[發明專利]一種基于光譜法的水質監測系統及方法

在審

• 申請號: 202011238632.3
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112304875A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 劉宏;于濤;胡炳樑;劉嘉誠;王雪霽;劉驍;張周鋒;魚衛星
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25;G01N21/03
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 趙逸宸

1.一種基于光譜法的水質監測系統，其特征在于：包括雙路光開關(3)、光譜儀(5)、閃爍光源(4)、上位機(2)、第一流通池(1)和第二流通池(6)；

所述第一流通池(1)用于標準液體流過；所述第二流通池(6)用于待測液體流過；

所述雙路光開關(3)的兩路開關分別與通過第一流通池(1)和第二流通池(6)的光路連接；

所述閃爍光源(4)發出的光分為兩路，分別穿過第一流通池(1)和第二流通池(6)，經雙路光開關(3)中對應的一路開關后，導入光譜儀(5)，通過光譜儀(5)進行采集和光譜分析；

所述雙路光開關(3)和閃爍光源(4)均與光譜儀(5)內的控制器電連接，光譜儀(5)內的控制器用于控制雙路光開關(3)和閃爍光源(4)工作；

所述上位機(2)與光譜儀(5)電連接，用于采集光譜儀(5)的光譜分析數據，對標準液體和待測液體的光譜分析數據進行分析和存儲，并與光譜儀(5)內的控制器進行交互。

2.根據權利要求1所述一種基于光譜法的水質監測系統，其特征在于：

所述第一流通池(1)呈中空柱狀，其兩端均為透明設置，用于使閃爍光源(4)發出的光穿過；第一流通池(1)的兩端側壁上分別開設有第一入水口(101)和第一出水口(102)，在第一入水口(101)、第一流通池(1)內腔和第一出水口(102)之間形成Z字型通道；

所述第二流通池(6)呈中空柱狀，其兩端均為透明設置，用于使閃爍光源(4)發出的光通過；第二流通池(6)的兩端側壁上分別開設有第二入水口(601)和第二出水口(602)，在第二入水口(601)、第二流通池(6)內腔和第二出水口(602)之間形成Z字型通道。

3.根據權利要求1所述一種基于光譜法的水質監測系統，其特征在于：所述閃爍光源(4)為電控閃爍氙燈光源，其輸出波長為200-1100nm。

4.根據權利要求3所述一種基于光譜法的水質監測系統，其特征在于：所述雙路光開關(3)的透過波長為200-2500nm。

5.一種采用權利要求1至4任一所述基于光譜法的水質監測系統的監測方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，使第一流通池(1)內流過標準液體，第二流通池(6)內流過待測液體；

S2，通過上位機(2)向光譜儀(5)內的控制器發出指令，經光譜儀(5)內的控制器控制閃爍光源(4)發出脈沖閃爍光；

S3，將脈沖閃爍光分為兩路，分別透過第一流通池(1)和第二流通池(6)；

S4，通過光譜儀(5)內的控制器控制雙路光開關(3)中與通過第一流通池(1)的一路光連通，經光譜儀(5)采集標準液體的光譜信息，并發送至上位機(2)；

S5，通過光譜儀(5)內的控制器控制雙路光開關(3)中與通過第一流通池(1)的一路光斷開，并控制雙路光開關(3)中與通過第二流通池(6)的一路光連通，經光譜儀(5)實時采集待測液體的光譜信息，并發送至上位機(2)；

S6，上位機(2)對經步驟S4獲得的標準液體的光譜信息與經步驟S5獲得的待測液體的實時光譜信息進行實時對比分析，實現實時監測。

6.根據權利要求5所述一種基于光譜法的水質監測方法，其特征在于：

步驟S2中，所述上位機(2)經485串口向光譜儀(5)內的控制器發出指令；

步驟S4中，所述光譜儀(5)采集標準液體的光譜信息，經數據鎖存后，發送至上位機(2)；

步驟S5中，所述光譜儀(5)實時采集待測液體的光譜信息，經數據鎖存后，發送至上位機(2)。