CN112147101A - 一种便携式溶解性有机物与硝态氮水质分析仪及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于环境分析检测领域，公开了一种便携式溶解性有机物与硝态氮水质分析仪及方法。分析仪的光学检测组件包括比色皿、深紫外光源电路板和紫外光强探测电路板，所述深紫外光源电路板上设有波长为275±10nm的第一深紫外LED与波长为235±10nm的第二深紫外LED，所述紫外光强探测电路板设有第一光电二极管和第二光电二极管，第一深紫外LED、第二深紫外LED的光源中心分别与第一光电二极管、第二光电二极管的中心相对。本发明根据Abs275±10预测溶解性有机物的化学需氧量指标和总有机碳指标，根据Abs235±10和Abs275±10计算出硝态氮浓度，校准有机物的干扰，显著提高检测的准确度。
Description
技术领域
本发明属于环境分析检测领域，具体涉及一种便携式溶解性有机物与硝态氮水质分析仪及方法。
背景技术
在各类自然水体和污水中普遍存在溶解性有机物(dissolved organic matter,DOM)，而溶解性有机物是化学需氧量指标(Chemical Oxygen Demand,COD)和总有机碳(Total Organic Carbon)指标的主要贡献者。氮元素是造成水体富营养化的重要营养元素，其中硝态氮是农业面源污染和城市生活污水排放的主要形态。
分析检测溶解性有机物浓度水平的方法主要包括化学法和光谱法。其中化学法主要包括化学需氧量测试和总有机碳测试；而光谱法则主要利用溶解性有机物在250～300nm范围内具有特征吸收。化学法虽然在国家或行业标准中广泛采用，但其在线监测设备结构复杂，体积较大，价格高昂，测试周期长，需要化学试剂，存在二次化学污染，运维与废液处理费用高昂；而光谱法的紫外吸光度指标具有简单、快速和无需化学试剂等优点，可以作为COD和TOC指标的替代性指标。
硝态氮的测试方法有酚二磺酸光度法、紫外分光光度法、离子色谱法等，酚二磺酸试剂不稳定，限制了酚二磺酸光度法在线监测设备的广泛应用。紫外分光光度法的原理是利用硝酸根在220nm处有紫外吸收而在275nm处无紫外吸收，自然水体中溶解性有机物在220nm和275nm处的吸光度之间的关系约为Abs220＝2Abs275，通过计算Abs220-2Abs275来消除溶解性有机物对硝酸盐测定的干扰。
综上所述，溶解性有机物和硝态氮的水质指标均可通过光谱法实现快速检测。目前，具有同时检测溶解性有机物和硝态氮浓度功能的光谱法设备主要是采用脉冲氙灯光源，通过测试200-750nm波段的紫外-可见吸收光度，实现对硝酸盐浓度、溶解性有机物浓度、浊度和色度等多参数指标的分析检测。然而，这些基于脉冲氙灯光源的光谱法水质监测设备或探头，仍存在体积较大，功耗较高的问题。特别是此类设备需要特定升压电源，难以实现便携手持式产品的开发。
发光二极管LED具有体积小、功耗低、成本低、单色性好、操作电压低和可高速频繁开关等优点。特别是近年来，深紫外LED技术已经实现商业化生产，为光谱法水质检测提供了新型光源技术。
发明专利申请号为2015208688575的申请案公开了一种以LED发光二极管为光源的紫外荧光双信号水质监测装置及其应用方法，该发明采用265nm或280nm LED作为光源，通过紫外吸收法或荧光光谱法实现对溶解性有机物和特定组分的快速分析检测。然而该方法无法实现对硝酸盐的检测。
