[發(fā)明專利]便攜式水下原位熒光儀光機(jī)系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010255615.0
• 申請(qǐng)日: 2010-08-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101957320A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阮俊;殷高方;張玉鈞;王志剛;肖雪;王歡博;劉文清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所
• 主分類號(hào): G01N21/64
• 分類號(hào): G01N21/64;G01N21/15
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及測(cè)量系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其是一種用于水樣測(cè)量的測(cè)量系統(tǒng)，具體為一種便攜式水下原位熒光儀光機(jī)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

活體熒光法是一種無(wú)需實(shí)驗(yàn)室化學(xué)處理，即可實(shí)時(shí)、快速、原位檢測(cè)水體水質(zhì)的方法。現(xiàn)有活體熒光水下光機(jī)測(cè)量裝置機(jī)體為了防水防銹，多全采用不銹鋼外殼，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)昂貴，由此造成設(shè)備過(guò)大過(guò)重，便攜性極差，無(wú)法滿足現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)水體水質(zhì)快速原位監(jiān)測(cè)的要求。這些儀器往往功能單一，在對(duì)熒光進(jìn)行測(cè)量的同時(shí)，缺少對(duì)水體濁度，水溫水壓的測(cè)量，這樣無(wú)法為水體水質(zhì)的分析和改善提供更全面的數(shù)據(jù)信息。在使用中還發(fā)現(xiàn)，由于野外水下環(huán)境復(fù)雜，儀器的光學(xué)監(jiān)測(cè)窗口，極易受水中懸浮物及微生物的附著，影響光路的測(cè)量，因此不能被固定在某一點(diǎn)進(jìn)行長(zhǎng)期的連續(xù)測(cè)量。此外為了改善儀器性能，裝置中對(duì)于多激發(fā)光源及其監(jiān)控裝置的光機(jī)設(shè)計(jì)也是亟待解決的關(guān)鍵性問(wèn)題。可見(jiàn)這些問(wèn)題存在制約著活體熒光光機(jī)測(cè)量裝置大規(guī)模的推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種便攜式水下原位熒光儀光機(jī)系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，無(wú)法實(shí)現(xiàn)連續(xù)測(cè)量，測(cè)量參數(shù)單一，測(cè)量窗口易受水中微生物附著的問(wèn)題。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

便攜式水下原位熒光儀光機(jī)系統(tǒng)，包括有第一、第二黑尼龍筒體，所述黑尼龍筒體之間密封連接內(nèi)有空腔的半圓座構(gòu)成監(jiān)測(cè)筒體，所述監(jiān)測(cè)筒體兩端筒口中分別設(shè)置有密封的端蓋，監(jiān)測(cè)筒體外套有黑尼龍外殼，所述黑尼龍外殼和監(jiān)測(cè)筒體之間連接有支撐柱，其特征在于：所述監(jiān)測(cè)筒體一端端蓋中插接有插接式電纜，另一端端蓋中設(shè)置有壓力傳感器，監(jiān)測(cè)筒體中的黑尼龍筒體內(nèi)設(shè)置有彼此電連接的信號(hào)檢測(cè)電路、數(shù)據(jù)采集電路和由微處理器構(gòu)成的微控制電路，所述壓力傳感器與所述信號(hào)檢測(cè)電路電連接，所述半圓座頂部、半圓座和黑尼龍筒體結(jié)合處的黑尼龍筒體端壁上部分別設(shè)置有彼此成U形分布的窗片，其中第一黑尼龍筒體和半圓座結(jié)合處端壁下部安裝有熒光激發(fā)光源，所述端壁上部位于對(duì)應(yīng)窗片處安裝有與信號(hào)檢測(cè)電路電連接的光電倍增管；半圓座空腔中設(shè)置有位于熒光激發(fā)光源光路上的45°分束片，所述45°分束片位于半圓座頂部窗片下方且反射面朝向半圓座頂部窗片；所述第二黑尼龍筒體內(nèi)部位于對(duì)應(yīng)窗片處設(shè)置有濁度測(cè)量光源、位于45°分束片透射光路上的與信號(hào)檢測(cè)電路電連接的光強(qiáng)探測(cè)器，所述光電倍增管位于濁度測(cè)量光源的出射光光路上；所述黑尼龍筒體和半圓座結(jié)合處的側(cè)壁上部之間還安裝有可轉(zhuǎn)動(dòng)的窗片清潔刷，窗片清潔刷的刷毛與U形分布的窗片接觸，所述第二黑尼龍筒體和半圓座結(jié)合處的側(cè)壁上部還設(shè)置有與水接觸的且與信號(hào)檢測(cè)電路電連接的水溫傳感器。

