[發明專利]一種光譜干涉法污水在線監測系統

在審

• 申請號: 201310508118.0
• 申請日: 2013-10-25
• 公開（公告）號: CN103528960A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 楊凱
• 申請（專利權）人: 吉林省百瑞生科技發展有限公司
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及特種行業污水監測分析領域，具體涉及一種光譜干涉法污水在線監測系統。

背景技術

石油行業監測污水處理效果主要監測處理后的水中懸浮物及微量石油的含量，現有技術中，監測水中懸浮物即其濁度的方法是采用光能量透射法、監測水中微量石油含量的方法是采用光能量熒光反射法，上述兩種監測方法統稱為光能量法檢測技術。

例如，申請號為200710300721.4的發明，公開了一種超聲懸浮場可視化測量方法及其測量系統，將激光器發出的光束分為第一和第二兩組平行光束；將第一平行光束穿過待測超聲場后被反對沿原路穿過待測超聲場形成測量物光；將第二平行光束作為參考光與測量物光發生干涉成像于面陣CCD。其優越性在于：進行測量的過程中避免產生誤差，實現其瞬時記錄，可以探測聲場擾動使空氣產生的微笑折射率變化造成的干涉條紋分布，使測量結果更加直觀、精確。

但是，上述發明公開的技術方案，不能解決該方法在監測時，其監測準確性容易受倒光譜能量衰減的影響，對光學監測器件要求較高，分辨率差、長期在線工作穩定性差的技術問題。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明公開了一種光譜干涉法污水在線監測系統，所述監測系統由濁度監測系統和水中懸浮物＼微量石油檢測系統組成，所述濁度監測系統的原理體現為面陣CCD上的圖案灰度和CCD圖案的分辨率不同，從而確定濁水中懸浮物的比例；所述水中懸浮物＼微量石油檢測利用光波透過不同水質產生的頻譜偏移和不同光波通過標準溶液產生的莫爾干涉條紋變化來確定水中的懸浮物和油脂含量。

所述濁度監測的具體方法是通過光源照射到平行光透鏡產生一束平行光，所述平行光照射到光柵以后穿透含有濁水的檢測腔，光學通過所述檢測腔以后照射到分光棱鏡上，通過分光棱鏡不用波長的光會在面陣CCD上產生CCD圖案，當實際得到的數值達到或者超過預設的預警值時，所述光譜干涉法污水在線監測系統實現監測報警。

所述水中懸浮物＼微量石油檢測的具體方法是通過光源照射出固定波長的光通過半透半反棱鏡有一部分光透過棱鏡照射到超純凈水試劑腔，另一部光反射到全反射棱鏡反射后的光照射到含有油脂的檢測腔，透過檢測腔以后照射到全反射棱鏡，反射后的光通過半透半反棱鏡匯合以后在接收屏產生莫爾條紋。

所述檢測腔材料采用透光光學器件。

本發明公開的一種光譜干涉法污水在線監測系統和現有技術相比，其優點在于：第一，先進的檢測技術保證測量值的精度、長期工作穩定性；第二，能夠對實測值進行分析自定義設定及多種報警模式管理模式；第三，能夠根據現場工況實現自動調整自清洗傳感器周期保證數據準確性。

附圖說明

以下結合附圖，對本發明做進一步說明。

圖1是本發明一種光譜干涉法污水在線監測系統監測方法的原理圖。其中，1-光源，2-平行光透鏡，3-光柵，4-檢測腔，5-棱鏡，6-面陣CCD，7-CCD圖案。

圖2是本發明一種光譜干涉法污水在線監測系統監測方法的結構示意圖。其中：1-光源，2-半透半反棱鏡A，3-全反射棱鏡A，4-全反射棱鏡B，5-半透半反棱鏡B，6-超純凈標準試劑腔，7-含有水檢測腔，8-接收屏，9-干涉條紋。

圖3是本發明一種光譜干涉法污水在線監測系統監測光譜干涉法污水在線監測系統整體結構圖。

具體實施方式

為使本發明要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合圖進一步說明本發明的具體實施例。

本發明公開了一種光譜干涉法污水在線監測系統，所述監測系統由濁度監測系統和水中懸浮物＼微量石油檢測系統組成，所述濁度監測系統的原理體現為面陣CCD上的圖案灰度和CCD圖案的分辨率不同，從而確定濁水中懸浮物的比例。所述濁度監測的具體方法是通過光源照射到平行光透鏡產生一束平行光，所述平行光照射到光柵以后穿透含有濁水的檢測腔，光學通過檢測腔以后照射到分光棱鏡上，通過分光棱鏡不用波長的光會在面陣CCD上產生CCD圖案，當實際得到的數值達到或者10％時，所述光譜干涉法污水在線監測系統實現監測報警。

所述光譜干涉法污水在線監測系統的濁度監測的基本原理：光源1照射到平行光透鏡2產生一束平行光，平行光照射到光柵3以后穿透含有濁水的檢測腔，檢測腔材料采用透光光學器件，光學通過檢測腔以后照射到棱鏡5上，通過分光棱鏡不用波長的光會在面陣CCD6上產生CCD圖案7，當濁水中含有懸浮物顆粒濃度不同時在所述面陣CCD6會產生不同灰度的圖案，根據圖案灰度不同和CCD單元的分辨率確定濁水中懸浮物的比例和分布。