专利名称：水中微量油-碳氢化合物在线检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水中微量油-碳氢化合物在线检测仪。
技术背景
水体石油类污染越来越成为一个严重的问题，据介绍轻油5ppm，重 油lppm就会使饮用水产生异味，海水中含石油类0.01ppm， 24小时就可 使鱼类产生"汽油味"。我国每年通过工业废水排入江河的石油类物质约 3万吨，是环境水体的主要污染物之一，另外石油工业对水中油份的检测 也是生产过程中一项重要的环节。离线式常规法测量，测量过程周期长， 操作繁琐，不是实时监测，检测中使用的萃取剂还容易对环境造成二次 污染。而在线检测向来是测量领域中的重要手段，但目前一般采用的在 线检测仪，其采样方式为水样品在一根玻璃管内从下到上流过，激发 光在管外一侧穿过玻璃管壁照射水样品，光电探测器在玻璃管另一侧接 收激发光；也有人将水样品自由流过一倾斜放置的玻璃板，在玻璃板上 形成一很薄的水样品层，激发光与光电探测器安装在水样品薄层上方的 适当角度。这两种检测方式都存在水样品与采样部件，如玻璃管、玻璃 板，器壁的接触面，时间长了，这个接触面就会出现"污渍"，影响检测 结果，使用者必须定期清洗采样部件。
发明内容
本实用新型的目的就是克服现有在线检测仪的不足，提出一种水中 微量油-碳氢化合物在线检测仪，能够避免因水样品接触采样部件器壁而 产全的检测面污染，提高检测结果的准确性，使用者无须定期清洗采样部件。
为实现上述目的，本实用新型水中微量油-碳氢化合物在线检测仪， 包括激发光装置、采样部件、光电探测器和数据处理电路，激发光装置 发出的激发光照射到采样部件中的水样品，水样品散射出的荧光投射到 光电探测器转换成电信号，该电信号输入数据处理电路进行数据处理， 所述采样部件包括进样桶和回流桶，进样桶设于回流桶内，进样桶底部 设有水样品进口，连接水样品进给管，回流桶底部设有水样品出口，连 接水样品排出管，所述激发光照射到采样部件中的水样品为激发光照射 到进样桶顶部溢流面的水样品。
在一种优选实施方式中，所述光电探测器设于进样桶溢流面激发光 照射点的垂直正上方，照射到进样桶溢流面的激发光光束和垂直投射到
光电探测器的荧光光束之间夹角大于45。且小于90° 。
作为本实用新型的改进，还设有将参比样品置于进样桶溢流面激发 光照射点上的参比样品补偿装置。该参比样品补偿装置可以是包括载有 参比样品的转盘和带动转盘旋转并使转盘上的参比样品转至进样桶溢流 面激发光照射点上的电机，所述转盘可以为一半圆形转盘。将参比样品 与被测水样品交替置于相同的位置，禾拥参比样品荧光值的漂移同比补 偿被测水样品的荧光值，由此综合补偿温度漂移、激发光强度漂移、探 测器温漂、电路温漂等各种漂移，进一步提高检测结果的准确性。
由于本实用新型的采样部件采用进样桶和回流桶，激发光的照射点 为进样桶顶部的溢流面，也就是，溢流面就是被测水样品的检测面，所 以，激发光的照射点不存在水样品与采样部件器壁的接触面，避免了因 水样品接触采样部件器壁而产生的检测面污染，故检测结果的准确性得 以提高，并且不需要定期清洗采样部件。又因为本实用新型是在线检测，不用萃取，无须萃取剂，所以，避免了二次污染。本实用新型还可通过 设置参比样品补偿装置，进一步提高检测结果的准确性。
本实用新型应用于自来水厂进行水源监测；污水处理厂、工业污水、 石油开采、机场、油轮码头、船舶排放废水的监测；炼油厂、化工厂、 大型设备冷却水、水电站碳氢化合物渗漏检测等。对保护生态环境，保 护水资源，监测污水排放将起到重要作用；对促进环保监测手段与技术 的自动化、数字化建设将起到重要的推动作用。
图1是本实用新型实施例一的结构示意图2是本实用新型实施例一采样部件的结构示意图3是图2的俯视图4是本实用新型实施例二参比样品补偿装置和采样部件之间的结 构示意图5是图4的俯视具体实施方式
以下结合附图详述本实用新型实施例的结构细节
实施例一
如图1至图3所示，本实用新型实施例一，包括激发光装置1、采样 部件2、光电探测器3和数据处理电路4。激发光装置1包括紫外光发生 器、窄带滤光片和准直石英透镜，紫外光发生器发出的紫外光依次经窄 带滤光片和准直石英透镜射出激发光。采样部件2包括进样桶21和回流 桶22，进样桶21设于回流桶22内，进样桶21底部设有水样品进口 211， 连接水样品进给管212，水样品进给管212设有流量计和限流阀213，回 流桶22底部设有水样品出口 221，连接水样品排出管222。激发光装置1 发出的激发光11照射到采样部件2中的水样品，也就是激发光11照 射到进样桶21顶部溢流面214的水样品。光电探测器3设于溢流面214 激发光照射点位置的垂直正上方，溢流面214水样品散射出的荧光5投 射到光电探测器3，为减少激发光11的反射光对光电探测器3的干扰， 照射到溢流面214的激发光11光束和垂直投射到光电探测器3的荧光5 光束之间夹角大于45。且小于90° 。光电探测器3接收荧光5并转换成 电信号，该电信号输入数据处理电路4进行数据处理，数据处理电路4 包含A/D转换电路和CPU控制电路，光电探测器3输出的电信号经A/D 转换电路输入CPU控制电路进行相关处理。
