[發明專利]一種水中污染物濃度的測量裝置及測量方法

有效

• 申請號: 201611224808.3
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106770022B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 閆培光;陳浩;邢鳳飛;張敏
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G01N21/39
• 分類號: G01N21/39
• 代理公司: 深圳市恒申知識產權事務所(普通合伙) 44312
• 代理人: 王利彬

本發明提供了一種水中污染物濃度的測量裝置及測量方法。被動調Q光纖激光器發出調Q脈沖激光信號經由倏逝場光纖傳輸后，輸出倏逝波至待檢測水樣中，基于待檢測水樣中污染物對倏逝波的吸收作用而造成的倏逝波的變化，及倏逝波的變化而引起的被動調Q光纖激光器的輸出重復頻率的變化，將被動調Q光纖激光器的輸出重復頻率結果輸出，測量方法簡單，且基于該測量方法的測量裝置的結構簡單，造價成本低廉。

技術領域

本發明屬于水中污染物處理技術領域，尤其涉及一種水中污染物濃度的測量裝置及測量方法。

背景技術

水資源是人類賴于生存與發展的重要環境資源，環境水質的污染會導致對生態環境系統的連鎖破壞，最終對人類日常生活和社會發展造成嚴重的影響，因此水資源環境保護已經成為世界各國共同關注和高度重視的全球化問題。我國人均水資源十分短缺，伴隨著我國經濟的高速發展和城鎮化進程的加快，高耗能、高耗水、高污染產業廢水污染居高不下，城鎮生活廢水污染嚴重，地表徑流流動污染更是難以控制。水污染直接或間接地影響著人們的健康和生活，據世界衛生組織調查報告顯示，在發展中國家，高于70％的疾病與水污染有關。因此水資源環境的破壞己成為國家社會經濟可持續發展的嚴重制約因素，受到了國家的高度重視。水質監測儀器是為水污染監測與治理提供及時、準確、全面的科學依據的必備裝備，是制定切實可行的污染防治規劃和水資源環境保護的重要前提和基礎，對于水資源環境的安全監測與保護具有極為重要的意義。

目前，國內外主要采用紫外-可見光譜分析技術對水質進行檢測，該光譜分析技術需要以集成電路實現光譜掃描為硬件基礎，以化學計量方法的應用為算法基礎。因此，目前市場上的水質分析儀器往往造價昂貴，且操作復雜。

發明內容

本發明提供一種水中污染物濃度的測量裝置及測量方法，旨在解決現有的水中污染物濃度測量成本高，且測量方法復雜的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種水中污染物濃度的測量裝置，所述裝置包括被動調Q光纖激光器、倏逝場光纖以及頻譜裝置；

所述倏逝場光纖置于所述被動調Q光纖激光器的激光諧振腔內，所述被動調Q光纖激光器與所述頻譜裝置連接；

所述被動調Q光纖激光器，用于發出調Q脈沖激光信號經由倏逝場光纖傳輸后，輸出倏逝波至所述待檢測水樣中；

所述被動調Q光纖激光器，還用于基于所述待檢測水樣中污染物對所述倏逝波的吸收作用而造成的所述倏逝波的變化，及所述倏逝波的變化而引起的所述被動調Q光纖激光器的輸出重復頻率的變化，將所述被動調Q光纖激光器的輸出重復頻率結果輸出；

所述頻譜裝置，用于顯示所述被動調Q光纖激光器的輸出重復頻率結果。

進一步地，所述頻譜裝置，還用于基于預設的被動調Q光纖激光器的輸出重復頻率與水中污染物濃度之間的映射關系，以及輸出的所述被動調Q光纖激光器的輸出重復頻率結果，對所述待檢測水樣中污染物濃度進行判斷得到測量結果，并將所述測量結果顯示。

進一步地，所述被動調Q光纖激光器的腔體結構為環形腔結構或線性腔結構中的任意一種。

本發明還提供了一種水中污染物濃度的測量方法，倏逝場光纖置于被動調Q光纖激光器的激光諧振腔內，所述方法包括：

所述被動調Q光纖激光器發出調Q脈沖激光信號經由倏逝場光纖傳輸后，輸出倏逝波至所述待檢測水樣中；

所述被動調Q光纖激光器基于所述待檢測水樣中污染物對所述倏逝波的吸收作用而造成的所述倏逝波的變化，及所述倏逝波的變化而引起的所述被動調Q光纖激光器的輸出重復頻率的變化，將所述被動調Q光纖激光器的輸出重復頻率結果輸出至頻譜裝置；

所述頻譜裝置將所述被動調Q光纖激光器的輸出重復頻率結果顯示。