[發明專利]水中乳化油含量檢測裝置及方法

無效

• 申請號: 201310186026.5
• 申請日: 2013-05-17
• 公開（公告）號: CN103278463A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 趙友全;何峰;于海波;房彥軍;陳玉榜
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01N21/27
• 分類號: G01N21/27
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司 12002
• 代理人: 侯力

技術領域：

本發明涉及一種借助光電手段檢測水中水中乳化油含量檢測裝置及方法。

背景技術：

在石油的開采和運輸過程中時常伴隨著石油的泄漏和污染，當前礦物油的泄漏問題日益嚴重，已經引起了各國環保部門的高度關注。水中的油嚴重危害水體的生態平衡和人類的自身健康，油類物質會在水面形成油膜，影響空氣和水的氣體交換，分散于水中以及吸附于顆粒上或以乳化狀態存在于水中的油，被微生物分解時，將消耗水中溶氧，容易使水質惡化。因此，對于水中油類污染物含量的檢測顯得尤為重要，然而，由于油分子在水中分散形式多樣，包括浮油、分散油、乳化油和溶解油，漂浮在水面以浮油形式存在的油容易被清除和檢測，然而水中的乳化油和溶解油很難被清除，對于水中溶解、乳化的油含量的實時、在線、連續監測是世界面對的一個技術難題。

目前對于水中油檢測方法一般是現場采集水樣后，經四氯化碳萃取，測量含油組分的熒光或者紅外吸收值，從而獲得水中油的含量。這些方法操作復雜且實驗結果易受人為因素影響。常規的方法包括紅外分光光度法、紫外熒光法等，紅外分光光度法檢測結果還容易受油種類和其它有機物質的干擾，在低濃度的時，光的衰減比較弱，靈敏度比較低。而且實驗過程中使用的萃取劑一般都含有毒性，容易對人體造成傷害，實驗結果易受人為操作因素的影響。

因此，需要一種快速、簡便、且操作安全的檢測儀器及方法。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種無需水樣萃取，直接測定水中乳化油的濃度的裝置和方法，進一步的目的在于提供一種可以連續在線直接測定水中乳化油的濃度的裝置和方法。

水中乳化油含量檢測裝置，包括：

允許光通過的圓柱形透明樣品池1，

位于樣品池其中一側的光源2，位于樣品池另一側的光檢測器3，與光檢測器相連的微處理器4，為微處理器提供電源的電源模塊5；

所述光源光柱的中心線與圓柱形透明樣品池的中心線垂直相交，所述光檢測器線性排列著N個光檢測單元，N個光檢測單元的連線與光源光柱的中心線延長線垂直相交，且N個光檢測單元的連線與圓柱形透明樣品池的中心線垂直。

所述樣品池優選石英玻璃管。

所述光源優選激光二極管；所述激光二極管優選980nm激光二極管。

所述光檢測器優選線陣光電二極管陣列檢測器；所述線陣光電二極管陣列檢測器優選為分布著102個光電二極管。

作為進一步優選方案，還包括：與微處理器相連的結果顯示裝置11，與微處理器相連的存儲單元14和按鍵9a、9b、9c、9d；且所述樣品池包括入水口12和出水口13，可以實現連續檢測。

水中乳化油含量檢測方法，包括如下步驟：

步驟一：開啟光源；

步驟二：光束通過含有油滴顆粒的水樣時，光被油滴顆粒散射，收集光檢測器內連續小角度散射光；

步驟三：根據散射光譜得到乳化油的濃度。

作為進一步方案，所述石英管為圓柱形石英管；且所述光源選擇980激光二極管，微處理器每秒發出一個單脈沖驅動激光二極管發出一個光脈沖，脈沖時間為2ms；且所述光檢測器為線陣光電二極管陣列檢測器，分布著102個光電二極管，其位置偏離入射光線中心線下方4mm。

本發明相對于現有技術的優點在于：

（一）采用光散射檢測原理，儀器體積較小，安裝方便。

（二）檢測結果不受油種類和其它有機干擾物的影響，能夠適應復雜的現場環境，操作簡單，價格便宜，儀器靈敏度高。

（三）在優選方案中，檢測結果通過顯示裝置進行顯示，存儲單元和按鍵可以實現對歷史數據的查詢。

通過儀器預留的上位機接口可以實現與上位機的通信，整個裝置結構簡單、體積較小。

附圖說明：

圖1是本發明結構示意圖。圖中，1代表樣品池，2代表光源，3代表光檢測器，4代表微處理器，5代表電源模塊。

圖2是實施例1中技術方案的原理示意圖。圖中，1代表樣品池，2代表光源，6代表油滴顆粒，7、8分別代表光檢測器上的首、尾光電二極管。

圖3是實施例1中技術方案的結構示意圖。圖中，1代表樣品池，5代表電源模塊，9a、9b、9c、9d分別代表按鍵，10代表上位機接口，11代表顯示裝置,12代表入水口，13代表出水口。

具體實施方式：