发明专利公开号为CN109073455A的申请案公开了一种用于多参数水质测量的光学硝酸盐传感器，其原理是采用深紫外LED发出中心波长为229nm的紫外光，经分光片分为两条光路，一路紫外光经过水样照射到测量光电二极管上，另一路紫外光照射到参考光电二极管上。由于水样中溶解性有机物同样在229nm处具有强烈吸收，会导致所测硝态氮浓度严重偏高。此外，该发明所用的光电二极管为硅基光电二极管，需要添加滤光片，以消除可见散射光的干扰。
基于现有技术的缺陷，亟需发明一种新的硝态氮浓度分析仪器及分析方法。
发明内容
1.要解决的问题
针对水中硝态氮、化学需氧量或总有机碳指标的现场快速检测需求，本发明旨在提供一种基于235±10nm紫外LED与275±10nm紫外LED双光源的便携式水质分析仪，采用两个光电二极管分别对两个波长的紫外光强进行探测，根据朗伯比尔定律计算出紫外吸光度Abs235±10和Abs275±10，根据Abs275±10预测溶解性有机物的化学需氧量指标和总有机碳指标，根据Abs235±10和Abs275±10计算出硝态氮浓度，校准有机物的干扰，显著提高检测的准确度。
2.技术方案
为了解决上述问题，本发明的技术方案如下：
本发明提供了一种便携式溶解性有机物与硝态氮水质分析仪，包括光学检测组件，所述的光学检测组件包括比色皿、深紫外光源电路板和紫外光强探测电路板，所述深紫外光源电路板上设有峰值波长为275±10nm的第一深紫外LED与峰值波长为235±10nm的第二深紫外LED，所述紫外光强探测电路板设有第一光电二极管和第二光电二极管，所述第一深紫外LED、第二深紫外LED的光源中心分别与第一光电二极管、第二光电二极管的中心相对。
所述的峰值波长为235±10nm的第二深紫外LED，其峰值波长位于225～245nm。
优选的方案，所述的第一光电二极管为宽禁带半导体光电二极管；和/或第二光电二极管为宽禁带半导体光电二极管。
优选的方案，所述宽禁带半导体光电二极管包括AlGaN基或SiC基宽禁带半导体光电二极管。其主要对370nm以下的紫外光具有响应，而对370nm以上的可见光无响应。
优选的方案，所述的第一深紫外LED和第二深紫外LED的封装形式包括TO18金属封装、TO39金属封装或者陶瓷支架封装的任意一种，通过焊接方式封装在深紫外光源电路板上。
优选的方案，还包括暗盒，所述暗盒包括暗盒盖子和暗盒本体，所述暗盒盖子上设有用于比色皿插入的方形口，暗盒本体上设有用于固定深紫外光源电路板和紫外光强探测电路板的凹槽。
优选的方案，所述的第二深紫外LED和比色皿之间设置透光孔A，第二光电二极管与比色皿之间设置透光孔B，所述透光孔A和透光孔B相对应；所述的第一深紫外LED和比色皿之间设置透光孔C，第一光电二极管与比色皿之间设置透光孔D，所述透光孔C和透光孔D相对应。
优选的方案，透光孔的直径均为3mm。实际应用的过程中该距离可以根据分析仪的大小进行调整。
优选的方案，所述的紫外光强探测电路板上布有两套运算放大电路，分别对第一光电二极管和第二光电二极管的光生电流信号进行放大。
优选的方案，分析仪还包括电路主板，所述电路主板包括单片机及LED驱动控制电路。
优选地方案，所述的电路主板，包括单片机、按键电路、电源管理电路、显示屏驱动电路、蜂鸣器、LED驱动控制电路和DC-DC升压电路。
优选地方案，所述的LED驱动控制电路采用明微电子SM32105E芯片。
优选地方案，所述的分析仪外壳为手持式，在前端设有可以翻动的遮光盖，打开遮光盖，将比色皿插入到手持式分析仪中，然后盖上遮光盖进行测量。
优选的方案，本发明提供了一种溶解性有机物与硝态氮水质分析方法，采用所述的分析仪进行检测，包括以下步骤：
