一种全光谱水质在线监测仪光路系统的制作方法

1.本实用新型属于水质监测技术领域，特别涉及一种全光谱水质在线监测仪光路系统。


背景技术：

2.水质监测是监视和测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势，评价水质状况的过程。在水质监测的过程中，经常以水样的光谱吸收作为特征，利用监测探头对水样进行特定物质的浓度检测。
3.目前市场上现有的光谱仪水质监测产品多采用直线透射式光路，导致产品占用空间大，安装位置具有局限性。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的至少一个缺点，提供一种全光谱水质在线监测仪光路系统，能够解决上述问题，在有效监测水体的前提下，减小全光谱水质在线监测仪的体积。
5.本实用新型为一种全光谱水质在线监测仪光路系统，包括检测光路和参比光路；所述检测光路包括
6.探测池，用于盛装待检水体；
7.第一检测光路，用于发射出光，包括脉冲氙灯；
8.第二检测光路，用于接收光，包括光谱仪；所述第一检测光路与所述第二检测光路设置于所述探测池的同侧；以及
9.反射镜，用于将所述第一检测光路中的光反射并传递至所述第二检测光路中；
10.所述反射镜设置于所述探测池的一侧；所述第一检测光路与所述第二检测光路设置于所述探测池的另一侧；
11.所述参比光路包括与所述检测光路共用所述脉冲氙灯和所述光谱仪，在所述参比光路中，所述光谱仪能够接收到所述脉冲氙灯发出的光。
12.优选的，还包括光分路器；所述光分路器输入端与所述脉冲氙灯连接；所述光分路器第一输出端与所述第一检测光路连接，能够将所述脉冲氙灯发出的光传输至所述反射镜；所述光分路器第二输出端与所述第二检测光路连接，能够将所述脉冲氙灯发出的光传输至光谱仪。
13.优选的，还包括光开关；所述光开关第一输入端与所述脉冲氙灯连接；所述光开关第二输入端与所述第二检测光路连接，能够接收所述反射镜反射出的光；所述光开关输出端与所述光谱仪连接，能够将光传输至所述光谱仪。
14.优选的，所述第一检测光路还包括第一光纤接口和准直透镜；所述第一光纤接口输入端与所述脉冲氙灯连接，接收所述脉冲氙灯发出的光；所述第一光纤接口输出端与所述准直透镜连接，能够将光射入所述准直透镜；所述第二检测光路还包括第二光纤接口和
聚焦透镜；所述第二光纤接口输入端与所述聚焦透镜连接，能够接收所述聚焦透镜发出的光；所述第二光纤接口输出端与所述光谱仪连接，向所述光谱仪射出光。
15.优选的，所述反射镜设置于所述探测池一侧；所述准直透镜与所述聚焦透镜设置于所述探测池另一侧。
16.优选的，所述脉冲氙灯发射出光的波长范围大于所述光谱仪能够接收光的波长范围。
17.优选的，所述脉冲氙灯能够发射出光的波长范围为185
‑
1500nm。
18.优选的，所述光谱仪设置于所述光路系统外部；所述光谱仪测量波段范围为200
‑
750nm，光谱分辨率小于7nm。
19.优选的，所述探测池可拆卸固定于所述全光谱水质在线监测仪上。
20.本实用新型的有益效果包括：一种全光谱水质在线监测仪光路系统能够将检测光路分为两部分，利用反射镜进行反射并将两部分连接，且易集成化，能够保证有效水质监测的同时，减少全光谱水质在线监测仪的体积。
附图说明
21.图1为本实用新型的系统结构示意图。
22.图中，1、脉冲氙灯；2、光分路器；3、第一光纤接口；4、准直透镜；5、反射镜；6、探测池；7、聚焦透镜；8、第二光纤接口；9、光开关；10、光谱仪。
具体实施方式
23.下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，此描述仅用于解释本实用新型的具体实施方式，而不能以任何形式理解成是对本实用新型的限制，具体实施方式如下：
24.如图1所示，本实用新型为一种全光谱水质在线监测仪光路系统，包括脉冲氙灯1、光分路器2、第一光纤接口3、准直透镜4、反射镜5、探测池6、聚焦透镜7、第二光纤接口8、光开关9以及光谱仪10。脉冲氙灯1和光谱仪10均与外部电源电性连接，使得脉冲氙灯1能够发射出光，光谱仪10能够接收并读取光。脉冲氙灯1优选为能够发射出光的波长范围为185
‑
1500nm，外接外部电源的电压5kv，单个脉冲能量大于0.1j，输出稳定波动小于3.5％的市售脉冲氙灯。光谱仪10优选为测量波段范围为200
‑
750nm，光谱分辨率小于7nm的市售常规光谱仪。
25.脉冲氙灯1、第一光纤接口3以及准直透镜4通过光纤依次连接，组成第一检测光路。聚焦透镜7、第二光纤接口8以及光谱仪10通过光纤依次连接，组成第二检测光路。第一检测光路与第二检测光路设置于探测池6的同一侧，反射镜5贴于探测池6另一侧面内壁位置固定，使得第一检测光路中射出的光穿过探测池6后经反射镜5的反射作用，再次穿过探测池6后进入第二检测光路中。第一检测光路、第二检测光路以及反射镜5共同组成检测光路，光能够穿过具有待检水体的探测池6，且形成闭合回路，以完成光的有效传输。此种设计能够将位于同一直线的现有全光谱水质在线监测仪的光路系统一分为二，并利用反射镜5实现光路的反射与连接，有效减少全光谱水质在线监测仪的体积。
26.准直透镜4能够将第一光纤接口3发出的光变成一束平行的准直光柱，使得由第一光纤接口3发射出的光能够完全通过探测池6并进入反射镜5的反射平面，提高水质监测的
精确程度。聚焦透镜7能够将反射镜5反射出的光柱聚焦回一点，并传输至第二光纤接口8中。准直透镜4与聚焦透镜7均设置于探测池6具有反射镜5的对侧。
27.光分路器2设置于脉冲氙灯1与第一光纤接口3之间，具体的，光分路器2输入端与脉冲氙灯1连接，其第一输出端与第一光纤接口3连接，能够将脉冲氙灯1发出的光传输至反射镜5，其第二输出端与光开关9连接，能够将脉冲氙灯1发出的光通过光开关9传输至光谱仪10。
28.光开关9设置于第二光纤接口8与光谱仪10之间，具体的，光开关9的第一输入端与光分路器2的第二输出端连接，其第二输入端与第二光纤接口8连接，能够接收反射镜5反射出的光，光开关9输出端与光谱仪10连接，能够将光传输至光谱仪10。
29.脉冲氙灯1发射出的光能够依次通过光分路器2、光开关9后，传输并发射至光谱仪10，以此形成参比光路。
30.在一些优选实施例中，光谱仪10设置于光路系统外部，并不与光路系统一体成型，使得光谱仪10的安装更加方便灵活，同时一台光谱仪应用于多条光路系统。
31.在一些优选实施例中，探测池6为模块化可拆卸式结构，通过螺纹或卡扣结构与全光谱水质在线监测仪连接，探测池6可根据待测水质需要制作不同长度，检测光程为2l/cosθ。
32.在一些优选实施例中，脉冲氙灯1发射出光的波长范围大于光谱仪能够吸收光的波长范围。
33.至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。