴合，同时开前蠕动泵和后蠕动泵使速度在20-200ml/min之间且同速，待右侧压力传感器上感应到2-5秒以上的持续的大于0.4-1bar的压力，则停止两泵，开启脉冲氙灯、单色器、光电二极管，进行吸光度测试，由光电二极管测得光强并将数据传回控制系统；D、执行完一次测试后，开启转动电机将接口管与当前采集出口分离并由接口管通入空气，后蠕动泵启动向后端抽吸，抽至压力传感器持续3-5秒压力骤降时，停止后蠕动泵；E、依照步骤B的实施计划，在下一个测试时点到来时，重复上述C-D步骤进行测试，由光电二极管测得光强并将数据传回控制系统；F、如实记录吸光度数值并存储在控制系统中，当某个单个的吸光度数值低于M％或者在一定时间段内的所有采集器的吸光度数值加权平均值低于N％时，控制系统向无线连接的管理终端发出警报；G、定期对采集器至采集出口部以及过滤器进行清理。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：一般而言，出于取水样过程及检测过程的复杂性，现有技术中并没有完全自动地进行此种水质实时监测的类似技术，本发明再几个方面体现出了预料不到的技术效果：1)红外传感器和高反片的设置，使得能够通过转动电机和红外传感器的反馈信号实现特定采集出口的对准，使得自动地检测从多个不同位置的采集器来的水样成为可能；2)在接口管后放置了一套过滤器，有效地进行过滤，不仅保证了检测效果，而且还节约了设备成本，仅需一套；3)观测槽采取有一定宽度的槽，降低了大颗粒杂质导致严重随机误差发生的可能，且可以通过多次检测取平均值进行确认；4)通过后蠕动泵出口处设置液流流下检测的压力传感器，一定程度上解决了检测时机以及使得液体排空的自动设置，略倾斜设置使其不会留存液体，一定的检测限避免了误报。
附图说明
图1为本申请结构示意图；
图2为采集口与接口管部分俯视图；
图3为控制连接图。
图中：1、采集器，2、滤网，3、采集管，4、前蠕动泵，5、采集口法兰，51、采集出口,52、第一槽，53、红外传感器，6、接口管，61、接口管固定圈，7、承托部，71、承托架，711、承托槽，72，承托座，73，丝杆孔，74、转动电机，75、高反片，76、丝杆，9、上软管，10、过滤器，101、上口，102、上滤网，103、中滤网，104，HEPA滤网，105、中软管，11、安装架，12、脉冲氙灯，13、单色器，131、单色器托架，14、观测槽，141、观测桌，15、后蠕动泵，151、下软管，16、不锈钢盘，17、压力传感器，18、光电二极管，201、PC，202、控制系统，203、控制模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种基于化学需氧紫外吸光度的养殖水域环境监测系统，其特征在于：包括采集器组、接口管6、承托部7、上软管9、过滤器10、安装架11、脉冲氙灯12、单色器13、观测槽14、后蠕动泵15、下软管151、不锈钢盘16、压力传感器17、光电二极管18、PC201、控制系统202、控制模块203。
所述采集器组包括N组，N组的每一组均包括采集器1、滤网2、采集管3、前蠕动泵4、采集口法兰5；每一个所述N组的采集管3在后端均水平且平行地设置在一起，每一个所述N组的采集器1均伸入分散的水域中；每一个采集器1均呈圆锥状，采集器1大开口处设置滤网2且采集器1的小开口连接采集管3进口，采集管3上靠近末端的采集口法兰5处设置有前蠕动泵。
这里通过本系统可以实现一个略大的水域内的多处监测，因为在现实中监测一处往往是不够的，因为复杂的水文原因，即使是相距100-300米较近的养殖水域，其COD情况也往往大相径庭。这里采集管3可以设定的很长，通过一些防锈的支撑设施，以及一些外部的套管、防腐套管等保护措施，防止其被轻易地损坏，并能够持续地采样。采集器1和滤网2的设置，以及如图1中所示的，从下方吸水能够更好地保证采样质量，滤网的尺寸例如是40-80目的防腐金属网，或者工程塑料制品，这里主要保证采样杂质的手段是采集器的位置。
所述接口管6与每一个所述N组的采集管3的后端均处于一个水平面内，且接口管6在承托部7的带动下前后移动，并可对准任意采集管3的出口，接口管6的后端套有上软管9，上软管9套上的外侧再由接口管固定圈61夹持固定。上软管9的设置使得接口管6能够在一定的进深前后移动，满足对应不同采集出口的需要。固定圈61例如是有较强回弹力的硬质聚酯材料制成，为了保证固定效果，其可以呈U型，开口处设计法兰，用螺丝和螺母加固。
