一种水质在线检测系统的制作方法

本实用新型涉及一种水质在线检测系统。

背景技术：

水是人类生活和生存的重要资源之一，目前社会和经济发展导致的水污染和水质退化，已成为我们最主要的环境问题之一。近年来，水污染的事件时有发生。为了预防突发性污染事件的产生，有必要采用先进的水质分析技术来实现对水质的检测，同时能实时显示水质检测结果，当水质发生污染事，能及时预警预报。目前国内外常用的水质预警系统主要为基于常规理化分析方法的水质预警系统，能够直接分析测定水环境内的有毒有害物质或浓度，但是往往具有滞后性，需要一定的时间。

目前有机物含量的检测主要是依靠分光光度计，其工作原理为：通过对波长为254 纳米的紫外线的吸收度来间接表征有机物的总含量，波长为254纳米的紫外线透过水后，水中的有机物会吸收部分的紫外线，而有机物的浓度越大，紫外线吸收的强度也越大，因此紫外线的吸收度对应着有机物的含量。不同的有机物针对不同波长紫外线有不同的吸收强度，通过扫描不同波长紫外线的吸收强度，可以大致分析出水中不同类有机物的含量。而总含量的测量，即不同有机物含量的综合指标，主要体现在254纳米波长的紫外线上。

但分光光度计本身是一台仪器，价格非常昂贵，体积也非常庞大，最主要的是对于普通人员的使用还有一定障碍。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种成本低、至少能实时显示水中有机物含量的水质在线检测系统。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种水质在线检测系统，包括水质在线检测单元，与水质在线检测单元连接的控制器单元，及与控制器单元连接的显示单元，其特征在于：所述水质在线检测单元至少包括有用于检测水质有机物含量的有机物检测传感器，其中所述有机物检测传感器包括能发出紫外线的光源组件，及与所述光源组件配合的能检测水中有机物含量的检测组件，所述光源组件包括

至少能发出185nm～400nm的紫外线的发光灯；

用于将发光灯发出的紫外线进行波长分光的透明三棱镜；

设置在透明三棱镜后方的后光栏，后光栏上设有后透光缝；

驱动机构，与透明三棱镜连接，用于驱动透明三棱镜转动从而使穿透透明三棱镜后分成不同波长的紫外线分别透过后光栏上的后透光缝；

所述检测组件包括

能被透过后光栏上的后透光缝的紫外线穿透的检测管，水能通过该检测管；

紫外线接收器，用于检测从所述后光栏上的后透光缝射出的、并穿透所述检测管后的紫外线的强度；

电路板，紫外线接收器与电路板连接，电路板用于根据紫外线接收器接收的紫外线强度计算通过检测管内水中不同有机物含量。

作为改进，所述光源组件还包括设置在发光灯及透明三棱镜之间的前光栏，前光栏上设有前透光缝。

再改进，所述光源组件还包括用于承载透明三棱镜的基座，所述驱动机构与基座连接，所述基座旁设有零点位置检测开关，该零点位置检测开关也与驱动机构连接。

再改进，所述有机物检测传感器还包括壳体，所述壳体内设有检测管容置腔，检测管设置在检测管容置腔内；所述光源组件和紫外线接收器分别设置在检测管两相对侧。

再改进，所述壳体上连接有分别与检测管两端接通的进水接头和出水接头。

再改进，所述进水接头和出水接头与检测管两端连接的部位设有密封圈。

再改进，所述检测组件还包括用于检测穿过检测管的紫外线波长的波长检测设备，该波长检测设备也与所述电路板连接。

所述波长检测设备设置在紫外线接收器旁边。

本实用新型中的有机物检测传感器通过如下方法检测水中不同有机物含量：

步骤(1)、在电路板内预先保存不同有机物对不同波长的紫外线的吸收程度对照表；

步骤(2)、将检测管抽真空，或保持检测管内充满空气，或在检测管内冲入纯净水，然后开启所述发光灯，驱动机构驱动透明三棱镜转动，从而将透明三棱镜分成不同波长的紫外线分别透过后光栏上的后透光缝，然后再穿透检测管，通过波长检测设备记录穿过检测管的紫外线的波长，同时电路板记录在不同紫外线波长情况下，紫外线接收器接收到的紫外线强度值，并将这些紫外线强度值记为紫外线强度参照值；

步骤(3)、保持发光灯开启，将待测水流过所述检测管，通过驱动机构驱动透明三棱镜转动，从而将透明三棱镜分成不同波长的紫外线分别透过后光栏上的后透光缝，然后再穿透检测管，通过波长检测设备记录穿过检测管的紫外线的波长，同时电路板记录在不同紫外线波长情况下，紫外线接收器接收到的紫外线强度值，并将这些紫外线强度值记为紫外线强度检测值，将紫外线强度检测值与步骤(2)中对应的紫外线波长情况下的紫外线强度参照值进行对比，得到在不同波长的紫外线下，不同有机物对紫外线的吸收程度；通过查询步骤(1)预先保存的吸收程度对照表，获得水中不同有机物的含量。

