本实用新型属于水污染监测技术领域，更具体地，涉及一种紫外吸收法在线COD监测仪。
背景技术：
COD也即是化学需氧量，是指水样在一定条件下，以氧化1升水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量为指标，折算成每升水样全部被氧化后，需要的氧的毫克数，以mg/L表示。它反映了水中受还原性物质污染的程度，在河流污染和工业废水排放监测领域是一个重要的而且能较快测定的有机物污染参数，是用来表征水质污染程度的关键指标。
通常的测定方法可以分为化学反应法和光学法两类。化学反应法测量精确，需使用氧化剂和催化剂，操作不便，有二次污染且测量速度慢，不适用于在线标定。而光学法中分光光度法只用少量试剂，测量速度快。而紫外吸光度法更无需试剂，尤其适合在线监测。
现有的紫外吸光度法都需要光源结合分光器件，提供特定波长的紫外光，并使用光电二极管接收。如南京大学陈敦军等人的专利“用于水质在线监测的紫外光电微型传感器装置及监测方法（2010.09.15公开号CN101832918A）”采用3到7个紫外LED作为光源，每个光源又都对应采用一个紫外光电传感器接收信号。系统结构较为复杂，且无法消除各通道光源功率波动一致性、紫外光电传感器一致性、水浊度变化对测量结果带来的影响，且相对复杂的方案导致系统可靠性和使用便利性下降、成本上升。
哈尔滨天朗清科技有限公司的张昱等人专利“一种紫外吸光法测量COD浓度的在线监测仪（2008.09.24公开号CN101271062A）”采用一个光源和两个光电传感器组成测量装置，使用半反半透镜将光源发出的光分成两路，一路用来测量，一路用来校正水浊度对测量结果的影响，从理论上更加完善，结构更加紧凑。但是使用两个传感器分别接受测量信号和水浊度信号，无法消除光电传感器响应不一致的问题，且在结构上有进一步优化的空间。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足之处，本实用新型提出了一种紫外吸收法在线COD监测仪，包括高精度电源模块、限光光阑、准直透镜、紫外窗口I、导流槽、紫外窗口II、波长切换装置（其上安装有两个滤光片组）、光学探测系统、信号采集处理系统为一体式设计，依次直线排布，与显示通讯系统通过线缆分体连接。
本实用新型采用如下技术方案：一种紫外吸收法在线COD监测仪，包括电源模块、光源、限光光阑、准直透镜、第一紫外窗口、导流槽、第二紫外窗口、波长切换装置、光学探测装置和信号采集处理装置，所述电源模块为光源供电，所述光源一侧依次设置有限光光阑、准直透镜、第一紫外窗口、导流槽、第二紫外窗口、波长切换装置和光学探测装置，所述光源的发光点位于准直透镜的焦点处，所述导流槽两侧分别设有第一紫外窗口和第二紫外窗口，导流槽内充满废水，所述光学探测装置与信号采集处理装置连接；所述光源射出光束经限光光阑限束后，再经准直透镜变成一束平行光束，平行光束从第一紫外窗口入射到导流槽，从第二紫外窗口出后，到达波长切换装置，从波长切换装置入射到光学探测装置。
进一步的，还包括显示通讯装置，所述显示通讯装置与信号采集处理装置连接。
进一步的，所述光源采用非连续光源。
进一步的，所述限光光阑上设有孔径可调的通光孔。
进一步的，所述第一紫外窗口、第二紫外窗口与导流槽为一体式设计。
进一步的，所述第一紫外窗口、第二紫外窗口均设置有清扫装置。
进一步的，所述波长切换装置上设有两个安装孔，用于安装滤光片组。
进一步的，所述光学探测装置采用硅光电二极管。
本实用新型相对于现有技术，具有如下有益效果：
1.采用长寿命非连续紫外光源，使用特征谱线作为测量波长，能量集中度高，有利于提升测量信噪比。无需分光器件，使系统结构简单，紧凑，可靠性高，成本低。
2.采用波长切换装置来切换测量光路，使光路可以采用直线式布局，简化了光学系统结构，并可按需自由确定浊度补偿测量的频次。
3.对于两个测量波长，只使用一套光电探测单元，既有利于降低成本，又能够消除多套光电探测单元由于响应特性不一致对测量带来的偏差。此外，也简化了后期的数据采集和处理工作。
附图说明
图1是紫外吸收法在线COD监测仪的示意图。
1.电源模块，2.光源，3.限光光阑，4.准直透镜，5.紫外窗口I，6.导流槽，7.紫外窗口II，8.波长切换装置，9.光学探测装置，10.信号采集处理装置，11.显示通讯装置，12.滤光片组。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
参阅图1所示，本实用新型优选一实施例的一种紫外吸收法在线COD监测仪，包括电源模块（1）、光源（2）、限光光阑（3）、准直透镜（4）、第一紫外窗口（5）、导流槽（6）、第二紫外窗口（7）、波长切换装置（8）、光学探测系统（9）、信号采集处理系统（10）、显示通讯系统（11）和滤光片组（12）。该实施例的光源（1）右侧依次设置有限光光阑（3）、准直透镜（4）、第一紫外窗口（5）、导流槽（6）、第二紫外窗口（7）和波长切换装置（8）。
电源模块（1）与光源（2）配套使用，避免因供电电压波动影响光源输出功率稳定性。光源（2）、限光光阑（3）和准直透镜（4）位置相对固定，光源（2）发光点设置于准直透镜（4）的焦点处。光源（2）采用非连续光源，光源辐射包括覆盖紫外和可见光波段的若干特征谱线。该实施例的光源（2）采用低压汞灯光源，出射光包含254nm的紫外光谱线和560nm的可见光谱线。限光光阑（3）上设有孔径可调的通光孔，限光光阑（3）根据需求，可以调整通光孔径大小。
需要说明的是，该实施例的第一紫外窗口（5）和第二紫外窗口（7）与导流槽（6）为一体式设计，嵌入导流槽中兼具密封作用，防止被测废水流入监测仪内部。其中，第一紫外窗口（5）和第二紫外窗口（7）采用石英玻璃。
该实施例的波长切换装置（8）上设有两个安装孔，用于安装滤光片组（12），波长切换装置（8）采用电控方式，在使用滤光片组（12）时可以电控切换，使两个滤光片按需要切入到光路中。滤光片组（12）包含两个窄带滤光片，一个中心波长254nm，另一个中心波长560nm，与光源（1）射出的光相对应。
光源（2）出射光束经限光光阑（3）限束后，再经准直透镜（4）准直变成一束平行光传输，光束尺寸可以通过调整限光光阑（3）通光孔径控制。平行光束入射到第一个紫外窗口（5）后入射到导流槽（6）。导流槽（6）作开放式设计，废水充满槽内空间。使用第一紫外窗口（5）和第二紫外窗口（7）密封导流槽（6），将被测废水与其他元件隔离。光束穿过被测废水再经第二个紫外窗口（7）射出，并到达波长切换装置（8）。经波长切换装置（8）上的滤光片组（12）滤光后，透过的光入射到光学探测装置（9）表面。光学探测装置（9）因此产生的电信号，由信号采集处理装置（10）转换为数字信号，并代入到数学模型中得到测量结果，经通讯线缆传输至显示通讯装置（11）显示，并根据需要将数据传输至远端监测中心。
需要说明的是，该实施例的第一紫外窗口（5）和第二紫外窗口（7）上均设置有清扫装置，防止污物沉积阻挡测量光路。
该实施例的光学探测装置（9）使用高灵敏度硅光电二极管，响应范围可以覆盖光源辐射谱线。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。