所述承托部7上具有承托架71、承托槽711、承托座72、丝杆孔73、转动电机74、高反片75、丝杆76，每一个所述采集口法兰5的前侧放置一个有感应面向右的红外传感器53，这里的前侧也是转动电机放置在承托座表面的这一侧，有一个采集口就对应一个红外传感器53，承托槽711是在承托架71上表面挖出的槽且承托槽711上表面与接口管6外表适配，承托槽711与接口管6粘合固定，承托架71前视呈上小下大的梯形且上下表面均呈长方形，承托架71下表面和承托座72上表面之间摩擦力较小；承托座72上表面前端具有一转动电机74，转动电机74的轴同轴连接一垂直于接口管6而前后设置的丝杆76，承托架71内垂直于接口管6设置有一个前后通孔的丝杆孔73，丝杆孔73两端开口处各设有一个与丝杆76耦合的置于孔内的耦合件。在上述设置下，转动电机转动时，可带动丝杆76转动，而由于两个耦合件的定位能力，使得承托架71不会偏移，而只会在承托座72上表面向内或者向外平移，以需要移动至最里侧的采集出口为例，即第N个采集出口时，转动电机右旋带动丝杆右旋，耦合件使得承托架71向内侧移动，当第N个采集出口与接口管6对应时，该第N个采集出口前侧的红外传感器也与材料片对应，红外传感器接收到极强的反射回光信号，该信号传送到控制系统，控制系统再回馈控制模块，控制转动电机停止转动，为了对准相对精确，转动电机的转动速度可设定为较慢，例如30-90转/min。
软管9右端与过滤器10的上口101相连接，过滤器10由上椎体、中圆柱体、下椎体拼成，中圆柱体内从上到下设有均水平设置的上滤网102，中滤网103、HEPA滤网104，过滤器10下口连接中软管105。这里三层滤网的设置可以有效地将较大的杂物颗粒等都截留在过滤器之中，为了进一步保证过滤效果，上口101内侧正下方可以设置一个阻流盘，以使得水流不会直冲滤网。中软管105的后端连接固定于观测桌141内的观测槽14，观测桌141中央处镂空且将长方体状的观测槽14水平置于其内，这里的镂空例如是中间有一个矩形的空洞，而空洞的下方开口其左右宽度短于观测槽14，以使得观测槽14可以放置于观测桌其内，还可以辅以一些塑料固定件以保持观测槽14的固定，观测桌一侧固定有L形的上部水平下部竖直的安装架11，安装架上部下表面固定有脉冲氙灯12，安装架下部中间位置固定有水平的单色器托架131，单色器托架将单色器13固定对准脉冲氙灯12的出射光，在观测槽14下方设有对准单色器13的光电二极管18，观测槽14的出口连接下软管151，下软管151中端设置有后蠕动泵15；下软管151出口下方设置有侧架，侧架顶端上表面设置有压力传感器17，压力传感器上承载有不锈钢盘16，下软管151出口位于不锈钢盘16中央部的垂直上方，不锈钢盘16与水平面之间有2-5°之间的夹角。压力传感器例如是市售的压力感应件，其感应头具有方形或者圆形的支承头，不锈钢盘上底部具有适配的槽，可以卡入支承头并保持固定。这里设置2-5°的夹角，使得不锈钢盘基本不能存大量的水在表面，以避免存水导致的误报。
所述控制系统202位于PC之内，控制系统连接控制模块，控制模块连接并单独地控制前蠕动泵、后蠕动泵、脉冲氙灯、单色器、转动电机、压力传感器、光电二极管、所有红外传感器，光电二极管、压力传感器、所有红外传感器接收的数据传送回控制系统202。实际中，脉冲氙灯、单色器、光电二极管和观测槽的放置位置需要经过长时间安放调试。
每一个所述采集器1被固定安置在天然水域中，且距水面和水底的距离均不小于1m。这里具体是指滤网2的位置以定位，通过长距离管道安置，这里若干采集器可以分布在一定区域内，例如5平方公里的养殖水域内，以监控较大的一片，这里通过本系统只需要一套检测设备，是比较经济的。
且前蠕动泵4和后蠕动泵15设置为雷弗蠕动泵，流速控制范围为0-200ml/min，所述单色器13、观测槽14和光电二极管18的俯视中心点都在脉冲氙灯12的出光垂直线上。
所述高反片75由透明聚酯材料的基部和材料片构成，基部呈片状且大致垂直地粘贴在接口管6前侧，材料片由高反射率材料制成，并粘贴在基部的左方；当材料片与红外传感器正对时，接口管6的入口与采集出口51正对且贴合。材料片的俯视宽度控制在5mm以内，以保证对准的有效性。同时，实践中采集出口和接口管也不用对的非常准，可以有一定的余裕，设在下方的第一槽52可以用于承接由于接口不太紧而漏出的水，并将其接到其他位置。
