深海差分光谱型水质传感器

本技术涉及水质检测，特别涉及深海差分光谱型水质传感器。

背景技术：

1、光谱水质分析仪通过实时快速测定水体的紫外-可见全波长吸收光谱，结合水质模型算法及模型定标参数，可同步快速测量水中cod、doc、toc、bod、硝酸盐氮、色度、浊度、tss、温度以及uv254等多个参数，适合于地表水、地下水，生活污水和工业废水的快速分析，例如专利号为cn214427265u的一种全光谱水质在线监测仪光路系统，公开了包括检测光路和参比光路，检测光路包括探测池、包括脉冲氙灯的第一检测光路、包括光谱仪第二检测光路以及反射镜，反射镜设置于探测池的一侧，能够将第一检测光路中的光反射至第二检测光路中，参比光路包括与检测光路共用脉冲氙灯和光谱仪，在参比光路中，光谱仪能够接收到所述脉冲氙灯发出的光。该技术手段虽然能达到水质监测的目的，但仅适用于对表面水样的监测，无法实现深海环境下的水质检测。

技术实现思路

1、本实用新型提出深海差分光谱型水质传感器，可通过监测自由进入待测样区内的海水，实时检测深海海水水质。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

3、深海差分光谱型水质传感器，包括测试光纤、参比光纤、深海立管、光源和光谱仪，所述深海立管的一侧设有待测样区，所述待测样区内设有与所述深海立管连接的透光性窗口，所述测试光纤的输入端与所述光源连接，所述测试光纤的输出端通过所述透光性窗口与所述光谱仪连接，所述深海立管内设有用于装参比样的参比样舱，所述参比样舱通过对应的所述参比光纤分别连接所述光源和所述光谱仪，所述光谱仪的输出端连接终端。

4、优选的，所述深海立管为u型管。

5、优选的，所述待测样区的底部设有固定于所述透光性窗口的第一聚焦镜。

6、优选的，所述测试光纤包括第一测试光纤和第二测试光纤，所述第一测试光纤的一端与所述光源连接，所述第一测试光纤的自由端设于所述透光性窗口的上方，所述第二测试光纤的一端设于所述第一聚焦镜的下方，所述第二测试光纤的自由端与所述光谱仪连接。

7、优选的，所述参比样舱包括筒体和密封盖，所述密封盖盖于所述筒体的开口端，所述密封盖上设有视窗，所述筒体上设有第二聚焦镜，所述视窗与所述第二聚焦镜相对应。

8、优选的，所述参比光纤包括第一参比光纤和第二参比光纤，所述第一参比光纤的一端与所述光源连接，所述第一参比光纤的自由端设于所述视窗的上方，所述第二参比光纤的一端设于所述第二聚焦镜的下方，所述第二参比光纤的自由端与所述光谱仪连接。

9、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

10、本实用新型提供的深海差分光谱型水质传感器，通过测试光纤将光引入深海内，并通过深海立管对测试光纤进行保护，且在深海立管处设置待测样区，并利用透光性窗口对该待测样区进行封装，使得海水可自由进入待测样区内，无需用取样器对海水进行采集，且可实现光路导通，实现深海海水水质实时监测，并与参比水样获取的光谱进行差分分析，获取深海海水水质。

技术特征：

1.深海差分光谱型水质传感器，其特征在于：包括测试光纤、参比光纤、深海立管、光源和光谱仪，所述深海立管的一侧设有待测样区，所述待测样区内设有与所述深海立管连接的透光性窗口，所述测试光纤的输入端与所述光源连接，所述测试光纤的输出端通过所述透光性窗口与所述光谱仪连接，所述深海立管内设有用于装参比样的参比样舱，所述参比样舱通过对应的所述参比光纤分别连接所述光源和所述光谱仪，所述光谱仪的输出端连接终端。

2.如权利要求1所述的深海差分光谱型水质传感器，其特征在于：所述深海立管为u型管。

3.如权利要求1所述的深海差分光谱型水质传感器，其特征在于：所述待测样区的底部设有固定于所述透光性窗口的第一聚焦镜。

4.如权利要求3所述的深海差分光谱型水质传感器，其特征在于：所述测试光纤包括第一测试光纤和第二测试光纤，所述第一测试光纤的一端与所述光源连接，所述第一测试光纤的自由端设于所述透光性窗口的上方，所述第二测试光纤的一端设于所述第一聚焦镜的下方，所述第二测试光纤的自由端与所述光谱仪连接。

5.如权利要求1所述的深海差分光谱型水质传感器，其特征在于：所述参比样舱包括筒体和密封盖，所述密封盖盖于所述筒体的开口端，所述密封盖上设有视窗，所述筒体上设有第二聚焦镜，所述视窗与所述第二聚焦镜相对应。

6.如权利要求5所述的深海差分光谱型水质传感器，其特征在于：所述参比光纤包括第一参比光纤和第二参比光纤，所述第一参比光纤的一端与所述光源连接，所述第一参比光纤的自由端设于所述视窗的上方，所述第二参比光纤的一端设于所述第二聚焦镜的下方，所述第二参比光纤的自由端与所述光谱仪连接。

技术总结
本技术提供深海差分光谱型水质传感器，包括测试光纤、参比光纤、深海立管、光源和光谱仪，所述深海立管的一侧设有待测样区，所述待测样区内设有与所述深海立管连接的透光性窗口，所述测试光纤的输入端与所述光源连接，所述测试光纤的输出端通过所述透光性窗口与所述光谱仪连接，所述深海立管内设有用于装参比样的参比样舱，所述参比样舱通过对应的所述参比光纤分别连接所述光源和所述光谱仪，所述光谱仪的输出端连接终端。本技术通过在深海立管处设置待测样区，海水可自由进入待测样区内，实现深海海水水质实时监测，无需用取样器对海水进行采集，并与参比水样获取的光谱进行差分分析，获取深海海水水质。

技术研发人员：魏松瑞,王洁琼,张晗,沈义俊
受保护的技术使用者：海南大学
技术研发日：20221207
技术公布日：2024/1/12