(1)打开遮光盖，将盛有纯水的比色皿插入到分析仪中，盖上遮光盖，按下校零键，235±10nm第二深紫外LED工作，单片机采集和记录第二光电二极管所产生的光强信号Ia0，然后275±10nm第一紫外LED工作，单片机采集和记录第一光电二极管所产生的光强信号Ib0；
(2)打开遮光盖，将比色皿盛有待测水样插入到分析仪中，盖上遮光盖，按下读数键，235±10nm第二深紫外LED工作，单片机采集和记录第二光电二极管所产生的光强信号Ia，然后275±10nm第一深紫外LED工作，单片机采集和记录第一光电二极管所产生的光强信号Ib；单片机分别计算紫外吸光度Abs235±5＝log(Ia0/Ia)和Abs275±5＝log(Ib0/Ib)；
(3)通过测定硝态氮标准溶液的Abs235±10，制作硝态氮吸光度的标准曲线，得到标准曲线的k值，再测定已知硝态氮浓度的实际水样的Abs235±10和Abs275±10，将所述k值代入以下计算公式C(NO3_N)＝k×(Abs235±10-α×Abs275±10)，计算α值，其中，C(NO3_N)为已知硝态氮浓度值，并将k和α值设定到分析仪中作为硝态氮的计算参数，根据Abs235±10和Abs275±10的测定值测定硝态氮浓度；
(4)通过测定实际水样中的COD浓度、TOC浓度和Abs275±10，确定COD浓度与Abs275±10吸光度的转换系数k1，同时确定TOC浓度与Abs275±10之间的转换系数k2，并将k1和k2设定到分析仪中作为COD和TOC浓度的计算参数，测定COD和TOC浓度；
(5)测定未知浓度水样的Abs275±10、Abs235±10，分别依据以下计算公式得出硝态氮、COD浓度和TOC浓度：C(NO3_N)＝k×(Abs235±10-α×Abs275±10)、COD＝k1×Abs275±10、TOC＝k2×Abs275±10。
优选的方案，所述的峰值波长为235±10nm的第二深紫外LED和峰值波长为275±10nm的第一深紫外LED采用交替频闪的方式，在235±10nm第二深紫外LED工作周期内，采用单片机对所对应的第二光电二极管及其跨阻运算放大电路所产生的信号进行采集；在275±10nm的紫外LED工作周期内，采用单片机对所对应的第一光电二极管及其跨阻运算放大所产生的信号进行采集。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明的便携式溶解性有机物与硝态氮水质分析仪，将235±10nm第二深紫外LED与275±10nm的第一深紫外LED双光源集合于光学检测组件，既可以实现对水中硝态氮浓度的快速检测，又可以实现对水中溶解性有机物的化学需氧量和有机碳浓度指等标的快速检测。
(2)本发明的便携式溶解性有机物与硝态氮水质分析仪，通过Abs275±10吸光度反映溶解性有机物的COD或TOC指标，通过Abs235±10和Abs275±10来计算硝态氮浓度，与现有的专利CN109073455A仅采用229nm LED相比，可以修正实际水样中有机物吸光度对硝态氮测定所产生的干扰，并同时探测溶解性有机物相关的COD或TOC指标。
(3)本发明的便携式溶解性有机物与硝态氮水质分析仪，通过两个深紫外LED频闪和交替工作方式，减少深紫外LED的发热积累来增加发光稳定性，与现有的专利CN109073455A相比和CN110542667A相比，无需45°角放置的分光片和用于光强监测的参考光电二极管。
(4)本发明的便携式溶解性有机物与硝态氮水质分析仪，采用235±10nm和275±10nm的深紫外LED作为光源，具有较好的单色性，与现有的氙灯光源的光谱法分析仪相比，无需特殊的滤光和分光结构，具有结构简单、轻巧便携的优点；由于散射作用，LED光源所发出的光会产生2λ波长的散射光，即460±10nm和550±10nm，其光强强度约为原有光强的～2％左右，选用仅对370nm紫外光响应的宽禁带半导体光电器件可以消除2λ波长散射光的干扰；与现有专利CN109073455A所采用的硅基光电二极管相比，本发明在光电二极管前方无需设置滤光片。
