专利名称：基于多光谱的多点采样多参数水质在线分析系统的制作方法
技术领域：
本发明属于资源环境技术领域，用于水质参数的在线快速检测，特别是指一种基于多光谱的多点采样多参数水质在线分析系统。
背景技术：
有机污染物综合指标(如TOC、COD、BOD、DOC和高锰酸盐指数等)从不同侧面反映了水体受有机物污染的总体水平，是衡量水质污染程度的重要指标，也是国家颁布的“减排” 和“总量控制”的定量考核依据。近年来，水质参数在线分析仪(主要检测C0D、T0C等)的开发研制受到广泛重视，其产品种类、型号众多。基于测量原理的不同，这些在线分析仪基本上可分两类基于化学方法的在线水质分析仪，以及基于光学方法的在线水质分析仪。与化学分析方法相比，光学分析法依据光谱数据对有机污染物的类别与综合指标进行定性定量分析，它具有无化学试剂污染、分析速度快、系统运行费用低、易于实现在线分析等显著优点ο目前进入市场的基于光学测量原理的在线水质分析仪主要基于紫外/可见(UV/ Vis)吸光度或紫外/可见吸收光谱分析方法。但现有的紫外/可见吸收光谱在线分析仪由于难以适应不同类型与不同污染程度的污水，加上在线分析装置检测单元易受污水污染， 造成分析仪准确性差、维护工作量大等局限，难以满足大规模水质实时监测的需要。鉴于紫外吸收法在线水质分析仪的分析测量精度不足，近年来研究人员开始转向具有更高灵敏度的荧光法。但荧光光谱的不足之处为存在淬灭、自吸收、内滤光等不稳定因素，还含有水的拉曼散射和瑞利散射等干扰。现有的单一紫外吸收光谱法或荧光光谱法用于水质有机污染综合指标分析均有不足之处，另一方面，两种光谱又存在一定的相关性和互补性。水中有机物产生荧光的前提是能够吸收激发光，所以能够产生荧光的有机物在紫外光谱上都有吸收峰。由于悬浮物或某些种类的有机物会在同样波长的紫外光谱上产生强度十分近似的吸收峰，仅凭紫外光谱不能区分这些物质的种类；但它们在UV光激发下会产生不同的荧光光谱，从而提高了水质分析的分辨度。此外，荧光光谱的一个重要缺陷是不稳定性，这方面紫外光谱可以起弥补作用。申请号为200810060383. 6的发明专利“一种多源光谱融合便携式水质分析仪” 公开了一种多源光谱融合便携式水质分析仪，它包括光学系统和检测控制系统，采用集成激光器、氘商灯光源和双光谱检测器扫描待测水样的紫外可见透射光谱和荧光、拉曼等发射光谱，采用嵌入式数据处理单元根据采集到的水样光谱数据计算出水质分析指标值，并控制整台仪器的工作，通过显示屏和键盘实现用户的交互。由于采用锂电池供电，发射光 360°接收等特别设计，它结构紧凑，便于携带使用。由于该发明专利中与待测样品接触的部件仅有样品池，无自动进水、排水、稀释配比、清洗的水路系统，因而仅能离线检测使用， 对需要长期连续监测的场合如污水处理厂等的在线监测则无能为力；并且由于该发明专利的光学系统中对样品的发射光采用与入射光成360°角度方向的接收方式，需要同时采用线阵CCD和面阵CCD两套光谱检测系统，其光路系统较为复杂，成本较高；另外，该发明专利对激发荧光、拉曼等发射光谱的激发光采用405nm、532nm、635nm、650nm、660nm、690nm、 785nm,808nm,830nm八个波长的激光器，其波长范围在可见光乃至近红外范围内，由于绝大多数产生荧光的物质所需的激发波长范围为紫外可见波段，因此该发明的激光器不利于荧光发射光谱的检测。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于多光谱的多点采样多参数水质在线分析系统。