实时测量液体中磷元素的测量系统及测量方法技术方案

本发明专利技术涉及实时测量液体中磷元素的测量系统及测量方法，该测量系统能够放置于所监测液体中，且包括器本体、光束发射单元、荧光接收单元、荧光帽、荧光膜片和芯片控制单元。本发明专利技术在不需要抽取待测液体为试样的前提下，内膜层与待测液体实时接触，并且由射出光束在内膜层产生不同于激发波长的荧光被接收，从而根据荧光所对应的波长数据实时检测液体中的磷元素，同时，根据待测液体的元素变化，所对应的检测结果随之变化，检测效率高，并且由各部件的中心对齐，提高检测结果的准确度，此外，根据所选择接收通道和发射通道形成不同角度，适用于不同水域的实时检测，实用性强。实用性强。实用性强。

【技术实现步骤摘要】
实时测量液体中磷元素的测量系统及测量方法


[0001]本专利技术属于水质磷元素在线检测
，具体涉及一种实时测量液体中磷元素的测量系统，同时还涉及一种实时测量液体中磷元素的测量方法。

技术介绍

[0002]随着经济的发展，水体坏境也遭受到了更多的污染，由于氮、磷元素超标会导致水体富营养化会导致原生系统遭到破坏，严重影响水质质量，尤其是磷元素，需要实时掌握以便进行监测和控制。
[0003]目前，用于监测磷元素的方法都是先取水样，然后经过分析仪进行分析比对，具体的原理主要是基于比色方法的钼蓝法或钼黄法，虽然，能够获取水中测磷元素浓度，但是存在一下明显缺陷：1、水样的抽取，一旦水样无法准确反应水质，那么所分析的结果与实际肯定存在偏差，致使监测和控制无法准确的实施；2、在线分析仪通常需要复杂的进样系统，单次监测周期较长，通常需要几十分钟才能得到监测结果，效率低；3、无法实施在线和实时数据反馈式检测，尤其是对于实时性要求比较高的场所，其根本无法实现。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种全新的实时测量液体中磷元素的测量系统。
[0005]同时，本专利技术还涉及一种实时测量液体中磷元素的测量方法。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采取如下技术方案：一种实时测量液体中磷元素的测量系统，其能够放置于所监测液体中，且包括：器本体，其内部具有安装腔，且具有外接端部；光束发射单元，其位于安装腔内且具有自外接端部的端面射出光束的发射通道；荧光接收单元，其位于安装腔内且具有自所述外接端部的端面接收荧光的接收通道，其中接收通道和发射通道的中心线相交设置，且两者中心线之间形成的角度为60~90
°
；荧光帽，其可拆卸且密封连接在所述外接端部，其中所述荧光帽的中心与所述器本体中心对齐设置；荧光膜片，其与外接端部的端面平行的设置，且包括中心与荧光帽中心对齐的定位在荧光帽上的内膜层和外膜层，其中外膜层为不透光的膜层，所监测液体透过外膜层与内膜层接触，内膜层为分析膜层，接收通道和发射通道的中心线分别与分析膜层相交设置；芯片控制单元，其包括分别与所述光束发射单元和荧光接收单元相连通的芯片控制单元、实时数据反馈模块，其中自所述光束发射单元发出的光在所述内膜层上产生不同于激发波长的荧光，所述荧光接收单元自所述接收通道接收到荧光的信息反馈至芯片控制
单元并由所述实时数据反馈模块显示磷元素的信息。
[0007]优选地，光束发射单元的光束发射端面中心和荧光接收单元的光束接收端面中心分别至荧光膜片的垂直距离相等。这样一来，使得发射和接收行程相等，形成最佳且最准确光波获取，所检测的精度高。
[0008]根据本专利技术的一个具体实施和优选方面，接收通道和发射通道的中心线形成角度平分线与荧光膜片垂直设置。这样使得形成有效的荧光区所反应的光波更加准确，提高检测的准确度。
[0009]优选地，接收通道和所述发射通道的中心线形成角度平分线与所述荧光膜片中心线重合设置。此时是最佳检测状态。
[0010]根据本专利技术的又一具体实施和优选方面，光束发射单元包括同轴且由内向外依次设置的激发光源、激发滤光片、激发隔窗镜片，其中激发隔窗镜片形成有柱形视腔，视腔为发射通道。同轴设置，避免光波的损耗或紊乱，同时在滤光片使用下，能够准确的将用于检测的特殊光波照射至荧光膜片。
[0011]优选地，柱形视腔包括由柱形反光镜面构成的腔体、位于柱形腔体外端部的封腔镜片，其中封腔镜片与外接端部的外接端面齐平设置，且封腔镜片为透镜，激发滤光片位于腔体的内端部。进一步在反射镜面和透镜的梳理下，能够避免光波之间的损耗，提高光波的有效检测效率。
[0012]根据本专利技术的又一具体实施和优选方面，荧光接收单元包括同轴且由内向外依次设置的探测器、探测滤光片、探测隔窗镜片，其中所述探测隔窗镜片形成有柱形视腔，所述柱形视腔为所述接收通道。同轴设置，避免光波的损耗或紊乱，同时在滤光片使用下，能够准确的将用于检测的特殊光波反馈至探测器。