附图说明
图1为本发明的便携式溶解性有机物与硝态氮水质分析仪的整体结构图；
图2为光学检测组件安装示意图；
图3为光学检测组件中各部件的位置结构示意图；
图4为实施例1中的光电二极管与深紫外LED的位置结构示意图；
图5为两种深紫外LED的工作模式示意图；
图6为硝态氮吸光度的标准曲线；
图7为实施例2中的光电二极管与深紫外LED的位置结构示意图；
图中：1、外壳上部；2、外壳下部；3、遮光盖；4、按键；5、显示屏；6、电路主板；7、充电接口；8、电池；9、支撑板；10、固定板；11、暗盒本体；12、暗盒盖子；13、方形口；14、比色皿；15、深紫外光源电路板；16、紫外光强探测电路板；17、第二深紫外LED；18、第一深紫外LED；19、第二光电二极管；20、第一光电二极管。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
需要说明的是，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
如本文所使用，术语“约”用于提供与给定术语、度量或值相关联的灵活性和不精确性。本领域技术人员可以容易地确定具体变量的灵活性程度。
如本文所使用，术语“......中的至少一个”旨在与“......中的一个或多个”同义。例如，“A、B和C中的至少一个”明确包括仅A、仅B、仅C以及它们各自的组合。
浓度、量和其他数值数据可以在本文中以范围格式呈现。应当理解，这样的范围格式仅是为了方便和简洁而使用，并且应当灵活地解释为不仅包括明确叙述为范围极限的数值，而且还包括涵盖在所述范围内的所有单独的数值或子范围，就如同每个数值和子范围都被明确叙述一样。例如，约1至约4.5的数值范围应当被解释为不仅包括明确叙述的1至约4.5的极限值，而且还包括单独的数字(诸如2、3、4)和子范围(诸如1至3、2至4等)。相同的原理适用于仅叙述一个数值的范围，诸如“小于约4.5”，应当将其解释为包括所有上述的值和范围。此外，无论所描述的范围或特征的广度如何，都应当适用这种解释。
任何方法或过程权利要求中所述的任何步骤可以以任何顺序执行，并且不限于权利要求中提出的顺序。
实施例1
如图1所示的便携式溶解性有机物与硝态氮水质分析仪，包括外壳上部1、外壳下部2、遮光盖3、按键4、显示屏5、电路主板6、充电接口7、电池8、暗盒、光学检测组件、支撑板9和固定板10。
所述外壳上部1上设置方形孔和用于使方形孔开闭的遮光盖3；显示屏5通过支撑板9固定于外壳上部1，所述按键4和电路主板6通过螺丝固定于外壳上部1，所述电池8通过固定板10固定于外壳下部2上；所述充电接口7与电路主板6相连接。
图2为光学检测组件安装示意图，如图2所示，光学检测组件包括比色皿14、深紫外光源电路板15、紫外光强探测电路板16，所述比色皿14为石英比色皿，所述光学检测组件位于暗盒内。
如图3所示，所述深紫外光源电路板15上同时焊接有峰值波长为235±10nm的第一深紫外LED18和峰值波长为275±10nm的第二深紫外LED17，所述紫外光强探测电路板16焊接有两个分别用于两种波长的紫外光强探测的第二光电二极管19和第一光电二极管20，所述深紫外光源电路板15和紫外光强探测电路板16均位于暗盒内，并固定于比色皿14相对的两侧，使得两个LED光源的中心与两个光电二极管的中心两两相对。
