CN2394217Y

CN2394217Y - 三波数光度测油仪

Info

Publication number: CN2394217Y
Application number: CN 99217185
Authority: CN
Inventors: 吴宝晖; 陶成玉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-07-23
Filing date: 1999-07-23
Publication date: 2000-08-30
Anticipated expiration: 2009-07-23

Abstract

三波数光度测油仪涉及环保仪器,适用于水中含油量快速测定的红外分光光度测油仪。目的在于测速快,读数准确,重复性好的三波数光度测油仪。测油仪光栅固定,在探测器上有经过计算,并符合国标而设置三个固定出射夹缝从而能快速测定三波数的吸光值。测速快,重复性好,测值准确;仪器结构简单,成本低。

Description

三波数光度测油仪

本实用新型涉及环保仪器，适用于水中含油量快速测定的红外分光光度测油仪。

目前，地面水、地下水、生活污水及工业废水中所含石油类及动植物油类含量的测定，都使用红外分光光度计。然而，传统的分光光度测定仪，例如JK-951型多功能红外测油仪，其光栅是转动的，并使用单波数探测器和斩波器放在样品池之后；这不但造成所测定的波数重复性差，而且仪器调整困难、测速慢、以及故障率高，很不适应日新月异环境产业发展的需要。

本实用新型目的在于测速快，读数准确，重复性好的三波数光度测油仪。

本实用新型目的是这样实现的：

一种三波数光度测油仪，涉及光路上的红外光源、斩波器、入射夹缝、转动光栅及单波数探测器，其特征在于光栅固定；所述斩波器位于样品池之前；及设置三个固定出射夹缝的三波数探测器；其光路顺序是光源——斩波器——反射镜M2——反射镜M1——样品池——反射镜M3-固定光栅——反射镜M4——柱面锗透镜——三波数探测器。

本实用新型优点：

测速快，重复性好，测值准确；仪器结构简单，成本低。

结合附图，进一步说明本实用新型内容。

图1本实用新型外形图；

图2本实用新型光路图。

图中：

1、液晶显示屏 2、键盘 3、样品池 4、外壳

SAM、样品池 L、光源 MOD、斩波器

M1-M4、反射镜 G、固定光栅 CL、柱面锗透镜 D、探测器

SO、入射夹缝 S1、S2、S3、出射夹缝

图1是本实用新型外形图。在长方形外壳4的正前方，由右向左方依次是单片机的键盘2、液晶显示屏1、及样品池3。外壳4内装有光学系统，样品池自动切换机构，采样电子线路及工业控制单片机。键盘2用于输入控制指令，液晶显示屏1显示操作指令菜单和样品测试结果，而二个样品池SAM分别盛装被测样品和空白样品，通过切换机构使之依次处在测试光路中。测试结果可由打印机打印。

该仪品符合国家标准，其内容如下：

国家标准规定的测定方法其基本内容如下：

水体中石油类物质的含量可以用石油烃在光波波数2930、2960、3030cm^-1处的吸光度来计算测定，其公式为：

C＝X*A₂₉₃₀+Y*A₂₉₆₀+Z(A₃₀₃₀-A₂₉₃₀/F)

上式中：

C为水体中油分含量，即浓度(毫克/升)；X、Y、Z、F，称为仪器的校正系数。当仪器各项参数确定后，用之获得的X、Y、Z、F是比较稳定的，不需要经常修正，可作为仪器的常用系数。

通过试样的光强度I与入射光强度I。之比称为透过率T，则吸光度A为：

A＝lg(I/T)＝lg(lo/l)

A＝lgIo-lgI

综上所述，只要快速、准确地测定出样品在三个波数处的吸光度，便可获得被测样品的水体中油分浓度。

图2是本实用新型光路图。光路包括红外光源L，斩波器MOD、M1-M4光束反射镜、SAM样品、光栅G、探测器D、柱面锗透镜CL、入射夹缝SO，及出射夹缝S1、S2、S3；

斩波器MOD在样品池之前，这样可以有效地消除样品效应时对测定精度的影响。

光栅G固定，无须进行波数扫描，使波数重复性提高，从而测速快，而且重复。

三个出射夹缝可准确地测出三个波数(2930、2960、3030cm^-1)的位置，并测定出相应的吸光度值A₂₉₃₀、A₂₉₆₀、A₃₀₃₀，使最终测定值准确。

光路的工作原理如下：

由光源L发出的光束，被斩波器MOD进行调制，再经过聚光器(由球面反射镜M1和M2组成)会聚在入射夹缝SO上。通过SO的光束经准直物镜M3成为平行光束射向固定光栅G。由于光栅的衍射，不同波数的平行光束则以不同角度射向成象物镜M4，并分别成象在出射夹缝S1、S2和S3处。经过精确计算，使S1、S2和S3为波数2930、2960和3030cm^-1的成象位置，也是三波数红外探测器D的靶面位置。

当空白样品池位于光路中，由三个波数靶面测得的光电信号强度分别为I10，I20和I30；当装有试样的样品池位于光路中，测得的光电信号强度分别为I1，I2和I3。显然，三个波数的吸光度为：

A1＝lgI10-lg I1

A2＝lgI20-lg I2

A3＝lgI30-lg I3

将上述三个吸光度数值代入浓度计算公式，便实现了预定的测试要求。

三个波数的光束成象位置计算如下：

光栅方程式d(sin i+sinθ)＝1/γ

d为光栅常数，即光栅刻槽间距；

i为光束对光栅的入射角；

θ为光束的衍射角；

γ为波数值。

令入射角i常量(当δ＝30°时，对于d＝1mm/300的光栅，i＝16°24′25″)。将γ＝2930、2960和3030cm^-1值代入光栅方程式，求出衍射角θ1、θ2和θ3；再将中间波数γ＝2980cm^-1值代入，求出衍射角θ。

令：成象物镜中心至出射夹缝的轴向等效空气光程为L；波数2980cm^-1光束在出缝上的象点位置为座标原点；S1、S2和S3至原点的距离分别为Δ1、Δ2和Δ3。则求出：

Δ1＝L*tg(θ1-θ0)

Δ2＝L*tg(θ2-θ0)

Δ3＝L*tg(θ3-θ0)

实施例：WT-991型三波数光度测油仪。

主要技术指标如下：

波数准确度 ±2cm^-1

透过率精度 ±0.75％

透过率重现性 0.75％

浓度检出限 0.5mg/L

主机外形尺寸 544×249×156mm

符合国标(GB/T 16488-1966)规定。

Claims

1、一种三波数光度测油仪，涉及光路上的红外光源、斩波器、入射夹缝、转动光栅及单波数探测器，其特征在于光栅固定；所述斩波器位于样品池之前；及设置三个固定出射夹缝的三波数探测器；其光路顺序是光源——斩波器——反射镜M2——反射镜M1——样品池——反射镜M3——固定光栅——反射镜M4——柱面锗透镜——三波数探测器。