实时原位水质监测仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种水质监测仪，特别涉及一种实时原位水质监测仪，包括电源和与电源相连的监测探头、光纤光谱仪、工控机和气泵，气泵设有与监测探头相连的气体管路，光纤光谱仪设有分别与工控机和监测探头相连的数据传输管路；所述的监测探头包括壳体、开放式样品监测室、光谱传感器、温度传感器、湿度传感器、传输线缆和窗口清洗装置；所述的壳体外部封闭，壳体一端设有与数据传输管路相连的探头接口，壳体内部设有空腔，开放式样品监测室为设置在壳体一侧的凹型口，开放式样品监测室的顶部和底部分别设置一个透光窗口；所述的湿度传感器和传输线缆设置在壳体的空腔内，传输线缆将光谱传感器、温度传感器和湿度传感器分别与探头接口相连。

【技术实现步骤摘要】
实时原位水质监测仪
本技术涉及一种水质监测仪，特别涉及一种实时原位水质监测仪。
技术介绍
水质监测是监视和测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势，评价水质状况的过程。监测范围十分广泛，包括未被污染和已受污染的天然水及各种各样的工业排水等。主要监测项目可分为两大类：一类是反映水质状况的综合指标，如温度、色度、浊度、pH值、电导率、悬浮物、溶解氧、化学需氧量和生化需氧量等；另一类是一些有毒物质，如酚、氰、砷、铅、铬、镉、汞和有机农药等。在水质监测的过程中，经常以水样的光谱吸收作为特征，利用监测探头对水样进行特定物质的浓度检测。在实际使用过程中，水样的复杂性、设备的密封性、监测窗口的清洁度都会影响并干扰监测结果。
技术实现思路
本技术的一个目的在于解决上述问题而提供一种结构可靠，设计合理，密封性好，监测结果稳定可靠，监测数据范围较广的一种水质监测仪。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种实时原位水质监测仪，包括电源和与电源相连的监测探头、光纤光谱仪、工控机和气泵，气泵设有与监测探头相连的气体管路，光纤光谱仪设有分别与工控机和监测探头相连的数据传输管路；所述的监测探头包括壳体、开放式样品监测室、光谱传感器、温度传感器、湿度传感器、传输线缆和窗口清洗装置；所述的壳体外部封闭，壳体一端设有与数据传输管路相连的探头接口，壳体内部设有空腔，开放式样品监测室为设置在壳体一侧的凹型口，开放式样品监测室的顶部和底部分别设置一个透光窗口，两个透光窗口的中心同轴；所述的温度传感器的探测端设置在开放式样品监测室的表面，其另一端伸入到壳体的空腔内；所述的湿度传感器和传输线缆设置在壳体的空腔内，传输线缆将光谱传感器、温度传感器和湿度传感器分别与探头接口相连；所述的窗口清洗装置设置在壳体中部，窗口清洗装置与气体管路相连，窗口清洗装置的清洗开口朝向开放式样品监测室顶部和底部的透光窗口。光谱传感器与温度传感器一起校正温度对水质的影响，湿度传感器感知监测探头是否漏水的情况以及时报警处理。本技术的实时原位水质监测仪采用光谱吸收原理，可实时监测SAC、TOC、COD、BOD、NO3-、NO2-、苯系物、浊度和溶氧等指标。作为优选，所述的光谱传感器包括光源、两个分别设置在开放式样品监测室两侧的透镜和透镜支撑部件，光源设置在壳体的空腔内远离探头接口的一端，透镜通过透镜支撑部件固定在壳体内，透镜支撑部件与透光窗口相接，光源、透镜、透镜支撑部件和透光窗口的中心位于同一中轴线上。作为优选，所述的壳体包括依次连接的上管、探芯和下管，上管为圆筒体，上管的一端设有探头接口，上管的另一端开口；下管为圆筒体，下管的一端封闭，下管的另一端开口；探芯为中部设有凹形口的圆柱体，探芯两端设有台阶和螺纹，上管和下管通过螺纹与探芯的两端连接。作为优选，所述的窗口清洗装置包括设置在探芯表面的气体接口和设置在探芯内部的两个清洗管路，气体接口的一端与气体管路连接，气体接口的另一端与两个清洗管路呈夹角连接。作为优选，所述的透镜支撑部件与透光窗口相接的部位设有密封圈。通过采用以上技术方案，可以更好的保证探头的密封性。作为优选，所述的空腔包括上部空腔和远离探头接口的下部空腔，光源和湿度传感器设置在下部空腔内。通过采用以上技术方案，将最需要与水隔离的光源设置在单独的空腔，并设置湿度传感器监测预警空腔密封性，有利于延长探头的使用维护时间间隔。作为优选，所述的光纤光谱仪选用光谱范围在200nm-1200nm的光纤光谱仪。通过采用以上技术方案，该实时原位水质监测仪不仅可以测量水体中的NO3-、SAC、TOC、COD、TSS悬浮物、Phenol苯酚、Glycol乙二醇、吸收和非吸收物质等，还可以测量氨氮、硝酸根、氯离子等。本技术的有益效果是：本技术的水质监测过程是在水体原位进行，不需要进行前处理，测定过程也不需要消耗任何试剂，可测量的水体参数多，具有温度传感器校正温度对水质测试结果的影响，测试数据的准确性好，具有湿度传感器监测预警探头内部的密封情况，采用压缩空气对透光窗口的玻璃窗片进行冲洗，监测探头的维护时间间隔比传统水质监测设备要长很多，从而降低运维成本。附图说明图1是本技术的主视结构示意图；图2是本技术的监测探头结构示意图；图3是图2中A部的局部放大图。图中：1、电源，2、监测探头，3、光纤光谱仪，4、工控机，5、气泵，6、气体管路，7、数据传输管路，8、上管，9、探芯，10、下管，11、开放式样品监测室，12、光源，13、透镜，14、透镜支撑部件，15、温度传感器，16、湿度传感器，17、传输线缆，18、气体接口，19、清洗管路，20、密封圈，21、探头接口。