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的一种基于多光谱的多点采样多参数水质在线分析系统，它包括光学系统、水路系统和检测控制系统。其中，光学系统包括脉冲氙灯、第一凹面镜、第一滤光片、第一凸透镜、第一光纤、 第二凸透镜、样品池、第三凸透镜、第二光纤、狭缝、第二滤光片、第二凹面镜、光栅、电荷耦合元件、多波长激光器、第三光纤和第四凸透镜等；脉冲氙灯位于第一凹面镜的凹面焦点处，第一凹面镜与第一滤光片、第一凸透镜同轴水平依次排列，第一光纤的两端分别与第一凸透镜和第二凸透镜相连，第二凸透镜与样品池、第三凸透镜同轴水平依次排列，第四凸透镜与样品池同轴水平依次排列并与第二凸透镜、样品池、第三凸透镜的轴相垂直，第二光纤的两端分别与第三凸透镜和狭缝相连，狭缝与第二滤光片同轴水平依次排列，第三光纤的两端分别与多波长激光器和第四凸透镜相连。水路系统包括若干个进水单元、污水定量杯、污水总排水管路、清水循环槽、清水进水泵、第四清水进水电磁阀、第五清水进水电磁阀、第六清水进水电磁阀、清水定量杯、第四污水溢流管路、第一清水溢流管路、第二清水溢流管路、第一混合电磁阀、第二混合电磁阀、混合槽、样品进水电磁阀、样品池、样品排水电磁阀、总排水口、第一样品溢流管路和第二样品溢流管路等；
每个进水单元包括第一污水进水口、第一污水进水泵、第一污水槽、第一污水进水电磁阀、第一污水排水电磁阀、第一污水溢流管路、第一清水进水电磁阀；其中，第一污水进水泵的一端连接第一污水进水口，另一端连接第一污水槽，第一污水进水电磁阀、第一污水排水电磁阀、第一污水溢流管路、第一清水进水电磁阀分别与第一污水槽连接，第一污水进水电磁阀的另一端与进水单元之外的污水定量杯相连，第一污水排水电磁阀和第一污水溢流管路的另一端与进水单元之外的污水总排水管路相连，第一清水进水电磁阀的另一端与进水单元之外的清水进水泵相连，第一污水排水电磁阀位于第一污水槽的底部之下；污水定量杯分别和第一污水进水电磁阀、第二污水进水电磁阀、第三污水进水电磁阀、第五清水进水电磁阀、第四污水溢流管路、第一混合电磁阀相连，清水定量杯分别和第四清水进水电磁阀、第一清水溢流管路、第二混合电磁阀相连，混合槽分别与第六清水进水电磁阀、第一混合电磁阀、第二混合电磁阀、样品进水电磁阀、第一样品溢流管路相连，样品池分别与样品进水电磁阀、样品排水电磁阀、第二样品溢流管路相连，总排水口分别与污水总排水管路、 第一样品溢流管路、第二样品溢流管路相连，污水定量杯和清水定量杯水平排列，污水定量杯和清水定量杯位于第一污水槽、第二污水槽、第三污水槽的底部之下，第一混合电磁阀和第二混合电磁阀分别位于污水定量杯和清水定量杯的底部之下，混合槽位于第一混合电磁阀和第二混合电磁阀之下，样品进水电磁阀位于混合槽的底部之下，样品池位于样品进水电磁阀的底部之下，样品排水电磁阀位于样品池的底部之下，总排水口位于污水总排水管路、第一样品溢流管路、第二样品溢流管路、样品排水电磁阀的底部之下。检测控制系统包括控制单元工控机、LCD显示屏、键盘鼠标、电源模块、光谱检测器和数字I/O USB模块等，其中，IXD显示屏、键盘鼠标、电源模块、光谱检测器和数字I/O USB模块分别与控制单元工控机相连；光学系统的多波长激光器分别与电源模块和数字I/ 0 USB模块相连，光学系统的脉冲氙灯分别与电源模块和控制单元工控机相连；水路系统的各水泵和电磁阀均分别与电源模块和数字I/O USB模块相连；水路系统的样品池分别与光学系统的多波长激光器、脉冲氙灯以及检测控制系统的光谱检测器相连。本发明的有益效果是，一种基于多光谱的多点采样多参数水质在线分析系统，同时采用紫外可见(UV/Vis)透射光谱和荧光、拉曼等发射光谱，对水质的多种有机污染物综合参数进行在线分析，充分利用紫外和荧光光谱各自的优势，实现信息互补，得到对水质更全面、准确的分析，从而提高有机污染物参数的预测精度。该系统多点采样和全自动化的设计，特别适用于需多处设置水质监测网点的污水处理厂等场所的应用需求。
