[實用新型]一種水質檢測傳感器

無效

• 申請號: 201020671680.7
• 申請日: 2010-12-21
• 公開（公告）號: CN201984034U
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 楚建軍;邵建輝;陳力;孔巢城
• 申請（專利權）人: 無錫榮興科技有限公司
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N21/01
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 殷紅梅

技術領域

本實用新型涉及一種水質檢測傳感器，尤其是一種用于水中的藻類和有色可溶性有機物檢測的傳感器。

背景技術

湖泊是人類最重要的水資源之一，在湖泊周圍也是我國人口和工業聚集區。因為人類活動的影響，今年湖泊的富營養化日趨嚴重，大中型湖泊太湖、巢湖、滇池、洞庭湖、洪澤湖、白洋淀等資源屬性受到威脅。富營養化的直接后果就是藍藻水華的發生，2008年太湖爆發的藍藻水華嚴重影響了周邊居民的正常生活。如何在藍藻水華爆發前進行準確的預警變得非常重要。對水中藍藻含量進行連續監測是切實可行的途徑。

目前對藍藻的監測都是檢測藍藻濃度，其技術為：1)?利用藍藻中的藻藍蛋白對特定波長的光的吸收特性進行吸收度測量以確定藍藻含量，定量分析依據為朗伯-比爾定律，我們簡稱之為吸收法，如圖1，包括照射光源1，樣品池2，光接收器3，照射光束4，透射光束5，所述樣品池2與光接收器3連接。2)?利用藻藍蛋白在吸收光照之后受激發射的特定波長的熒光，根據檢測到的熒光量的大小來確定藍藻含量，簡稱為熒光法。藻藍蛋白的激發波長峰值在621nm，而發射波長的峰值在646nm，現有技術中大多是用這個波段的光源進行照射。圖2給出了熒光法的示意圖，包括照射光源1，樣品池2，收集透鏡6，光電探測器7，照射光束8，熒光光束9，所述光電探測器7上方放置收集透鏡6，收集透鏡6放置在樣品池2下方。

在以往的技術中雖然可以有效的對湖水中的藍藻濃度進行監測，然而卻無法對引起藍藻水華的真正原因——湖水的富營養度進行監測，無法對藍藻的成因進行有效控制，以預防其大面積爆發。

發明內容

本實用新型的目的是克服傳統的藍藻檢測儀器的缺陷，提供一種水質檢測傳感器，在檢測藍藻濃度的同時檢測藍藻爆發的主要原因——水的富營養度進行檢測，以達到提前預防藍藻爆發的目的。

按照本實用新型提供的技術方案，一種水質檢測傳感器，包括第一照射光源、樣品池、第一光電探測器，特征是：還包括第二照射光源、第一準直透鏡、第二準直透鏡、二向色分光鏡、控制模塊、第二光電探測器、聚焦透鏡、光學濾波器及信號采集與處理模塊；所述第一照射光源和第一準直透鏡放在第一鏡筒內；第一照射光源設置在第一準直透鏡左邊，所述第二照射光源和第二準直透鏡放在第二鏡筒內，所述二向色分光鏡放在一個分色立方體座中，二向色分光鏡設置在第二準直透鏡上方，所述第二準直透鏡下方設置第二照射光源，所述第一照射光源及第二照射光源分別與控制模塊連接，由控制模塊驅動；所述樣品池放置在樣品池座內；第一光電探測器放在第一探測器座內；聚焦透鏡置于一個透鏡座內；樣品池設置在第一光電探測器與二向色分光鏡之間，在垂直于照射光的方向設置聚焦透鏡，第二光電探測器放在第二探測器座內，沿著聚焦透鏡的光軸方向放置；光學濾波器放置在濾色片座內，濾色片座位于第二探測器座和透鏡座之間；透過聚焦透鏡的熒光進入第二光電探測器，所述光學濾波器位于第二光電探測器進光口；第一光電探測器和第二光電探測器的信號輸出端連接信號采集與處理模塊；上述分色立方體座、第二探測器座均固定在傳感器底板上。

所述兩種不同波長的第一照射光源、第二照射光源發出的光束分別通過第一準直透鏡、第二準直透鏡照射在二向色分光鏡上，再通過二向色分光鏡照射透明樣品池內，第一光電探測器接收水樣透射光的強度，用來測量水樣的吸收率；第一光電探測器和第二光電探測器的信號輸出端連接信號采集與處理模塊，所述信號采集與處理模塊計算出水樣的有色可溶性有機物含量以及藻藍蛋白含量。

可以將傳感器密封在不透明罩殼內，則所述光學濾波器可包括第一長通濾色片和第二長通濾色片，第一長通濾色片置于第二光電探測器進光口，第二長通濾色片只在藻藍蛋白測量時放置在第二光電探測器進光口；由所述控制模塊控制將同一個水樣的有色可溶性有機物檢測和藻藍蛋白的檢測分時進行；第二長通濾色片連接電機，電機的控制端連接所述控制模塊，第二長通濾色片進入光路和移出光路，由控制模塊根據測量時序控制電機來實現。

第一長通濾色片的光譜特性為：波長大于400nm的光透過率大于80%，波長小于355nm的光透過率小于0.01%；第二長通濾色片的光譜特性為：波長大于640nm的光透過率大于80%，波長小于620nm的光透過率小于0.01%。

也可以只在所述第二光電探測器前面設置第一長通濾色片。所述第一長通濾色片讓波長大于400nm的光透過，讓波長等于第一照射光源的光截止；第二長通濾色片讓波長大于640nm的光透過，讓波長等于第二照射光源的光截止。

所述第一照射光源、第二照射光源分別發出紅光和紫外光。