所述第二深紫外LED 17采用TO39金属封装，所述第一深紫外LED 18采用3535陶瓷贴片封装；深紫外LED所发出的光由于瑞利散射而产生2λ波长的散射光，其光强强度约为原有光强的～2％左右；
所述的紫外光强探测电路板16焊接的第一光电二极管20和第二光电二极管19均为氮化镓铝基(AlGaN)宽禁带光电二极管，其封装为TO46金属封装，购自苏州镓敏光电有限公司，其响应波长范围为，对370nm以上可见光无响应，因此无需在光电二极管前方放置滤光片来消除2λ波长散射光。
所述暗盒包括暗盒盖子12和暗盒本体11，暗盒结构为黑色塑料材质，具有遮光和固定作用，暗盒盖子12上设有方形口13，所述方形口13与所述外壳上部1上对应设置的方形孔位置相对，用于使比色皿14在遮光盖3打开时从上方插入到暗盒中。
下方的暗盒本体11带有固定槽位，起到固定深紫外光源电路板15和紫外光强探测电路板16的作用。
如图4所示，所述的暗盒内部设有两两相对的透光孔，透光孔的直径均为3mm，其中，所述的第二深紫外LED17和比色皿14之间设置透光孔A，第二光电二极管19与比色皿之间设置透光孔B，透光孔A和透光孔B相对应，所述的第一深紫外LED18和比色皿之间设置透光孔C，第一光电二极管20与比色皿14之间设置透光孔D，透光孔C和透光孔D相对应，在本发明的设置中比色皿14，满足两面透光的要求即可。
上述设置使深紫外LED发出的紫外光先经过比色皿14的一侧的透光孔，再经过比色皿14和水样，再经过比色皿14另一侧的透光孔，到达深紫外光电二极管。
所述的紫外光强探测电路板16上还布有两套跨阻运算放大电路，分别对两个深紫外光电二极管的光生电流信号进行放大，本实例中采用OPA314AIDBVR芯片，其中探测235±10nm紫外光的深紫外光电二极管的运算放大电路采用100MΩ的反馈电阻，而275±10nm紫外光的深紫外光电二极管的运算放大电路采用2MΩ的反馈电阻。
所述的电路主板包括单片机、按键电路、电源管理电路、显示屏驱动电路、蓝牙模块、蜂鸣器、LED驱动控制电路和DC-DC升压电路，峰值波长为235±10nm的深紫外LED和峰值波长为275±10nm的深紫外LED的驱动控制电路采用明微电子SM32105E芯片，该芯片的参考电压为170mV，采用8Ω参考电阻，其电流为约为20mA。
所述的峰值波长为235±10nm的深紫外LED和峰值波长为275±10nm的深紫外LED采用交替频闪的方式，如图5所示，在235±10nm紫外LED工作周期内，电路主板上的单片机对所对应的深紫外光电二极管及其跨阻运算放大电路所产生的信号进行采集；在275±10nm紫外LED工作周期内，电路主板上的单片机对所对应的深紫外光电二极管及其跨阻运算放大电路所产生的信号进行采集。
所述的电池为可充电的锂电池，所述的充电接口为Type C接口，所述的显示屏为2.4寸TFT液晶显示屏。所述按键4包括电源键、返回键、菜单键、保存键、测量键和校零键。
上述便携式分析仪的使用方法，包括以下步骤：
1)按下电源按键，开机后显示屏进入测试页面。
2)打开遮光盖，将盛有纯水的比色皿14插入到分析仪中，盖上遮光盖，按下校零键，235±10nm第二深紫外LED17工作，单片机采集和记录第二光电二极管19所产生的光强信号Ia0，然后275±10nm第一深紫外LED18工作，单片机采集和记录第一光电二极管20所产生的光强信号Ib0；
3)打开遮光盖，将比色皿14盛有待测水样插入到分析仪中，盖上遮光盖，按下读数键，235±10nm第二深紫外LED17工作，单片机采集和记录第二光电二极管19所产生的光强信号Ia，然后275±10nm第一深紫外LED18工作，单片机采集和记录第一光电二极管20所产生的光强信号Ib；单片机分别计算紫外吸光度Abs235±5＝log(Ia0/Ia)和Abs275±5＝log(Ib0/Ib)；