图1是基于多光谱的多点采样多参数水质在线分析系统的光学系统结构图； 图2是基于多光谱的多点采样多参数水质在线分析系统的水路系统结构图3是基于多光谱的多点采样多参数水质在线分析系统的检测控制系统结构图； 图4是本发明的分析系统工作流程图中，脉冲氙灯1、第一凹面镜2、第一滤光片3、第一凸透镜4、第一光纤5、第二凸透镜 6、样品池7、第三凸透镜8、第二光纤9、狭缝10、第二滤光片11、第二凹面镜12、光栅13、电荷耦合元件14、多波长激光器15、第三光纤16、第四凸透镜17、多点采样的第一污水进水口 18、第二污水进水口 19、第三污水进水口 20、第一污水进水泵21、第二污水进水泵22、第三污水进水泵23、第一污水槽M、第二污水槽25、第三污水槽沈、第一污水进水电磁阀27、 第二污水进水电磁阀观、第三污水进水电磁阀四、第一污水排水电磁阀30、第二污水排水电磁阀31、第三污水排水电磁阀32、污水定量杯33、第一污水溢流管路34、第二污水溢流管路35、第三污水溢流管路36、污水总排水管路37、清水循环槽38、清水进水泵39、第一清水进水电磁阀40、第二清水进水电磁阀41、第三清水进水电磁阀42、第四清水进水电磁阀43、 第五清水进水电磁阀44、第六清水进水电磁阀45、清水定量杯46、第四污水溢流管路47、第一清水溢流管路48、第二清水溢流管路49、第一混合电磁阀50、第二混合电磁阀51、混合槽 52、样品进水电磁阀53、样品排水电磁阀54、总排水口 55、第一样品溢流管路56、第二样品溢流管路57。
具体实施例方式本发明基于多光谱的多点采样多参数水质在线分析系统包括光学系统，水路系统和检测控制系统。其中光学系统实现从光源发光、照射样品到透射光和荧光、拉曼等发射光的接收等一系列功能；水路系统与光学系统相连，实现进水、溢流排水、定量稀释配比、清洗等功能；检测控制系统分别与光学系统和水路系统相连，实现对光谱数据信号的检测、计算水质参数的分析值、控制光学系统和水路系统中各部件自动运行以及通过LCD显示屏、 键盘鼠标实现和用户的交互等功能。如图1所示，光学系统包括脉冲氙灯1、第一凹面镜2、第一滤光片3、第一凸透镜 4、第一光纤5、第二凸透镜6、样品池7、第三凸透镜8、第二光纤9、狭缝10、第二滤光片11、 第二凹面镜12、光栅13、电荷耦合元件14、多波长激光器15、第三光纤16、第四凸透镜17。图1中各部件之间的位置关系为脉冲氙灯1位于第一凹面镜2的凹面焦点处，第一凹面镜2与第一滤光片3、第一凸透镜4同轴水平依次排列，第一光纤5的两端分别与第一凸透镜4和第二凸透镜6相连，样品池7俯视为正方形，第二凸透镜6与样品池7、第三凸透镜8同轴水平依次排列，第四凸透镜17与样品池7同轴水平依次排列并与第二凸透镜 6、样品池7、第三凸透镜8的轴相垂直，第二光纤9的两端分别与第三凸透镜8和狭缝10相连，狭缝10与第二滤光片11同轴水平依次排列，第三光纤16的两端分别与多波长激光器 15和第四凸透镜17相连。