上滤网设置为80-120目的不锈钢材质，中滤网设置为160-200目的不锈钢材质，HEPA滤网是由上下两层不锈钢大孔筛网夹持中间的HEPA滤网层组成。HEPA滤网层厚度在3mm-30mm之间。
所述单色器13自上而下由入射狭缝、准直镜、色散元件、物镜和出射狭缝顺序构成，且出射狭缝的光谱约为1nm，测试前调整单色器各部件配置使得出射光波长约为254nm。单色器中的入射狭缝、准直镜、色散元件、物镜和出射狭缝的狭缝宽度和摆放位置、位置关系要经过反复对照和调整。根据富营养水体的普遍测试，COD值较高的水体普遍在这一波长处吸光度较高或较显著。
所述观测槽14是长方体型，俯视呈矩形，由无色透明的玻璃或有机玻璃制成，俯视横向宽度大于10mm，优选大于12mm。
一种基于化学需氧紫外吸光度的养殖水域环境监测方法，其利用如前所述的一种基于化学需氧紫外吸光度的养殖水域环境监测系统以实施，其特征在于，包括以下步骤。
A、打开系统所有通电设备试机，测试观测槽14内为空即空白吸光度下的电信号值，作为100％数值的吸光度。这里可以反复多次测试，并去掉最高和最低值进行加权平均。
B、设定针对每一个采集器的采集计划，采集计划包括在不同的时间点对每一个采集器多次进行采集的实施计划。例如设定为有5个采集器，每隔一个小时采集来自一个采集器的水样，则5小时测定了一个周期，5小时之后可以进行下个周期，这个测定顺序可以从1-5，也可以打乱顺序，以体现测试的随机性。
C、依照步骤B的实施计划，在某个时点到来时，对某个具体的采集器进行采样测试：在对第N个采集入口进行测试时，通过控制模块控制丝杆76转动，直至该采集器前侧的红外传感器得到从材料片反射的反馈信号，停止转动电机以使得接口管6的入口与该采集器的采集出口51正对且贴合，同时开前蠕动泵和后蠕动泵使速度在20-200ml/min之间且同速，待右侧压力传感器上感应到2-5秒以上的持续的大于0.4-1bar的压力，则停止两泵，开启脉冲氙灯、单色器、光电二极管，进行吸光度测试，由光电二极管测得光强并将数据传回控制系统。考虑到避免随机误差的情况，对于每次测试可以进行多次测试取中值，例如每隔5s测一次，共测7次，然后去掉最高和最低值，将其他值加权平均，这样可以避免大颗粒杂质造成的随机误差。
D、执行完一次测试后，开启转动电机将接口管与当前采集出口分离并由接口管6通入空气，后蠕动泵启动向后端抽吸，抽至压力传感器持续3-5秒压力骤降时，停止后蠕动泵。经实践，这样的判别标准可以对应系统内的水样基本抽出干净。
E、依照步骤B的实施计划，在下一个测试时点到来时，重复上述C-D步骤进行测试，由光电二极管测得光强并将数据传回控制系统。
F、如实记录吸光度数值并存储在控制系统中，当某个单个的吸光度数值低于M％或者在一定时间段内的所有采集器的吸光度数值加权平均值低于N％时，控制系统向无线连接的管理终端发出警报。M例如是25-35之间，例如30，N例如是15-30之间，例如20或25。
G、定期对采集器至采集出口部以及过滤器进行清理。采集器中，可以从下方打开，滤网2可以拆下清理，过滤器中，上部椎体可以和中部圆柱体分离，而102、上滤网，103、中滤网，104，HEPA滤网都可以从中部圆柱体上一些承托缘上拿下，清理上面的杂物。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种基于化学需氧紫外吸光度的养殖水域环境监测系统，其特征在于，
基于化学需氧紫外吸光度的养殖水域环境监测系统包括采集器组、接口管(6)、承托部(7)、上软管(9)、过滤器(10)、安装架(11)、脉冲氙灯(12)、单色器(13)、观测槽(14)、后蠕动泵(15)、下软管(151)、不锈钢盘(16)、压力传感器(17)、光电二极管(18)、PC(201)、控制系统(202)、控制模块(203)；
所述采集器组包括N组，N组的每一组均包括采集器(1)、滤网(2)、采集管(3)、前蠕动泵(4)、采集口法兰(5)；每一个所述N组的采集管(3)在后端均水平且平行地设置在一起，每一个所述N组的采集器(1)均伸入分散的水域中；每一个采集器(1)均呈圆锥状，采集器(1)大开口处设置滤网(2)且采集器(1)的小开口连接采集管(3)进口，采集管(3)上靠近末端的采集口法兰(5)处设置有前蠕动泵；
所述接口管(6)与每一个所述N组的采集管(3)的后端均处于一个水平面内，且接口管(6)在承托部(7)的带动下前后移动，并可对准任意采集管(3)的出口，接口管(6)的后端套有上软管(9)，上软管(9)套上的外侧再由接口管固定圈(61)夹持固定；