5)通过测定硝态氮标准溶液浓度及Abs235，如图6所示制作标准曲线，得到k值＝39.2，根据已知硝态氮浓度的实际水样的Abs275，将k值代入公式C(NO3_N)＝k×(Abs235-α×Abs275)得到α值，其中C(NO3_N)为已知硝态氮浓度。通过对已知硝态氮浓度的河水水样和两个污水水样，确定α的均值为1.35，得到的结果如表1所示，根据k×(Abs235-α×Abs275)所测的硝态氮浓度与实际浓度的误差在20％的可接受范围内，若无α系数进行校正，仅采用k系数校正，所测的硝态氮浓度将严重偏高，具体如表1中的k×Abs235数值所示。
表1实际水样硝态氮浓度测试
所述方法还包括测定COD浓度、TOC浓度步骤：通过测定实际水样中的COD浓度、TOC浓度和Abs275，分别制作COD吸光度、和TOC吸光度的标准曲线，设定确定COD浓度与Abs275吸光度的转换系数k1和TOC浓度与Abs275之间的转换系数k2，并将k1和k2设定到分析仪中作为COD和TOC浓度的计算参数。
因此，对于未知水样，测定未知浓度水样的Abs275±10、Abs235±10，分别依据以下计算公式得出硝态氮、COD浓度和TOC浓度：C(NO3_N)＝k×(Abs235±10-α×Abs275±10)、COD＝k1×Abs275±10、TOC＝k2×Abs275±10。
实施例2
本实施例基本与实施例1相同，不同之处在于：
如图7所示，所述的第二深紫外LED 17和第一深紫外LED18，其封装形式均采用3535nm陶瓷贴片封装，所述的第一深紫外LED18的峰值波长为230nm，所述的第二深紫外LED17的峰值波长为280nm。
Claims (10)
1.一种便携式溶解性有机物与硝态氮水质分析仪，其特征在于：包括光学检测组件，所述的光学检测组件包括比色皿(14)、深紫外光源电路板(15)和紫外光强探测电路板(16)，所述深紫外光源电路板(15)上设有峰值波长为275±10nm的第一深紫外LED(18)与峰值波长为235±10nm的第二深紫外LED(17)，所述紫外光强探测电路板(16)设有第一光电二极管(20)和第二光电二极管(19)，所述第一深紫外LED(18)、第二深紫外LED(17)的光源中心分别与第一光电二极管(20)、第二光电二极管(19)的中心相对。
2.根据权利要求1所述的便携式溶解性有机物与硝态氮水质分析仪，其特征在于：所述的第一光电二极管(20)为宽禁带半导体光电二极管；和/或第二光电二极管(19)为宽禁带半导体光电二极管。
3.根据权利要求2所述的便携式溶解性有机物与硝态氮水质分析仪，其特征在于：所述宽禁带半导体光电二极管为AlGaN基或SiC基宽禁带半导体光电二极管。
4.根据权利要求1或2所述的便携式溶解性有机物与硝态氮水质分析仪，其特征在于：所述的第一深紫外LED(18)和第二深紫外LED(17)的封装形式包括TO18金属封装、TO39金属封装或者陶瓷支架封装的任意一种，所述第一深紫外LED(18)和第二深紫外LED(17)通过焊接方式固定在深紫外光源电路板(15)。
5.根据权利要求1或2所述的便携式溶解性有机物与硝态氮水质分析仪，其特征在于：还包括暗盒，所述暗盒包括暗盒盖子(12)和暗盒本体(11)，所述暗盒盖子(12)上设有用于比色皿(14)插入的方形口，暗盒本体(11)上设有用于固定深紫外光源电路板(15)和紫外光强探测电路板(16)的凹槽。