图1中脉冲氙灯1发出的紫外可见光由第一凹面镜2反射变为平行光，平行光由第一滤光片3滤波后经第一凸透镜4聚焦送入第一光纤5，由第二凸透镜6变为平行光照射到样品池7，透射光在与入射光成180°方向处由第三凸透镜8接收聚焦送入第二光纤 9，到达狭缝10，经第二滤光片11后由第二凹面镜12转为平行光后照射到光栅13上分光， 最后由电荷耦合元件14接收检测，变成数字信号后由检测系统读取；多波长激光器15由 266nm、355nm、532nm三个紫外可见波段范围内波长的激光器组合而成，由多波长激光器15 发出的激光经第三光纤16后由第四凸透镜17转化为平行光后送入样品池7照射样品，在与入射光成90°方向上，样品的荧光、拉曼散射等发射光经第三凸透镜8聚焦后到第二光纤9送到狭缝10，经第二滤光片11滤波后，被第二凹面镜12反射到光栅13上分光，最后由电荷耦合元件14接收检测，变成数字信号后由检测系统读取。多波长激光器一个波长的激光激发的发射光检测结束后，控制系统根据内置程序，切换下一个激发波长，直到多个波长的激光全部激发测量完毕。如图2所示，基于多光谱的多点采样多参数水质在线分析系统的水路系统包括: 若干个进水单元、污水定量杯33、污水总排水管路37、清水循环槽38、清水进水泵39、第四清水进水电磁阀43、第五清水进水电磁阀44、第六清水进水电磁阀45、清水定量杯46、第四污水溢流管路47、第一清水溢流管路48、第二清水溢流管路49、第一混合电磁阀50、第二混合电磁阀51、混合槽52、样品进水电磁阀53、样品池7、样品排水电磁阀M、总排水口 55、第一样品溢流管路56、第二样品溢流管路57。如图2所示的实施例中，有三个采样点，故有三个进水单元，但本发明不限于此。 每个进水单元结构相同，以第一进水单元为例，第一进水单元包括第一污水进水口 18、第一污水进水泵21、第一污水槽M、第一污水进水电磁阀27、第一污水排水电磁阀30、第一污水溢流管路34、第一清水进水电磁阀40。第一进水单元各部件之间的连接和位置关系为第一污水进水泵21的一端连接第一污水进水口 18，另一端连接第一污水槽M，第一污水进水电磁阀27、第一污水排水电磁阀30、第一污水溢流管路34、第一清水进水电磁阀40分别与第一污水槽M连接，其中第一污水进水电磁阀27的另一端与进水单元之外的污水定量杯 33相连，第一污水排水电磁阀30和第一污水溢流管路34的另一端与进水单元之外的污水总排水管路37相连，第一清水进水电磁阀40的另一端与进水单元之外的清水进水泵39相连，第一污水排水电磁阀30位于第一污水槽24的底部之下。图2中除进水单元外，其余各部件之间的连接和位置关系为污水定量杯33分别和第一污水进水电磁阀27、第二污水进水电磁阀观、第三污水进水电磁阀四、第五清水进水电磁阀44、第四污水溢流管路47、第一混合电磁阀50相连，清水定量杯46分别和第四清水进水电磁阀43、第一清水溢流管路48、第二混合电磁阀51相连，混合槽52分别与第六清水进水电磁阀45、第一混合电磁阀50、第二混合电磁阀51、样品进水电磁阀53、第一样品溢流管路56相连，样品池7分别与样品进水电磁阀53、样品排水电磁阀M、第二样品溢流管路57相连，总排水口 55分别与污水总排水管路37、第一样品溢流管路56、第二样品溢流管路57相连，污水定量杯33和清水定量杯46水平排列，污水定量杯33和清水定量杯46位于第一污水槽对、第二污水槽25、第三污水槽沈的底部之下，第一混合电磁阀50和第二混合电磁阀51分别位于污水定量杯33和清水定量杯46的底部之下，混合槽52位于第一混合电磁阀50和第二混合电磁阀51之下，样品进水电磁阀53位于混合槽52的底部之下，样品池7位于样品进水电磁阀53的底部之下，样品排水电磁阀M位于样品池7的底部之下， 总排水口 55位于污水总排水管路37、第一样品溢流管路56、第二样品溢流管路57、样品排水电磁阀讨的底部之下。