[發(fā)明專利]一種紫外、可見光譜水質(zhì)多參數(shù)測量檢測系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN107490552A
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳根南;吳清泉;姚琳
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽華脈科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于檢測裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種紫外、可見光譜水質(zhì)多參數(shù)測量檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

水是生命之源，水是夢想之基。水資源雖然屬于可再生資源，但并不是取之不盡用之不竭的。然而，近幾十年，我國隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的迅速發(fā)展和人口的急劇增加等一系列因素，導(dǎo)致我國水污染情況觸目驚心。據(jù)統(tǒng)計，國內(nèi)被監(jiān)測的1200多條河流中，850多條遭受嚴(yán)重污染，魚蝦絕跡；國控重點(diǎn)湖泊中，水質(zhì)為污染級的占39.3％，大量天然湖泊消失或大面積縮減；海洋污染也不容樂觀。

目前，我國水質(zhì)COD、BOD、TOC檢測主要是依靠人工采集水樣，以實(shí)驗(yàn)室化學(xué)分析為主要手段，由于化學(xué)方法消解試樣需要一定的時間，并且消解劑中含有銀離子、鉻離子等重金屬，造成了二次污染，檢測周期長，并且操作復(fù)雜頻繁，需要專業(yè)的實(shí)驗(yàn)人員。實(shí)驗(yàn)室化學(xué)分析方法是離線檢測，無法及時準(zhǔn)確反映水污染狀況，失去了有效性，已無法滿足對水質(zhì)檢測在線、實(shí)時性的要求。我國目前使用的大多數(shù)水質(zhì)COD、BOD、TOC檢測儀器，也基本上是屬于化學(xué)分析法，周期長、故障率高、成本昂貴，無法適應(yīng)現(xiàn)代化環(huán)境檢測技術(shù)要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種紫外、可見光譜水質(zhì)多參數(shù)測量檢測系統(tǒng)。

一種紫外、可見光譜水質(zhì)多參數(shù)測量檢測系統(tǒng)，包括：入射探頭、出射探頭、光源、信號處理器、上位機(jī)、光譜儀；其特征在于：所述入射探頭、出射探頭對立的安裝在檢測水箱的兩側(cè)，光源發(fā)出的紫外-可見光經(jīng)光纖傳輸至入射探頭照射到檢測水箱中，水樣對紫外-可見光產(chǎn)生吸收，吸收后的紫外-可見光照射在出射探頭上，出射探頭將吸收后的紫外-可見光通過光纖傳輸至光譜儀，光譜儀將光信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字光譜信號傳輸至信號處理器，信號處理器對接收光譜信號進(jìn)行小波分解，選擇最優(yōu)的小波函數(shù)，確定最佳分解層數(shù)，利用Mallat算法對信號進(jìn)行分解；分解后每一層的高頻小波系數(shù)進(jìn)行閾值處理，選擇合適閾值，對小波系數(shù)進(jìn)行閾值量化；根據(jù)值量化后的小波系數(shù)重構(gòu)得到降噪處理后的光譜信號，上位機(jī)通過降噪處理后的光譜信號與標(biāo)準(zhǔn)光譜進(jìn)行比對，計算出水樣中COB、BOD、TOC的數(shù)據(jù)，并將濃度數(shù)據(jù)存儲在存儲器中。

優(yōu)選地，所述水樣中COB、BOD、TOC的數(shù)據(jù)超出設(shè)定值時，上位機(jī)向報警器發(fā)出啟動的信號。

優(yōu)選地，所述光源發(fā)出的紫外-可見光的波長為195-1000nm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明通過非接觸的方式實(shí)現(xiàn)水樣中COB、BOD、TOC數(shù)據(jù)的檢測，具有功能齊全、檢測精度高、檢測成本低、無二次污染的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種紫外、可見光譜水質(zhì)多參數(shù)測量檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1、檢測水箱，2、入射探頭，3、出射探頭，4、光源，5、信號處理器，6、上位機(jī)，7、光譜儀，8、報警器。

具體實(shí)施方式

參見圖1，一種紫外、可見光譜水質(zhì)多參數(shù)測量檢測系統(tǒng)，包括：入射探頭2、出射探頭3、光源4、信號處理器5、上位機(jī)6、光譜儀7；其特征在于：所述入射探頭2、出射探頭3對立的安裝在檢測水箱1的兩側(cè)，光源4發(fā)出的紫外-可見光經(jīng)光纖傳輸至入射探頭2照射到檢測水箱1中，水樣對紫外-可見光產(chǎn)生吸收，吸收后的紫外-可見光照射在出射探頭3上，出射探頭3將吸收后的紫外-可見光通過光纖傳輸至光譜儀7，光譜儀7將光信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字光譜信號傳輸至信號處理器5，信號處理器5對接收光譜信號進(jìn)行小波分解，選擇最優(yōu)的小波函數(shù)，確定最佳分解層數(shù)，利用Mallat算法對信號進(jìn)行分解；分解后每一層的高頻小波系數(shù)進(jìn)行閾值處理，選擇合適閾值，對小波系數(shù)進(jìn)行閾值量化；根據(jù)值量化后的小波系數(shù)重構(gòu)得到降噪處理后的光譜信號，上位機(jī)6通過降噪處理后的光譜信號與標(biāo)準(zhǔn)光譜進(jìn)行比對，計算出水樣中COB、BOD、TOC的數(shù)據(jù)，并將濃度數(shù)據(jù)存儲在存儲器中。

所述水樣中COB、BOD、TOC的數(shù)據(jù)超出設(shè)定值時，上位機(jī)6向報警器8發(fā)出啟動的信號。

所述光源4發(fā)出的紫外-可見光的波長為195-1000nm。

本發(fā)明技術(shù)方案在上面結(jié)合附圖對發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。