具体实施方式下面通过具体实施例，并结合附图，对本技术的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本技术的实施并不局限于下面的实施例，对本技术所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本技术保护范围。实施例：如图1所示的一种实时原位水质监测仪，包括电源1和与电源相连的监测探头2、光纤光谱仪3、工控机4和气泵5，气泵设有与监测探头相连的气体管路6，光纤光谱仪设有分别与工控机和监测探头相连的数据传输管路7，光纤光谱仪选用光谱范围在200nm-1200nm的光纤光谱仪，这样不仅可以测量水体中的NO3-、SAC、TOC、COD、TSS悬浮物、Phenol苯酚、Glycol乙二醇、吸收和非吸收物质等，还可以测量氨氮、硝酸根、氯离子等。如图2和图3所示，监测探头包括壳体、开放式样品监测室11、光谱传感器、温度传感器15、湿度传感器16、传输线缆17和窗口清洗装置，壳体外部封闭，壳体内部设有空腔，空腔包括上部空腔和远离探头接口的下部空腔，壳体包括依次连接的上管8、探芯9和下管10，上管为圆筒体，上管的一端设有探头接口21，探头接口与数据传输管路相连，上管的另一端开口；下管为圆筒体，下管的一端封闭，下管的另一端开口；探芯为中部设有凹形口的圆柱体，探芯两端设有台阶和螺纹，上管和下管通过螺纹与探芯的两端连接。开放式样品监测室为设置在壳体的探芯一侧的凹型口，开放式样品监测室的顶部和底部分别设置一个透光窗口22，两个透光窗口的中心同轴。光谱传感器包括光源12、两个分别设置在开放式样品监测室两侧的透镜13和透镜支撑部件14，光源设置在壳体的下部空腔内，透镜通过透镜支撑部件固定在壳体内，透镜支撑部件与透光窗口相接，透镜支撑部件与透光窗口相接的部位设有密封圈20，光源、透镜、透镜支撑部件和透光窗口的中心位于同一中轴线上。温度传感器的探测端设置在开放式样品监测室的表面，其另一端伸入到壳体的空腔内。湿度传感器设置在下部空腔内。传输线缆设置在壳体的空腔内，传输线缆将光谱传感器、温度传感器和湿度传感器分别与探头接口相连。窗口清洗装置设置在壳体中部，窗口清洗装置的清洗开口朝向开放式样品监测室顶部和底部的透光窗口，窗口清洗装置包括设置在探芯表面的气体接口18和设置在探芯内部的两个清洗管路20，气体接口的一端与气体管路连接，气体接口的另一端与两个清洗管路呈夹角连接。本技术的监测方法包括以下的步骤：1)首次测量时，启动监测仪，将监测探头浸入纯水，使纯水的液面没过整个监测探头，将光纤光谱仪的检测系统调零；2)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实时原位水质监测仪，其特征在于：该实时原位水质监测仪包括电源和与电源相连的监测探头、光纤光谱仪、工控机和气泵，气泵设有与监测探头相连的气体管路，光纤光谱仪设有分别与工控机和监测探头相连的数据传输管路；所述的监测探头包括壳体、开放式样品监测室、光谱传感器、温度传感器、湿度传感器、传输线缆和窗口清洗装置；所述的壳体外部封闭，壳体一端设有与数据传输管路相连的探头接口，壳体内部设有空腔，开放式样品监测室为设置在壳体一侧的凹型口，开放式样品监测室的顶部和底部分别设置一个透光窗口，两个透光窗口的中心同轴；所述的温度传感器的探测端设置在开放式样品监测室的表面，其另一端伸入到壳体的空腔内；所述的湿度传感器和传输线缆设置在壳体的空腔内，传输线缆将光谱传感器、温度传感器和湿度传感器分别与探头接口相连；所述的窗口清洗装置设置在壳体中部，窗口清洗装置与气体管路相连，窗口清洗装置的清洗开口朝向开放式样品监测室顶部和底部的透光窗口。

【技术特征摘要】
1.一种实时原位水质监测仪，其特征在于：该实时原位水质监测仪包括电源和与电源相连的监测探头、光纤光谱仪、工控机和气泵，气泵设有与监测探头相连的气体管路，光纤光谱仪设有分别与工控机和监测探头相连的数据传输管路；所述的监测探头包括壳体、开放式样品监测室、光谱传感器、温度传感器、湿度传感器、传输线缆和窗口清洗装置；所述的壳体外部封闭，壳体一端设有与数据传输管路相连的探头接口，壳体内部设有空腔，开放式样品监测室为设置在壳体一侧的凹型口，开放式样品监测室的顶部和底部分别设置一个透光窗口，两个透光窗口的中心同轴；所述的温度传感器的探测端设置在开放式样品监测室的表面，其另一端伸入到壳体的空腔内；所述的湿度传感器和传输线缆设置在壳体的空腔内，传输线缆将光谱传感器、温度传感器和湿度传感器分别与探头接口相连；所述的窗口清洗装置设置在壳体中部，窗口清洗装置与气体管路相连，窗口清洗装置的清洗开口朝向开放式样品监测室顶部和底部的透光窗口。2.根据权利要求1所述的实时原位水质监测仪，其特征在于：所述的光谱传感器包括光源、两个分别设置在开放式样品监测室两侧的透镜和透镜支撑部件，光源设置在壳体的空腔内远离探头接口...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱安生，
申请(专利权)人：浙江西地环境科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33