当所述光源组件还包括用于承载透明三棱镜的基座时，所述驱动机构与基座连接，所述基座旁设有零点位置检测开关，该零点位置检测开关也与驱动机构连接；

所述步骤(2)和步骤(3)中，驱动机构先通过零点位置检测开关对基座的位置进行零点调位控制，然后驱动机构驱动透明三棱镜做顺时针转动，然后波长检测设备再记录穿过检测管的紫外线的波长，同时电路板记录在不同紫外线波长情况下，紫外线接收器接收到的紫外线强度值，直至检测到发光灯发出最大波长的紫外线，然后驱动机构驱动透明三棱镜做逆时针转动，直至基座的位置回至零点位置，此时波长检测设备同样记录穿过检测管的紫外线的波长，电路板同样记录在不同紫外线波长情况下，紫外线接收器接收到的紫外线强度值，电路板将记录是顺逆两次转动的紫外线强度值进行平均统计，从而得到紫外线强度参照值和紫外线强度检测值。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过在水质在线检测单元中设置有机物检测传感器，从而使本实用新型提供的水质在线检测系统能实时检测并显示水中不同有机物含量，另外本实用新型提供的有机物检测传感器成本低、体积小，适合多种检测场合使用。

附图说明

图1为本实用新型实施例中水质在线检测系统模块连接框图；

图2为本发明实施例中有机物检测传感器的立体结构示意图；

图3为本发明实施例中有机物检测传感器的立体剖视图；

图4为本发明实施例中有机物检测传感器的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1所示的水质在线检测系统，包括水质在线检测单元101，与水质在线检测单元101连接的控制器单元105，及与控制器单元105连接的显示单元102，与控制器单元105连接的报警单元103，设置在水质在线检测单元101后方管路上的水质净化单元 104，水进入水质在线检测系统后，通过进水电磁阀106进入水质在线检测单元101，然后再进入水质净化单元104后流出。

其中水质在线检测单元101包括有用于检测水质有机物含量的有机物检测传感器，浊度传感器和电导率传感器。

而有机物检测传感器结构参见图2～4所示，其包括能发出紫外线的光源组件，及与所述光源组件配合的能检测水中有机物含量的检测组件，其中所述光源组件包括

至少能发出185nm～400nm的紫外线的发光灯1；

用于将发光灯1发出的紫外线进行波长分光的透明三棱镜2；

设置在发光灯1及透明三棱镜2之间的前光栏7，前光栏7上设有前透光缝71；

设置在透明三棱镜2后方的后光栏3，后光栏3上设有后透光缝31；

驱动机构21，与透明三棱镜2连接，用于驱动透明三棱镜2转动从而使穿透透明三棱镜2后分成不同波长的紫外线分别透过后光栏3上的后透光缝31；

所述检测组件包括

能被透过后光栏3上的后透光缝31的紫外线穿透的检测管4，水能通过该检测管4；

紫外线接收器5，用于检测从所述后光栏3上的后透光缝31射出的、并穿透所述检测管4后的紫外线的强度；

电路板6，紫外线接收器5与电路板6连接，电路板6用于根据紫外线接收器5接收的紫外线强度计算通过检测管4内水中不同有机物含量。

检测组件设置在壳体10内，壳体10内设有检测管容置腔，检测管4设置在检测管容置腔内；所述光源组件和紫外线接收器5分别设置在检测管4两相对侧。壳体10上连接有分别与检测管4两端接通的进水接头11和出水接头12，进水接头11和出水接头 12与检测管4两端连接的部位设有密封圈13。

检测组件还包括用于检测穿过检测管4的紫外线波长的波长检测设备14，该波长检测设备14也与所述电路板6连接。

本实施例中的有机物检测传感器的检测方法包括如下步骤：

步骤(1)、在电路板6内预先保存不同有机物对不同波长的紫外线的吸收程度对照表；

步骤(2)、将检测管4抽真空，或保持检测管4内充满空气，或在检测管4内冲入纯净水，然后开启所述发光灯1，驱动机构21驱动透明三棱镜2转动，从而将透明三棱镜2分成不同波长的紫外线分别透过后光栏3上的后透光缝31，然后再穿透检测管4，通过波长检测设备14记录穿过检测管4的紫外线的波长，同时电路板6记录在不同紫外线波长情况下，紫外线接收器5接收到的紫外线强度值，并将这些紫外线强度值记为紫外线强度参照值；

步骤(3)、保持发光灯1开启，将待测水流过所述检测管4，通过驱动机构21驱动透明三棱镜2转动，从而将透明三棱镜2分成不同波长的紫外线分别透过后光栏3上的后透光缝31，然后再穿透检测管4，通过波长检测设备14记录穿过检测管4的紫外线的波长，同时电路板6记录在不同紫外线波长情况下，紫外线接收器5接收到的紫外线强度值，并将这些紫外线强度值记为紫外线强度检测值，将紫外线强度检测值与步骤 (2)中对应的紫外线波长情况下的紫外线强度参照值进行对比，得到在不同波长的紫外线下，不同有机物对紫外线的吸收程度；通过查询步骤(1)预先保存的吸收程度对照表，获得水中不同有机物的含量。

为了操作更精确，所述光源组件还可以包括用于承载透明三棱镜2的基座8，所述驱动机构21与基座8连接，所述基座8旁设有零点位置检测开关9，该零点位置检测开关9也与驱动机构21连接；在上述检测方法的步骤(2)和步骤(3)中，驱动机构21 先通过零点位置检测开关9对基座8的位置进行零点调位控制，然后驱动机构21驱动透明三棱镜2做顺时针转动，然后波长检测设备14再记录穿过检测管4的紫外线的波长，同时电路板6记录在不同紫外线波长情况下，紫外线接收器5接收到的紫外线强度值，直至检测到发光灯1发出最大波长的紫外线，然后驱动机构21驱动透明三棱镜2 做逆时针转动，直至基座8的位置回至零点位置，此时波长检测设备14同样记录穿过检测管4的紫外线的波长，电路板6同样记录在不同紫外线波长情况下，紫外线接收器 5接收到的紫外线强度值，电路板6记录顺逆两次转动的紫外线强度值进行平均统计，从而得到紫外线强度参照值和紫外线强度检测值。