检测中，被测水样品通过水样品进给管212，经流量计、限流阀213， 由进样桶21底部水样品进口 211流入，在顶部形成一个平稳的溢流面 214，溢出的水样品经回流桶22回收，通过水样品排出管222排出。通 过调节限流阀213控制溢流速度，使溢流面214不要产生涌动。激发光 照射到溢流面214，溢流面214的水样品在激发光照射下散射出荧光，该 荧光强度与水中油份含量成比例关系，光电探测器接收荧光并光电转换， 经CPU计算得到被测水样品水中油份含量。本实用新型的溢流采样方式 避免了油污沉积，不用清洗采样部件，给使用者带来方便。使用时通过 限流阀213控制溢流面214的稳定是非常重要的，否则溢流面214的涌 动会影响检测结果。
进一步，本实用新型的数据处理电路4可通过设计通讯接口，如GSM 手机短信等通讯方式，将监测数据发送到监测中心，以便监测中心实时 监控各检测点的水质。 ,
实施例二
为得到更准确的检测结果，实施例二在实施例一的基础上增加了将
参比样品置于进样桶21溢流面214激发光照射点上的参比样品补偿装 置。如图4至图5所示，参比样品补偿装置包括载有参比样品的转盘6 和带动转盘6旋转并使转盘6上的参比样品转至进样桶21溢流面214激 发光照射点上的电机7，转盘6为一半圆形转盘，转盘6上载有参比样品。 因参比样品的荧光特性在相同激发光照射下应该不变，只有激发光强、 温漂等因素才可能使其改变，因此其荧光值的改变反映了激发光强、温 漂等因素，所以，实际应用中，可以用参比样品荧光值的漂移同比补偿 被测水样品的测量值。操作过程为开机预热稳定后，将半圆形转盘6 旋转180°到进样桶21位置，遮盖住溢流面214，此时参比样品处于被 测光路中，CPU测量并记录该初始荧光值，然后转盘6恢复到原来位置， 以后根据设定的时间间隔定期如此测量参比样品的荧光值与实际被测水 样^的荧光值，CPU通过运算，得到实际被测水样品补偿后的荧光值。 实施例二的其余结构和实施例一相同，此处不多描述。 实施例二将参比样品置于被测水样品相同的位置、在相同激发光照 射下、利用相同光路、相同光电探测器接收，而参比样品的荧光值是固 定的，利用参比样品荧光值的漂移同比补偿被测水样品的荧光值。因此， 该实施例综合补偿了温度漂移、激发光强度漂移、探测器温漂、电路温 漂等各种因素对检测值的影响，进一步提高检测结果的准确性。
权利要求1、水中微量油-碳氢化合物在线检测仪，包括激发光装置、采样部件、光电探测器和数据处理电路，激发光装置发出的激发光照射到采样部件中的水样品，水样品散射出的荧光投射到光电探测器转换成电信号，该电信号输入数据处理电路进行数据处理，其特征在于所述采样部件包括进样桶和回流桶，进样桶设于回流桶内，进样桶底部设有水样品进口，连接水样品进给管，回流桶底部设有水样品出口，连接水样品排出管，所述激发光照射到采样部件中的水样品为激发光照射到进样桶顶部溢流面的水样品。
2、 根据权利要求1所述的在线检测仪，其特征在于所述光电探测器 设于进样桶溢流面激发光照射点的垂直正上方。
3、 根据权利要求2所述的在线检测仪，其特征在于所述照射到进样 桶溢流面的激发光光束和垂直投射到光电探测器的荧光光束之间夹 角大于45°且小于90° 。
4、 根据权利要求1所述的在线检测仪，其特征在于所述激发光装置 包括紫外光发生器、窄带滤光片和准直石英透镜，紫外光发生器发 出的紫外光依次经窄带滤光片和准直石英透镜射出激发光。
5、 根据权利要求1所述的在线检测仪，其特征在于所述数据处理电 路包含A/D转换电路和CPU控制电路，光电探测器输出的电信号经A/D转换电路输入CPU控制电路进行数据处理。
6、 根据权利要求1所述的在线检测仪，其特征在于所述水样品进给 管设有限流阀。
7、 根据权利要求1所述的在线检测仪，其特征在于所述水样品进给 管设有流量计。
8、 根据权利要求1至7任一项所述的在线检测仪，其特征在于还设 有将参比样品置于进样桶溢流面激发光照射点上的参比样品补偿装 置。
9、 根据权利要求8所述的在线检测仪，其特征在于所述参比样品补 偿装置包括载有参比样品的转盘和带动转盘旋转并使转盘上的参比 样品转至进样桶溢流面激发光照射点上的电机。
10、 根据权利要求9所述的在线检测仪，其特征在于所述转盘为一 半圆形转盘。
专利摘要水中微量油-碳氢化合物在线检测仪，包括激发光装置、采样部件、光电探测器和数据处理电路，激发光装置发出的激发光照射到采样部件中的水样品，水样品散射出的荧光投射到光电探测器转换成电信号，该电信号输入数据处理电路进行处理，采样部件包括进样桶和回流桶，进样桶设于回流桶内，进样桶底部设有水样品进口，连接水样品进给管，回流桶底部设有水样品出口，连接水样品排出管，上述激发光照射到采样部件中的水样品为激发光照射到进样桶顶部溢流面的水样品。本实用新型能够避免因水样品接触采样部件器壁而产生的检测面污染，提高检测结果的准确性，无须定期清洗采样部件。本实用新型还可设置参比样品补偿装置，进一步提高检测结果的准确性。
文档编号G01N21/64GK201072407SQ200720055208
公开日2008年6月11日 申请日期2007年8月6日 优先权日2007年8月6日
发明者杜海江, 肖国龙, 龚正平 申请人:中国科学院广州电子技术研究所