水体氨氮在线检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及水质检测技术领域，尤其涉及一种水体氨氮在线检测系统。
【背景技术】
[0002]目前在地下水和饮用水中，水中氨氮是衡量水质的重要标准，可以其判断饮水是否需要净化；在养殖水体中，水中氨氮可辅助诊断会危害鱼类生长与健康的水质卫生状况，及时监控养殖水体中氨氮水平十分重要；在生态环境研究中，水体中氨氮的排放总量的控制对于水环境的改善具有重要作用，因此，对水体中氨氮进行在线检测具有重要意义。
[0003]现有的水体氨氮检测方法一般需对水体进行采样，再经过一段时间的去除色度、浊度和一些干扰物质的处理，然后用试剂分光光度法来测定水体中氨氮的浓度，虽然可以达到对水中的氨氮进行测定的目的，但其有如下缺陷:需要对水样本进行采样；需要对样本进行处理，耗时长；采样过程有一定的误差，不能准备反应水体中氨氮浓度状态；由于有取样过程，故不适合时间上的动态观测研究。
[0004]因此，针对以上不足，需要提供一种水体氨氮在线检测系统。
【实用新型内容】
[0005](一 )要解决的技术问题
[0006]本实用新型要解决的技术问题是解决现有技术不能实时、精确的对测定水体中氨氮浓度、含量监测的问题。
[0007]( 二)技术方案
[0008]为了解决上述技术问题，本实用新型提供的水体氨氮在线监测系统，包括光源、可变光程吸收池、光束转换装置、信号采集装置、串口、数据线、处理控制模块及显示模块，所述可变光程吸收池设置于所述光束转换装置内部，所述光源射出的光线穿过所述可变光程吸收池后到达信号采集装置，所述信号采集装置将所述光源的光信号转换成电信号后依次经过串口、数据线、处理控制模块后在所述显示模块显示。
[0009]优选的，所述光束转换装置包括第一透镜和第二透镜及斩光器，所述可变光程吸收池内部延光传播方向分别设置有第三透镜和第四透镜，所述第一透镜和第二透镜延光传播方向分别设置于所述可变光程吸收池两侧，所述第三透镜和第四透镜设置于所述第一透镜和第二透镜之间，所述第二透镜与第四透镜之间设有斩光器。
[0010]优选的，所述水体氨氮在线监测系统，还包括温度传感器及PH传感器，所述温度传感器和所述PH传感器设置于被测水体中，所述温度传感器和所述PH传感器分别与所述处理控制模块连接。
[0011]优选的，所述信号采集装置包括相连的信号采集单元和信号处理单元，所述信号采集单元与所述光束转换装置相连，所述信号处理单元包括依次相连的PN结场效应管输入缓冲器、增益程控放大器、滤波器以及模数转换器，所述模数转换器将处理后的电信号传送到处理控制模块。
[0012]优选的，所述第三透镜和第四透镜之间的距离可调。
[0013]优选的，所述水体氨氮在线监测系统，还包括清洁刷，所述清洁刷设置于第三透镜和第四透镜之间，所述清洁刷采用支撑杆可伸缩式自动清洁刷。
[0014]优选的，所述光束转换装置采用C-T型光栅单色器。
[0015]优选的，在所述壳体上与可变光程吸收池对应的位置的材料为不锈钢。
[0016]优选的，所述光源采用高压短弧氙灯。
[0017](三)有益效果
[0018]本实用新型的上述技术方案具有如下优点:本实用新型提供一种水体氨氮在线监测系统，包括光源、可变光程吸收池、光束转换装置、信号采集装置、串口、数据线、处理控制模块及显示模块，所述可变光程吸收池设置于所述光束转换装置内部，所述光源射出的光线穿过所述可变光程吸收池后到达信号采集装置，所述信号采集装置将所述光源的光信号转换成电信号后依次经过串口、数据线、处理控制模块后在所述显示模块显示。本实用新型通过将监测系统潜入到水体中，测量其吸光度的方式，可在不去样的情况下，在线快速测量水体中的氨氮浓度。系统简单便携，适合于养殖用水、水库、工业废水的氨氮浓度监测，极大程度节约了人力、物力和时间。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型实施例水体氨氮在线监测系统结构示意图；
