申请日2015.04.23
公开(公告)日2015.08.19
IPC分类号G01N21/31
摘要
本发明公开了一种多种有机混合污染废水浓度的全光谱在线检测装置及方法，该装置包括样品池、用于向所述样品池中发射光线的光源发生器、对经过所述样品池透射后的出射光线进行分光的全光谱仪和用于采集分析所述全光谱仪分光后出射光线的CCD检测器，所述CCD检测器的数据输出端连接CPU分析系统的数据输入端。整个装置具有性能稳定可靠、应用范围广、测定速度快、结构简单、环境效益好、市场价值高等优点，尤其对多组分有机污染废水浓度可以达到快速准确的测量的目的，具有可观的潜在应用前景，有望在今后的有机监测设备技术和环境污染监控领域得到广泛的推广和运用。
权利要求书
1.一种多种有机混合污染废水浓度的全光谱在线检测装置，其特征在 于：该装置包括样品池、用于向所述样品池中发射光线的光源发生器、对经过 所述样品池透射后的出射光线进行分光的全光谱仪和用于采集分析所述全光谱 仪分光后出射光线的CCD检测器，所述CCD检测器的数据输出端连接CPU 分析系统的数据输入端。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的光源发生器包括稳 压电路、宽带光源、输出光纤和光电加载器，所述的稳压电路用于调控宽带光 源，所述宽带光源发射的光线通过输出光纤和光电加载器射出。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的宽带光源能够同时 发送190～1100nm不同波长的紫外可见光。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述CCD检测器的分辨率 能够达到1～2nm。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的样品池采用光程为 10～50mm的石英比色皿，设有进样口和出样口。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的CPU分析系统内置 有数据存储系统、显示系统、温控补偿系统、光控补偿系统以及扩展接口。
7.采用权利要求1所述装置全光谱在线检测多种有机混合污染废水浓度 的方法，其特征在于：所述光源发生器的发射光线照射到样品池的待测溶液 中，并被待测溶液部分吸收后获得出射光线，出射光线通过全光谱仪分光光路 进行分光后照射到CCD检测器，CCD检测器对分光后的出射光线进行采集分 析并将检测数据发送到CPU分析系统中，CPU分析系统对各混合光谱信息进 行分析得到测定结果。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述的CPU分析系统内存 储有待测目标污染物的特征图谱数据库。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于：所述的CPU分析系统 对各种混合光谱分析的过程为通过全光谱积分值归一化校正光谱信号幅度，得 到经过横坐标对齐和纵坐标幅度校正的光谱;求取各混合光谱间差值，并与数 据库对比，可以得出分析结果。
说明书
一种多种有机混合污染废水浓度的全光谱在线检测装置及方法
技术领域
本发明属于有机监测设备技术及环境污染监控领域，涉及到一种在线检测 设备，具体涉及到一种多种有机混合污染废水浓度的全光谱在线检测装置及方 法。
背景技术
随着经济的发展，我国目前正面临着水资源短缺和水污染严重的环境问 题。目前，由于经济的快速增长所引发的资源环境的危机目前已成为中国乃至 全世界经济社会发展的严峻挑战。为了实现我国的可持续发展战略，必须有效 地控制能源、资源的需求总量增长，实现用水总量的零增长。
目前国内外针对有机物的监测方法主要分为化学和生物两大类，前者多为 色谱质谱法，仪器设备大型昂贵，检测项目单一通量小。样品前处理比较复 杂，而且对于样品中新的未知物很难查出来，还有一类通常使用分光风度法检 测，这种方法灵敏度低，检测项目非常有限。生物学检测方法比较繁琐、测定 周期长、成本高，而且检测样品也比较单一，这些方法已经远远不能满足现如 今社会发展的需要。
由此可见，寻找一种经济合理、适用面广、简便快捷的检测设备和方法势 在必行。
发明内容
为了解决背景技术指出的现实问题，本发明的目的是在现有技术的基础 上，提供一种多种有机混合污染废水浓度的全光谱在线检测装置及方法。本装 置设计合理、光谱范围宽、检测简便准确等优点，可以作为有机污染废水在线 监测的一种新型检测手段。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种多种有机混合污染废水浓度的全光谱在线检测装置，该装置包括样品 池、用于向所述样品池中发射光线的光源发生器、对经过所述样品池透射后的 出射光线进行分光的全光谱仪和用于采集分析所述全光谱仪分光后出射光线的 CCD检测器，所述CCD检测器的数据输出端连接CPU分析系统的数据输入 端。
所述的光源发生器包括稳压电路、宽带光源、输出光纤和光电加载器，所 述的稳压电路用于调控宽带光源，所述宽带光源发射的光线通过输出光纤和光 电加载器射出。
所述的宽带光源能够同时发送190～1100nm不同波长的紫外可见光。
所述CCD检测器的分辨率能够达到1～2nm。
所述的样品池采用光程为10～50mm的石英比色皿，设有进样口和出样 口。
所述的CPU分析系统内置有数据存储系统、显示系统、温控补偿系统、 光控补偿系统以及扩展接口。
采用上述装置全光谱在线检测多种有机混合污染废水浓度的方法，所述光 源发生器的发射光线照射到样品池的待测溶液中，并被待测溶液部分吸收后获 得出射光线，出射光线通过全光谱仪分光光路进行分光后照射到CCD检测 器，CCD检测器对分光后的出射光线进行采集分析并将检测数据发送到CPU 分析系统中，CPU分析系统对各混合光谱信息进行分析得到测定结果。
所述的光源发生器包括稳压电路、宽带光源、输出光纤和光电加载器，经 过稳压电路调控的恒稳宽带光源发射入射光线通过输出光纤和光电加载器照射 到样品池的待测溶液中并被待测溶液部分吸收后获得出射光线。
所述的CPU分析系统内存储有待测目标污染物的特征图谱数据库。
所述的CPU分析系统对各种混合光谱分析的过程为通过全光谱积分值归一 化校正光谱信号幅度，得到经过横坐标对齐和纵坐标幅度校正的光谱;求取各 混合光谱间差值，并与数据库对比，可以得出分析结果。
所述的稳压电路通过计算机调控输出恒压电路。
所述光电加载器结构为本领域技术人员公知的，包括准直透镜、滤色片和 光栅等构件。
所述的CPU分析系统内置有数据存储系统、显示系统、温控补偿系统、 光控补偿系统以及扩展接口，所述的扩展接口可连接打印机、有线及无线数据 输出接口。
利用本发明的方法，可以同时在线监测有机污染废水中多种污染物的浓 度。已经成为现如有机污染废水监测的有效途径和发展方向。
本发明的有益效果：
(1)方法合理，技术可行，能快速检测出污染物浓度：由于本发明利用 了不同物质对对应有特定的最大吸收波长，通过全光谱仪及CCD探测技术， 可以同时检测出混合溶液中的多种污染物浓度。
(2)成本低：由于本发明沿用了当今较为先进的设备，可以通过购买现 成的成套设备进行组装，而且可以同时检测多种目标物，相比目前市场上的检 测设备，相对成本较为低廉。
(3)使用方便：本发明集成了仪器设备的驱动程序和数据处理程序，不 需要过多的调节仪器的操作和步骤，因此，本发明在操作步骤上简单易行，使 用起来非常方便。
(4)环境效益高，易于推广市场化：本发明集合了目前较为先进的技 术，可以同时在线检测多种有机污染物的浓度，因此市场应用价值非常之高， 也是未来有机污染废水监测的有效途径和发展方向。