所述的便攜式水下原位熒光儀光機(jī)系統(tǒng)，其特征在于：所述窗片清潔刷包括矩形框狀的刷體，所述刷體上部安裝有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸兩端分別轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在黑尼龍筒體和半圓座結(jié)合處的側(cè)壁上部，一個(gè)黑尼龍筒體內(nèi)設(shè)置有與轉(zhuǎn)軸傳動(dòng)連接的電機(jī)，刷體的底部、側(cè)部對(duì)應(yīng)U形分布的窗片位置分別設(shè)置有與窗片接觸的刷毛，所述黑尼龍筒體和半圓座結(jié)合處側(cè)壁上部開(kāi)有弧形槽，轉(zhuǎn)軸上部設(shè)置有卡入弧形槽中的限位卡。

所述的便攜式水下原位熒光儀光機(jī)系統(tǒng)，其特征在于：所述熒光激發(fā)光源采用六種不同波段的高亮LED。

所述的便攜式水下原位熒光儀光機(jī)系統(tǒng)，其特征在于：所述濁度測(cè)量光源采用710nm波段的LED。

1所述的便攜式水下原位熒光儀光機(jī)系統(tǒng)，其特征在于：所述光強(qiáng)探測(cè)器采用硅光二極管。

所述的便攜式水下原位熒光儀光機(jī)系統(tǒng)，其特征在于：所述熒光光源、45°分束片之間光路上的第一黑尼龍筒體和半圓座結(jié)合處端壁中設(shè)置有濾光片，所述45°分束片、光強(qiáng)探測(cè)器之間光路上的第二黑尼龍筒體和半圓座結(jié)合處端壁中設(shè)置有雙凸透鏡，所述濁度測(cè)量光源、第二黑尼龍筒體和半圓座結(jié)合處端壁中的窗片之間設(shè)置有雙路透鏡，所述光電倍增管、第一黑尼龍筒體和半圓座結(jié)合處端壁中的窗片之間亦設(shè)置有雙路透鏡。

本發(fā)明利用了一種含有45度光束，實(shí)現(xiàn)了便攜式水下原位熒光儀測(cè)量光光源的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制和收發(fā)成90度角熒光測(cè)量系統(tǒng)的光機(jī)設(shè)計(jì)；采用單獨(dú)的濁度測(cè)量光源并利用熒光測(cè)量所用的同一光電探測(cè)器實(shí)現(xiàn)了水樣的濁度測(cè)量；通過(guò)筒內(nèi)部防水電機(jī)帶動(dòng)筒外窗片清潔刷，實(shí)現(xiàn)水下同時(shí)對(duì)多塊窗片進(jìn)行清潔；溫度傳感器被集成在第二黑尼龍筒體和半圓座結(jié)合處的側(cè)壁上部，在不影響熒光測(cè)量的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了水溫的測(cè)量；壓力傳感器集成在監(jiān)測(cè)筒體一端端蓋中，實(shí)現(xiàn)了水壓的測(cè)量。監(jiān)測(cè)筒體大量使用重量輕，耐腐蝕，穩(wěn)定性好的黑尼龍代替不銹鋼筒體。