图2中以三个采样点为例，首先，控制系统根据内置程序选择当前采样点，例如选择第一个采样点时，通过开启第一污水进水泵21，将第一进水口 18处的污水抽取至第一污水槽M，通过对第一污水进水电磁阀27和第一污水排水电磁阀30的开关控制，使被选择的采样点的污水样品流速稳定的进入污水定量杯33，多余的污水通过开启第一污水排水电磁阀30或通过第一污水溢流管路34，经污水总排水管路37进入总排水口 55被排走；同时， 控制系统根据不同采样点污水的水质参数范围设定污水与清水的配比，并根据配比从清水循环槽38中通过清水进水泵39抽取稀释用清水，开启第四清水进水阀40加入清水定量杯 46中，污水定量杯33和清水定量杯46中的多余的污水样品和清水分别通过第四污水溢流管路47和第一清水溢流管路48排走，其中多余的污水样品最终经污水总排水管路37进入总排水口 55被排走，多余的清水则流回清水循环槽38 ；然后，待污水定量杯33和清水定量杯46中的污水样品和清水达到稳定的配比体积后，控制系统开启第一混合电磁阀50和第二混合电磁阀51将二者加入混合槽52内，待样品混合均勻稳定后，开启样品进水电磁阀53 将稀释和混合均勻的样品送入样品池7进行光学检测和光谱数据的采集，检测结束后开启样品排水电磁阀M将样品通过总排水口 55排走，其中混合槽52和样品池7中如有样品溢出则分别通过第一样品溢流管路56、第二样品溢流管路57进入总排水口 55被排走。另外， 污水管路系统的清洗过程为控制系统通过开启清水进水泵39抽取清洗用清水，通过控制第一清水进水电磁阀40、第二清水进水电磁阀41、第三清水进水电磁阀42、第五清水进水电磁阀44、第六清水进水电磁阀45的开关，和控制第一污水排水电磁阀30、第二污水排水电磁阀31、第三污水排水电磁阀32、混合电磁阀50、样品进水电磁阀53、样品排水电磁阀M 的开关，将清水分别送入第一污水槽M、第二污水槽25、第三污水槽沈、污水定量杯33、混合槽52和样品池7内进行污水管路系统的清洗，清洗后的水最终进入总排水口 55被排走。如图3所示，基于多光谱的多点采样多参数水质在线分析系统的检测控制系统包括控制单元工控机、IXD显示屏、键盘鼠标、电源模块、光谱检测器、数字I/O USB模块。各部件之间的连接关系为IXD显示屏、键盘鼠标、电源模块、光谱检测器和数字I/O USB模块分别与控制单元工控机相连；光学系统的多波长激光器分别与电源模块和数字I/O USB 模块相连，光学系统的脉冲氙灯分别与电源模块和控制单元工控机相连；水路系统的各水泵和电磁阀均分别与电源模块和数字I/O USB模块相连；水路系统的样品池分别与光学系统的多波长激光器、脉冲氙灯以及检测控制系统的光谱检测器相连。其中工控机为整个检测控制系统的中枢，控制各模块的启动和运行，内嵌操作系统和多光谱多参数水质在线分析软件，提供数据接口供两组光源和光谱检测器使用，同时提供各种过压、过流保护，保证仪器的电路安全；LCD显示屏、键盘鼠标为与用户交互的设备，用户通过键盘操作板发送各种命令，由LCD显示屏读取测量结果，获取操作提示；电源模块在控制系统作用下为整个系统供电；对光学系统的多波长激光器，由控制单元工控机通过数字I/O USB模块发送指令，实现对多波长激光器的开关和功率控制及波长切换；对光学系统的脉冲氙灯光源，由控制单元工控机通过USB接口发送指令，实现光路的软开关和功率控制，以便和激发-发射光路分时测量，并根据光谱检测器反馈的光谱数据，调整光源功率和积分时间以便获得合适的信号强度；光谱检测器通过USB接口接收检测控制系统的指令并定时将采集的光谱数据上传至控制单元工控机；对水路系统的各水泵和电磁阀， 由控制单元工控机通过数字I/O USB模块发送指令，实现各水泵和电磁阀的开关控制。