所述承托部(7)上具有承托架(71)、承托槽(711)、承托座(72)、丝杆孔(73)、转动电机(74)、高反片(75)、丝杆(76)，每一个所述采集口法兰(5)的前侧放置一个感应面向右的红外传感器(53)，承托槽(711)是在承托架(71)上表面挖出的槽且承托槽(711)上表面与接口管(6)外表适配，承托槽(711)与接口管(6)粘合固定，承托架(71)前视呈上小下大的梯形且上下表面均呈长方形，承托架(71)下表面和承托座(72)上表面之间摩擦力较小；承托座(72)上表面前端具有一转动电机(74)，转动电机(74)的轴同轴连接一垂直于接口管(6)而前后设置的丝杆(76)，承托架(71)内垂直于接口管(6)设置有一个前后通孔的丝杆孔(73)，丝杆孔(73)两端开口处各设有一个与丝杆(76)耦合的置于孔内的耦合件；
上软管(9)右端与过滤器(10)的上口(101)相连接，过滤器(10)由上椎体、中圆柱体、下椎体拼成，中圆柱体内从上到下设有均水平设置的上滤网(102)，中滤网(103)、HEPA滤网(104)，过滤器(10)下口连接中软管(105)，中软管(105)的后端连接固定于观测桌(141)内的观测槽(14)，观测桌(141)中央处镂空且将长方体状的观测槽(14)水平置于其内，观测桌一侧固定有L形的上部水平下部竖直的安装架(11)，安装架上部下表面固定有脉冲氙灯(12)，安装架下部中间位置固定有水平的单色器托架(131)，单色器托架将单色器(13)固定对准脉冲氙灯(12)的出射光，在观测槽(14)下方设有对准单色器(13)的光电二极管(18)，观测槽(14)的出口连接下软管(151)，下软管(151)中端设置有后蠕动泵(15)；下软管(151)出口下方设置有侧架，侧架顶端上表面设置有压力传感器(17)，压力传感器上承载有不锈钢盘(16)，下软管(151)出口位于不锈钢盘(16)中央部的垂直上方，不锈钢盘(16)与水平面之间有2-5°之间的夹角；
所述控制系统(202)位于PC之内，控制系统连接控制模块，控制模块连接并单独地控制前蠕动泵、后蠕动泵、脉冲氙灯、单色器、转动电机、压力传感器、光电二极管、所有红外传感器，光电二极管、压力传感器、所有红外传感器接收的数据传送回控制系统(202)；
每一个所述采集器(1)被固定安置在天然水域中，且距水面和水底的距离均不小于1m；
且前蠕动泵(4)和后蠕动泵(15)设置为雷弗蠕动泵，流速控制范围为0-200ml/min，所述单色器(13)、观测槽(14)和光电二极管(18)的俯视中心点都在脉冲氙灯(12)的出光垂直线上；
所述高反片(75)由透明聚酯材料的基部和材料片构成，基部呈片状且大致垂直地粘贴在接口管(6)前侧，材料片由高反射率材料制成，并粘贴在基部的左方；当材料片与红外传感器正对时，接口管(6)的入口与采集出口(51)正对且贴合；
上滤网设置为80-120目的不锈钢材质，中滤网设置为160-200目的不锈钢材质，HEPA滤网是由上下两层不锈钢大孔筛网夹持中间的HEPA滤网层组成；
所述单色器(13)自上而下由入射狭缝、准直镜、色散元件、物镜和出射狭缝顺序构成，测试前调整单色器各部件配置使得出射光波长约为254nm；
所述观测槽(14)是长方体型，俯视呈矩形，由无色透明的玻璃或有机玻璃制成，俯视横向宽度大于10mm；
利用某个具体的采集器进行采样测试的过程为：在对与该采集器相对应的采集入口进行测试时，通过控制模块控制丝杆(76)转动，直至该采集器对应的采集口法兰的前侧的红外传感器得到从材料片反射的反馈信号，停止转动电机以使得接口管(6)的入口与该采集器对应的采集管的采集出口(51)正对且贴合，同时开前蠕动泵和后蠕动泵使速度在20-200ml/min之间且同速，待右侧压力传感器上感应到2秒以上的持续的大于0.4-1bar的压力，则停止两泵，开启脉冲氙灯、单色器、光电二极管，进行吸光度测试，由光电二极管测得光强并将数据传回控制系统；
D、执行完一次测试后，开启转动电机将接口管与当前采集出口分离并由接口管(6)通入空气，后蠕动泵启动向后端抽吸，抽至压力传感器持续3-5秒压力骤降时，停止后蠕动泵。
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2019
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