CN212207074U - 水质检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了水质检测系统，包括光源、检测池及第一探测器；所述光源发出的测量光耦合进第一光纤束的第一端，从第一光纤束的第二端出射的光被第二探测器接收；所述第一端处的第一光纤束分为第一部分和第二部分，所述第一部分和第二分部关于所述光源的主光轴线对称或者关于垂直于所述光源的主光轴的直线轴对称；第二探测器将光信号转换为电信号；述测量光耦合进第二光纤束的第一端，第二光纤束的第二端出射的入射到所述检测池；所述第二光纤束的第一端处的第一光纤束分为第三部分和第四部分，所述第三部分和第四部分关于所述光源的主光轴线对称或者关于垂直于所述光源的主光轴的直线轴对称。本实用新型具有检测精度高等优点。

Description

水质检测系统

技术领域

本实用新型涉及水质检测，特别涉及引入实时监控光源变化的水质检测系统。

背景技术

目前水质在线监测系统，通常存在以下问题：

1.系统受光源衰减导致测定结果不稳定等问题；

2.消解罐存在死体积导致消解不完全，消解一致性差；

3.在实际应用中，偶尔出现试剂不足或未取到水样，导致测定流程出现异常值。

实用新型内容

为解决上述现有技术方案中的不足，本实用新型提供了一种水质检测系统，解决了光源短暂温度波动引起的信号波动等问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

水质检测系统，所述水质检测系统包括光源、检测池及第一探测器；所述水质检测系统还包括：

第一光纤束，所述光源发出的测量光耦合进所述第一光纤束的第一端，从第一光纤束的第二端出射的光被第二探测器接收；所述第一端处的第一光纤束分为第一部分和第二部分，所述第一部分和第二分部关于所述光源的主光轴线对称或者关于垂直于所述光源的主光轴的直线轴对称；

第二探测器，所述第二探测器将光信号转换为电信号；

第二光纤束，所述测量光耦合进所述第二光纤束的第一端，第二光纤束的第二端出射的入射到所述检测池；所述第二光纤束的第一端处的第一光纤束分为第三部分和第四部分，所述第三部分和第四部分关于所述光源的主光轴线对称或者关于垂直于所述光源的主光轴的直线轴对称。

为了在上述实用新型目的的基础上实现解决检测池(消解罐)具有死体积的问题，在上述水质检测系统的基础上，还具有第一阀，所述第一阀直接与所述检测池的下端开口连接；第二阀，所述第二阀直接与所述检测池的上端开口连接。

为了在上述实用新型目的的基础上实现解决管道内液体流向判断的问题，在上述水质检测系统的基础上，在多通道选向阀的公共端和储液环之间设置液体传感器，所述液体传感器包括：

依次设置在流路上的二个光电检测单元，所述光电检测单元包括设置在液体流路两侧的光源和探测器。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果为：

1.漂移小，检测准确度高；

引入了第一光纤束和第二光纤束的特殊设置，有效地解决在线监测系统受环境温度影响问题，实现5-40℃环境温度下测定结果基本无漂移，提高了检测结果的准确度；

2.实现水质监测系统消解和检测的模块一体化，消除消解死体积，增加测定结果的一致性和稳定性；

3.采用一体式柱塞泵解决水质监测系统取液准确度受环境温度影响问题，增加定量精密度和准确度；

4.实现在线监测系统透明管内有无液体状态的实时监测及校准，且可识别走液方向和气泡，增加取液准确度；

5.减少了液体传感器的维护校准工作，降低工程维护成本。

附图说明

参照附图，本实用新型的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本实用新型的技术方案，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中：

图1根据本实用新型实施例的水质检测系统的结构简图；

图2根据本实用新型实施例的光纤束排布的结构简图；

图3根据本实用新型实施例的光纤束排布的结构简图。

具体实施方式

图1-3和以下说明描述了本实用新型的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本实用新型。为了教导本实用新型技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本实用新型的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本实用新型的多个变型。由此，本实用新型并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。

实施例1：

图1示意性地给出了本实用新型实施例的水质检测系统的结构简图，如图1 所示，所述水质检测系统包括：

光源2，第一探测器和检测池4，第一探测器接收所述光源2发出的穿过所述检测池4的测量光；这些器件是本领域的现有技术，具体结构和工作方式在此不再赘述；

第一光纤束13，所述光源2发出的测量光耦合进所述第一光纤束13的第一端，从第一光纤束13的第二端出射的光被第二探测器接收；所述第一端处的第一光纤束13分为第一部分和第二部分，所述第一部分和第二分部关于所述光源的主光轴线对称或者关于垂直于所述光源的主光轴的直线轴对称，如图2-3所示；

第二探测器，所述第二探测器将光信号转换为电信号；

第二光纤束14，所述测量光耦合进所述第二光纤束14的第一端，第二光纤束的第二端出射的入射到所述检测池；所述第二光纤束的第一端处的第一光纤束分为第三部分和第四部分，所述第三部分和第四部分关于所述光源的主光轴线对称或者关于垂直于所述光源的主光轴的直线轴对称；所述第一光纤束13的第一端和第二光纤束14的第一端捆扎在一起，之后分开为第一光纤束和第二光纤束，如图2-3所示。