如图4所示，本发明的分析系统工作流程为用户按开机键，系统开始启动，同时， 透射光源脉冲氙灯被点亮，并自行稳定。系统启动后，程序发出指令初始化LCD屏幕、数字 I/O USB模块、光谱检测器，然后请用户确认如采样时间间隔、多点采样的配比值等初始设定，之后系统进入待机状态。若设定的检测时间到或用户通过键盘鼠标选择开始检测，则分析系统开始工作。首先进行管路清洗，然后选择污水采样点η进水并按照控制系统的设定采用清水进行稀释配比并送入样品池，之后激发-发射光光路开始工作，检测发射光谱信号。当一次发射光谱检测完成后，系统判断全部发射光谱检测是否完成(以266nm、355nm、 532nm三个波长的激光器组合而成的多波长激光器为例，则判断激光器切换关键字k是否为3)。若发射光谱检测没有完成，则置激光器切换关键字k=k+l，关掉原来的激光器，点亮下一个激光器，改变激发波长后，再次检测、存储；若发射光谱检测已完成，则启动透射光谱检测，记录透射光谱数据。一个样品检测完成后，将检测数据送入工控机检测控制系统内进行模型计算处理，得到COD、TOC等多个水质参数的检测值，送LCD屏幕显示测量结果，同时系统判断全部污水采样点检测是否已完成(以三个采样点为例，则判断采样点切换关键字η 是否为3)。若采样点尚未检测完成，则置采样点切换关键字n=ri+l，开始对一个新的采样点的进水和检测过程；若全部采样点均已检测完成，则系统返回至待机状态，等待下一次采样时刻或用户发出新指令。
权利要求
1. 一种基于多光谱的多点采样多参数水质在线分析系统，其特征在于，它包括光学系统、水路系统和检测控制系统；其中，光学系统包括脉冲氙灯(1)、第一凹面镜(2)、第一滤光片(3)、第一凸透镜(4)、 第一光纤(5)、第二凸透镜(6)、样品池(7)、第三凸透镜(8)、第二光纤(9)、狭缝(10)、第二滤光片(11)、第二凹面镜(12)、光栅(13)、电荷耦合元件(14)、多波长激光器(15)、第三光纤(16)和第四凸透镜(17)等；脉冲氙灯(1)位于第一凹面镜(2)的凹面焦点处，第一凹面镜(2)与第一滤光片(3)、第一凸透镜(4)同轴水平依次排列，第一光纤(5)的两端分别与第一凸透镜(4)和第二凸透镜(6)相连，第二凸透镜(6)与样品池(7)、第三凸透镜(8)同轴水平依次排列，第四凸透镜(17)与样品池(7)同轴水平依次排列并与第二凸透镜(6)、样品池 (7)、第三凸透镜(8)的轴相垂直，第二光纤(9)的两端分别与第三凸透镜(8)和狭缝(10) 相连，狭缝(10)与第二滤光片(11)同轴水平依次排列，第三光纤(16)的两端分别与多波长激光器(15)和第四凸透镜(17)相连；水路系统包括若干个进水单元、污水定量杯(33)、污水总排水管路(37)、清水循环槽 (38)、清水进水泵(39)、第四清水进水电磁阀(43)、第五清水进水电磁阀(44)、第六清水进水电磁阀(45)、清水定量杯(46)、第四污水溢流管路(47)、第一清水溢流管路(48)、第二清水溢流管路(49 )、第一混合电磁阀(50 )、第二混合电磁阀(51)、混合槽(52 )、样品进水电磁阀(53)、样品池(7)、样品排水电磁阀(54)、总排水口(55)、第一样品溢流管路(56)和第二样品溢流管路(57)等；每个进水单元包括第一污水进水口( 18 )、第一污水进水泵(21)、第一污水槽(24)、第一污水进水电磁阀(27)、第一污水排水电磁阀(30)、第一污水溢流管路(34)、第一清水进水电磁阀(40)；其中，第一污水进水泵(21)的一端连接第一污水进水口(18)，另一端连接第一污水槽(24)，第一污水进水电磁阀(27)、第一污水排水电磁阀(30)、第一污水溢流管路(34)、第一清水进水电磁阀(40)分别与第一污水槽(24)连接，第一污水进水电磁阀(27) 的另一端与进水单元之外的污水定量杯(33)相连，第一污水排水电磁阀(30)和第一污水溢流管路(34)的另一端与进水单元之外的污水总排水管路(37)相连，第一清水进水电磁阀(40)的另一端与进水单元之外的清水进水泵(39)相连，第一污水排水电磁阀(30)位于第一污水槽(24)的底部之下；污水定量杯(33)分别和第一污水进水电磁阀(27)、第二污水进水电磁阀(28)、第三污水进水电磁阀(29)、第五清水进水电磁阀(44)、第四污水溢流管路(47)、第一混合电磁阀(50)相连，清水定量杯(46)分别和第四清水进水电磁阀(43)、第一清水溢流管路(48)、第二混合电磁阀(51)相连，混合槽(52)分别与第六清水进水电磁阀 (45)、第一混合电磁阀(50)、第二混合电磁阀(51)、样品进水电磁阀(53)、第一样品溢流管路(56)相连，样品池(7)分别与样品进水电磁阀(53)、样品排水电磁阀(54)、第二样品溢流管路(57)相连，总排水口(55)分别与污水总排水管路(37)、第一样品溢流管路(56)、第二样品溢流管路(57)相连，污水定量杯(33)和清水定量杯(46)水平排列，污水定量杯(33) 和清水定量杯(46)位于第一污水槽(24)、第二污水槽(25)、第三污水槽(26)的底部之下， 第一混合电磁阀(50)和第二混合电磁阀(51)分别位于污水定量杯(33)和清水定量杯(46) 的底部之下，混合槽(52)位于第一混合电磁阀(50)和第二混合电磁阀(51)之下，样品进水电磁阀(53)位于混合槽(52)的底部之下，样品池(7)位于样品进水电磁阀(53)的底部之下，样品排水电磁阀(54)位于样品池(7)的底部之下，总排水口(55)位于污水总排水管路(37)、第一样品溢流管路(56)、第二样品溢流管路(57)、样品排水电磁阀(54)的底部之下； 检测控制系统包括控制单元工控机、IXD显示屏、键盘鼠标、电源模块、光谱检测器和数字I/O USB模块等，其中，IXD显示屏、键盘鼠标、电源模块、光谱检测器和数字I/O USB模块分别与控制单元工控机相连；光学系统的多波长激光器分别与电源模块和数字I/O USB 模块相连，光学系统的脉冲氙灯分别与电源模块和控制单元工控机相连；水路系统的各水泵和电磁阀均分别与电源模块和数字I/O USB模块相连；水路系统的样品池分别与光学系统的多波长激光器、脉冲氙灯以及检测控制系统的光谱检测器相连。
全文摘要
本发明公开了一种基于多光谱的多点采样多参数水质在线分析系统，它包括光学系统、水路系统和检测控制系统；光学系统采用多波长激光器、脉冲氙灯光源和CCD光谱检测器，扫描待测水样的紫外可见透射光谱和荧光、拉曼等发射光谱，并转化成数字信号。水路系统采用多点采样设计，通过对水泵、电磁阀的开关控制，实现定量污水、定量清水进入采样装置进行光谱数据的采集，同时具有污水管路系统的自动清洗功能。检测控制系统采用工控机作为核心处理单元；整个系统可自动连续运行，适用于在线分析。
文档编号G01N21/64GK102156100SQ201110085260
公开日2011年8月17日 申请日期2011年4月6日 优先权日2011年4月6日
发明者严赟, 吴元清, 戴连奎, 杜树新, 武晓莉 申请人:浙江大学