[0013]优选地，柱形视腔包括由柱形反光镜面构成的腔体、位于所述腔体外端部的封腔镜片，其中所述封腔镜片与所述外接端部的外接端面齐平设置，且封腔镜片为透镜，所述的探测滤光片位于所述腔体的内端部。进一步在反射镜面和透镜的梳理下，能够避免光波之间的损耗，提高光波的有效检测效率。
[0014]此外，器本体呈圆柱状，荧光帽通过螺纹连接在器本体的一端，且罩设在外接端部上。这样不仅造型好看，而且在实施测量和调节所需要的荧光膜片至接收通道和发射通道的外端面垂距调节，以满足不同工况下的检测需要。
[0015]本专利技术的另一技术方案是：一种实时测量液体中磷元素的测量方法，其采用了上述的测量系统，且包括如下步骤：S1、将测量系统放入所监测液体中，所监测液体透过外膜层与内膜层实时接触；S2、由光束发射单元发出的检测光束并通过发射通道照射至内膜层上，并在内膜层上产生不同于所发射光束的波长荧光；S3、荧光接收单元自接收通道获悉对应波长信息，并将该波长信息反馈至芯片控制单元，接着在芯片控制单元的处理下，将磷元素含量通过实时数据反馈模块显示。
[0016]由于以上技术方案的实施，本专利技术与现有技术相比具有如下优点：本专利技术在不需要抽取待测液体为试样的前提下，内膜层与待测液体实时接触，并且由射出光束在内膜层产生不同于激发波长的荧光被接收，从而根据荧光所对应的波长数据实时检测液体中的磷元素，同时，根据待测液体的元素变化，所对应的检测结果随之变
化，检测效率高，并且由各部件的中心对齐，提高检测结果的准确度，此外，根据所选择接收通道和发射通道形成不同角度，适用于不同水域的实时检测，实用性强。
附图说明
[0017]下面结合附图和具体的实施例对本专利技术做进一步详细的说明。
[0018]图1为本专利技术的测量系统的结构示意图；图2为本专利技术的测量系统的半剖视示意图；其中：1、器本体；q1、安装腔；w、外接端部；w1、端面；2、光束发射单元；2a、发射通道；20、激发光源；21、激发滤光片；22、激发隔窗镜片；a，b、柱形视腔；a1，b1、腔体；a2，b2、封腔镜片；3、荧光接收单元；3a、接收通道；30、探测器；31、探测滤光片；32、探测隔窗镜片；4、荧光帽；4a、帽腔；5、荧光膜片；50、内膜层；51、外膜层；6、芯片控制单元；60、芯片控制单元。
具体实施方式
[0019]为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
[0020]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、
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厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实时测量液体中磷元素的测量系统，其特征在于：所述测量系统能够放置于所监测液体中，且包括：器本体，其内部具有安装腔，且具有外接端部；光束发射单元，其位于所述安装腔内且具有自所述外接端部的端面射出光束的发射通道；荧光接收单元，其位于所述安装腔内且具有自所述外接端部的端面接收荧光的接收通道，其中所述接收通道和所述发射通道的中心线相交设置，且两者中心线之间形成的角度为60~90
°
；荧光帽，其可拆卸且密封连接在所述外接端部，其中所述荧光帽的中心与所述器本体中心对齐设置；荧光膜片，其与所述外接端部的端面平行的设置，且包括中心与所述荧光帽中心对齐的定位在所述荧光帽上的内膜层和外膜层，其中所述外膜层为不透光的膜层，所监测液体透过所述外膜层与所述内膜层接触，所述内膜层为分析膜层，所述接收通道和所述发射通道的中心线分别与所述分析膜层相交设置；芯片控制单元，其包括分别与所述光束发射单元和荧光接收单元相连通的芯片控制单元、实时数据反馈模块，其中自所述光束发射单元发出的光在所述内膜层上产生不同于激发波长的荧光，所述荧光接收单元自所述接收通道接收到荧光的信息反馈至芯片控制单元并由所述实时数据反馈模块显示磷元素的信息。2.根据权利要求1所述的实时测量液体中磷元素的测量系统，其特征在于：所述光束发射单元的光束发射端面中心和所述荧光接收单元的光束接收端面中心分别至所述荧光膜片的垂直距离相等。3.根据权利要求1所述的实时测量液体中磷元素的测量系统，其特征在于：所述接收通道和所述发射通道的中心线形成角度平分线与所述荧光膜片垂直设置。4.根据权利要求3所述的实时测量液体中磷元素的测量系统，其特征在于：所述接收通道和所述发射通道的中心线形成角度平分线与所述荧光膜片中心线重合设置。5.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏洪海，程光远，方卫龙，
申请(专利权)人：苏州雷博亚仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：