[實用新型]基于光譜技術的水產養殖廢水有機物濃度快速測量裝置

有效

• 申請號: 201320240810.5
• 申請日: 2013-05-07
• 公開（公告）號: CN203299114U
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 曹泓;楊祥龍;魯琛;賈生堯;王春龍
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本實用新型涉及一種基于光譜技術的水產養殖廢水有機物濃度快速測量裝置，尤其涉及一種測定水產養殖廢水中有機物濃度COD值的裝置。?

背景技術

近年來，水產養殖成為世界上發展最快的食品生產行業之一，為保障食物供給、促進經濟增長做出了巨大貢獻。然而與此同時，由于工業廢水、城市廢棄物以及養殖環境本身等造成的水產養殖水質污染問題也日益嚴重，COD?是一項衡量水體有機物污染程度的重要指標，水產養殖環境中COD不僅會對養殖魚類的健康產生影響，而且含有高濃度COD的養殖廢水排放會對環境造成巨大破壞，根據《第一次全國污染源普查公報》，農業污染源COD排放量已經占全國COD排放總量的44%，成為我國流域性水體污染、土壤污染的重要來源，而我國農業污染源排放主要來自于畜禽養殖業和水產養殖業，因此測量水產養殖廢水中COD值，對于實現水產品的健康養殖、控制COD排放總量和保護水環境等具有重要意義。?

目前實驗室測定COD的方法包括重鉻酸鉀回流法、高錳酸鉀指數法、密封消解法等，測定的結果準確，重復性高，但存在著分析時間長、需要消耗試劑、存在二次污染等缺點，近年來COD快速測量方法得到廣泛的重視和研究，出現了基于相關系數法、電化學法、分光光度法、流動注射分析法等COD快速測量方法的裝置?，但是仍然存在需要消耗試劑、測量時間長、初置成本高等缺點，近年來，利用紫外可見光譜原理結合化學計量學方法檢測水體有機物含量成為國內外研究的新方向和熱點，其依據的原理是大多數有機物，尤其是含有芳香烴和雙鍵的共軛體系，在紫外區都有很強的吸收。?

發明內容

本實用新型的目的在于針對現有技術的不足，提供一種快速、無污染、低成本的基于光譜技術的水產養殖廢水有機物濃度快速測量裝置。?

本實用新型裝置包括紫外可見光光源、紫外可見光分光光度計、光纖、樣品池、嵌入式系統、無線收發器、閥門控制器、閥門、空氣壓縮泵、專用電源系統和觸摸屏；?

紫外可見光光源通過光纖與樣品池光路入口相連接，樣品池光路出口通過光纖連接紫外可見光分光光度計。紫外可見光分光光度計通過USB接口與嵌入式系統相連接，嵌入式系統自帶有觸摸屏，觸摸屏能夠用于顯示與控制；嵌入式系統通過USB接口連接無線收發器。閥門控制器連接有無線收發器，且能夠與嵌入式系統連接的無線收發器進行無線通訊，閥門控制器控制閥門的開啟和關閉，閥門的一端連接著空氣壓縮泵，另一端連接著樣品池，專用電源系統為嵌入式系統、閥門控制器、空氣壓縮泵、紫外可見光光源供電。

本實用新型工作過程如下：?

紫外可見光光源發出的光，通過光纖，透過樣品池，被樣品吸收后通過光纖傳入紫外可見光分光光度計，樣品池水樣的光譜吸收被轉換為數字信息，通過USB接口傳入嵌入式系統，嵌入式系統裝有基于光譜的COD測量軟件，加載進行廢水COD測量的光譜校正模型功能，實現對水樣COD值的快速測量與顯示，測量的COD結果存儲在數據庫中，查詢COD測量結果的歷史記錄，將水樣的紫外吸收光譜指紋圖顯示在屏幕上并存儲于數據庫中，發送閥門開啟或者關閉命令給閥門控制器，用于樣品池的清洗。

本實用新型實現了對水產養殖廢水COD值的快速測量，與傳統的COD值測量方法相比，具有不使用化學試劑、不會產生二次污染、測量快速、精度高、操作簡單，成本低等優點，可以用于水產養殖廢水COD值的實時、在線、原位測量。?

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖。?

具體實施方式

下面通過實例對本實用新型進行具體的描述。

如圖1所示，基于光譜技術的水產養殖廢水有機物濃度快速測量裝置，包括紫外可見光光源、紫外可見光分光光度計、光纖、樣品池、嵌入式系統、無線收發器、閥門控制器、閥門、空氣壓縮泵、專用電源系統和觸摸屏；?

紫外可見光光源通過光纖與樣品池光路入口相連接，樣品池光路出口通過光纖連接紫外可見光分光光度計。紫外可見光分光光度計通過USB接口與嵌入式系統相連接，嵌入式系統自帶有觸摸屏，觸摸屏能夠用于顯示與控制；嵌入式系統通過USB接口連接無線收發器。閥門控制器連接有無線收發器，且能夠與嵌入式系統連接的無線收發器進行無線通訊，閥門控制器控制閥門的開啟和關閉，閥門的一端連接著空氣壓縮泵，另一端連接著樣品池，專用電源系統為嵌入式系統、閥門控制器、空氣壓縮泵、紫外可見光光源供電。

本實用新型工作過程如下：?