6.根据权利要求5所述的便携式溶解性有机物与硝态氮水质分析仪，其特征在于：所述的第二深紫外LED(17)和比色皿(14)之间设置透光孔A，第二光电二极管(19)与比色皿(14)之间设置透光孔B，所述透光孔A和透光孔B相对应；所述的第一深紫外LED(18)和比色皿(14)之间设置透光孔C，第一光电二极管(20)与比色皿(14)之间设置透光孔D，所述透光孔C和透光孔D相对应。
7.根据权利要求6所述的便携式溶解性有机物与硝态氮水质分析仪，其特征在于：所述的紫外光强探测电路板(16)上布有两套运算放大电路，分别对第一光电二极管(20)和第二光电二极管(19)的光生电流信号进行放大。
8.根据权利要求1所述的便携式溶解性有机物与硝态氮水质分析仪，其特征在于：所述分析仪还包括电路主板，所述电路主板包括单片机及LED驱动控制电路。
9.一种溶解性有机物与硝态氮水质分析方法，其特征在于：采用权利要求1～8所述的分析仪进行检测，包括以下步骤：
(1)打开遮光盖，将盛有纯水的比色皿(14)插入到分析仪中，盖上遮光盖，按下校零键，235±10nm第二深紫外LED(17)工作，单片机采集和记录第二光电二极管(19)所产生的光强信号Ia0，然后275±10nm第一深紫外LED(18)工作，单片机采集和记录第一光电二极管(20)所产生的光强信号Ib0；
(2)打开遮光盖，将比色皿(14)盛有待测水样插入到分析仪中，盖上遮光盖，按下读数键，235±10nm第二深紫外LED(17)工作，单片机采集和记录第二光电二极管(19)所产生的光强信号Ia，然后275±10nm第一深紫外LED(18)工作，单片机采集和记录第一光电二极管(20)所产生的光强信号Ib；单片机分别计算紫外吸光度Abs235±5＝log(Ia0/Ia)和Abs275±5＝log(Ib0/Ib)；
(3)通过测定硝态氮标准溶液的Abs235±10，制作硝态氮吸光度的标准曲线，得到标准曲线的k值，再测定已知硝态氮浓度的实际水样的Abs235±10和Abs275±10，将所述k值代入以下计算公式C(NO3_N)＝k×(Abs235±10-α×Abs275±10)，计算α值，其中，C(NO3_N)为已知硝态氮浓度值，并将k和α值设定到分析仪中作为硝态氮的计算参数，根据Abs235±10和Abs275±10的测定值测定硝态氮浓度；
(4)通过测定实际水样中的COD浓度、TOC浓度和Abs275±10，确定COD浓度与Abs275±10吸光度的转换系数k1，同时确定TOC浓度与Abs275±10之间的转换系数k2，并将k1和k2设定到分析仪中作为COD和TOC浓度的计算参数，测定COD和TOC浓度；
(5)测定未知浓度水样的Abs275±10、Abs235±10，分别依据以下计算公式得出硝态氮、COD浓度和TOC浓度：C(NO3_N)＝k×(Abs235±10-α×Abs275±10)、COD＝k1×Abs275±10、TOC＝k2×Abs275±10。
10.根据权利要求9所述的溶解性有机物与硝态氮水质分析方法，其特征在于：所述的峰值波长为235±10nm的第二深紫外LED(17)和峰值波长为275±10nm的第一深紫外LED(18)采用交替频闪的方式，在235±10nm第二深紫外LED(17)工作周期内，采用单片机对第二光电二极管(19)及其跨阻运算放大电路所产生的信号进行采集；在275±10nm紫外LED工作周期内，采用单片机对第一光电二极管(20)及其跨阻运算放大所产生的信号进行采集。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20201229 |