[0020]图中:1:光源；2:可变光程吸收池；2a:第三透镜；2b:第四透镜；3:温度传感器；4:PH传感器；5:信号采集装置；6:串口；7:清洁刷；8:第一透镜；9:第二透镜；10:斩光器；11:壳体；12:显示模块；13:数据线；14:处理控制模块；15:光束转换装置。
【具体实施方式】
[0021]在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、” “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0022]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0023]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0024]如图1所示，本实用新型实施例提供的水体氨氮在线监测系统，包括光源1、可变光程吸收池2、光束转换装置15、信号采集装置5、串口 6、数据线13、处理控制模块14及显示模块12，所述可变光程吸收池2设置于所述光束转换装置15内部，所述光源1射出的光线穿过所述可变光程吸收池2后到达信号采集装置5，所述信号采集装置5将所述光源1的光信号转换成电信号后依次经过串口 6、数据线13、处理控制模块14后在所述显示模块12显示。所述可变光程吸收池2延光束传播设置于所述壳体11的凹槽位置。
[0025]优选的，所述光束转换装置15包括第一透镜8和第二透镜9及斩光器10，所述可变光程吸收池2内部延光传播方向分别设置有第三透镜2a和第四透镜2b，所述第一透镜8和第二透镜9延光传播方向分别设置于所述可变光程吸收池2两侧，所述第三透镜2a和第四透镜2b设置于所述第一透镜8和第二透镜9之间，所述第二透镜9与第四透镜2b之间设有斩光器10。
[0026]优选的，所述第三透镜2a和第四透镜2b之间的距离可调。在本实施例中，为检测不同氨氮浓度的水体，所述第三透镜2a和所述第四透镜2b可以在所述第一透镜8和第二透镜9之间向左或右移动，以适应待测水体中氨氮浓度的变化，确保测量精度高。
[0027]优选的，所述温度传感器3、PH传感器4，所述温度传感器3、PH传感器4设置于被测水体中，所述温度传感器3、PH传感器4与所述处理控制模块14连接。
[0028]优选的，所述温度传感器3，通过串口 6和数据线13与处理控制模块14相连，用于采集可变光程吸收池2处水体的温度，并将采集到的温度数据传输至所述处理控制模块14，根据温度值补偿水体的近红外吸光强度由温度引起的误差。所述PH传感器4，通过串口6和数据线13与处理控制模块14相连，用于采集所述可变光程吸收池2处水体的酸碱度，并将采集到的酸碱度数据传输至所述处理控制模块14，补偿水体的近红外吸光强度由酸碱度引起的误差。所述处理控制模块14设置有数字信号处理DSP芯片，对该检测系统整体进行控制，协调各部分运作。
[0029]优选的，所述处理控制模块14包括相连的处理模块和控制模块，所述处理模块与所述信号采集装置5连接，所述控制模块分别与可变光程吸收池2、温度传感器3、PH传感器4、信号采集装置5及显示模块12连接。
[0030]优选的，所述水体氨氮在线检测系统还包括清洁刷7，所述清洁刷7设置于第三透镜2a和第四透镜2b之间，所述清洁刷采用支撑杆可伸缩式自动清洁刷，在本实施例中，所述清洁刷7的支撑杆为可伸缩杆，根据需求调节支撑杆伸缩程度，实现清洁刷7对第三透镜2a和第四透镜2b的全方位清洗，不仅清洁度得到改善，而且保证第三透镜2a和第四透镜2b的透光度，使检测光线可以良好的传播，从而保证系统测得的数据清晰、准确。
[0031 ] 优选的，所述信号采集装置5，通过串口