为了解决检测池(消解罐)的死体积问题，进一步地，所述水质检测系统还包括：

第一阀12，所述第一阀直接与所述检测池的下端开口连接

第二阀1112，所述第二阀11直接与所述检测池的上端开口连接。

为了减低结构复杂度以及提高运行可靠性，进一步地，所述水质检测系统还包括：

多通道选向阀5，所述多通道选向阀的端口通过管道连接所述检测池4，以及消解剂、试剂、水样等，公共端连接储液环7和泵8(如注射泵或柱塞泵)。

为了检测管道是否有液体或气泡，以及液体的流向，进一步地，所述公共端和储液环之间设置液体传感器6，所述液体传感器包括：

依次设置在流路上的二个光电检测单元，所述光电检测单元包括设置在液体流路两侧的光源和探测器。

实施例2：

根据本实用新型实施例1的水质检测在重金属检测中的应用例。

在该应用例中，如图1-2所示，第一光纤束13和第二光纤束14的一端捆扎在一起，截面呈圆形；第一光纤束13与第二光纤束14的面积之比为1:4，且第一光纤束的排布关于测量光的主光轴线对称，第二光纤束的排布关于所述测量光的主光轴线对称；采用多通道选向阀5，公共端依次连接液体传感器6、储液环7和柱塞泵8，其它端口分别连通外界空气、各种液体，如消解剂、试剂、水样等；第一探测器和第二探测器分开独立设置，第一光纤束13将测量光的部分直接传输到第二探测器；检测池4(消解罐)的上端开口和下端开口分别直接连接阀；液体传感器6包括依次设置在公共端和储液环之间的二套光电检测单元，每套光电检测单元包括分别设置在透明(对光电检测单元中的光源发出的光的透过率超过80％)管道两侧的光源和探测器，通过该探测器接收到信号获得透过率，去判断是否有液体经过(利用探测器接收到的信号(透过率)的突然变小来判断有液体经过)，经过的液体中是否有气泡(有气泡时的液体的透过率大于没有气泡时液体的透过率)，以及利用二套光电检测单元的透过率变化的先后获得液体的流向：透过率先(由大到小)变化的，表明液体先经过该光电检测单元；透过率先(由小到大)变化的，表明液体先退过该光电检测单元。

在上述水质检测系统的工作中，采用第一光纤束传导光信号来抑制光源短暂温度波动引起的信号波动，扣除因光源长期衰减而导致的光信号误差，增强环境温度适应性，提升系统的稳定性和准确度。

不同温度下，光源存在发射的光信号强弱不同、发散角度不同以及光发生红移、蓝移等问题，导致在线监测系统的测定值漂移较大。为了消除该影响，所述第一光纤束(第二光纤束)关于所述光源的主光轴线对称或者关于垂直于所述光源的主光轴的直线轴对称。保证不同温度下，光信号发射角度、信号强弱变化时，第二光纤束的检测光路和第一光纤束的光路所接收到的信号是等比例影响的，从而可通第一光纤束扣除该影响，规避因信号漂移而导致测定结果漂移的问题。

实施例3：

根据本实用新型实施例1的水质检测在重金属检测中的应用例，与实施例2 不同的是：

1.如图3所示，第一光纤束13的排布关于垂直于测量光的主光轴的直线轴对称，第二光纤束14的排布关于垂直于测量光的主光轴的直线轴对称；

2.所述第一探测器和第二探测器共用，且使用了切换模块，所述切换模块用于使所述第一光纤束和第二光纤束的出射光选择性地入射到所述第一探测器上，本实施例中，所述切换模块是斩波器，使得在同一时刻，仅有第一光纤束或第二光纤束出射的光入射到第一探测器。

上述实施例中仅是示例性地给出了采用顺序注射平台实现各类液体的定量抽取和输送，当然还可以是其它技术手段，如多个泵和阀的组合，实现了顺序注射平台同样的功能。

Claims (10)

1.水质检测系统，所述水质检测系统包括光源、检测池及第一探测器；其特征在于：所述水质检测系统还包括：

第一光纤束，所述光源发出的测量光耦合进所述第一光纤束的第一端，从第一光纤束的第二端出射的光被第二探测器接收；所述第一端处的第一光纤束分为第一部分和第二部分，所述第一部分和第二分部关于所述光源的主光轴线对称或者关于垂直于所述光源的主光轴的直线轴对称；

第二探测器，所述第二探测器将光信号转换为电信号；

第二光纤束，所述测量光耦合进所述第二光纤束的第一端，第二光纤束的第二端出射的入射到所述检测池；所述第二光纤束的第一端处的第一光纤束分为第三部分和第四部分，所述第三部分和第四部分关于所述光源的主光轴线对称或者关于垂直于所述光源的主光轴的直线轴对称。

2.根据权利要求1所述的水质检测系统，其特征在于：所述第一光纤束的第一端和第二光纤束的第一端捆扎在一起。

3.根据权利要求1所述的水质检测系统，其特征在于：捆扎在一起的第一光纤束和第二光纤束的截面呈圆形。

4.根据权利要求1所述的水质检测系统，其特征在于：所述水质检测系统还包括：

第一阀，所述第一阀直接与所述检测池的下端开口连接

第二阀，所述第二阀直接与所述检测池的上端开口连接。

5.根据权利要求1所述的水质检测系统，其特征在于：所述水质检测系统还包括：

多通道选向阀，所述多通道选向阀的端口通过管道连接所述检测池，公共端连接储液环和泵。

6.根据权利要求5所述的水质检测系统，其特征在于：所述泵为注射泵或柱塞泵。

7.根据权利要求5所述的水质检测系统，其特征在于：所述公共端和储液环之间设置液体传感器，所述液体传感器包括：

依次设置在流路上的二个光电检测单元，所述光电检测单元包括设置在液体流路两侧的光源和探测器。

8.根据权利要求1所述的水质检测系统，其特征在于：所述第一探测器和第二探测器共用。

9.根据权利要求8所述的水质检测系统，其特征在于：所述水质检测系统还包括：

切换模块，所述切换模块用于使所述第一光纤束和第二光纤束的出射光选择性地入射到所述第一探测器上。

10.根据权利要求9所述的水质检测系统，其特征在于：所述切换模块是斩波器。

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