专利名称：一种双波长紫外法有机废水cod检测装置及方法
技术领域：
本发明涉及废水COD测量领域，尤其涉及一种双波长紫外法有机废水COD检测装
置及方法。
背景技术：
化学需氧量(COD)反映水体受还原性有机物污染的程度，是水质污染监控和治理中必须检测的重要项目之一，也是水质评价的重要指标。传统COD检测是指在一定条件下用强氧化剂处理废水，水中还原性物质所消耗的强氧化剂的量，其结果折算成氧的含量。它的值越小，说明水质受污染越轻。水环境监测的COD测量方法主要为重铬酸钾氧化法和高锰酸盐指数法，两者测量结果相对可靠，重现性好，但存在着药剂耗费高、测量周期长、连续监测困难、废液产生二次污染、使用维护成本高等不足。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种双波长紫外法有机废水COD检测
装置及方法。本发明涉及一种双波长紫外法有机废水COD检测装置及方法，包括紫外光源、第一单色器、可见光源、第二单色器、测量槽、紫外探测器、可见光探测器、减法器、放大电路、A/D转换电路、PLC控制系统、显示装置；测量槽分别与第一单色器、第二单色器、紫外探测器、可见光探测器相连，第一单色器与紫外光源相连，第二单色器与可见光源相连，减法器、放大电路、A/D转换电路、PLC控制系统、显示装置顺次相连。所述的测量槽包括紫外光入射光路、紫外光探测光路、可见光入射光路、可见光探测光路、废水水样输入管路、测量光柱、壳体；壳体中心设有测量光柱，测量光柱内设有废水水样输入管路，测量光柱外侧设有紫外光入射光路、紫外光探测光路、可见光入射光路、可见光探测光路，可见光入射光路、可见光探测光路在同一光路上，紫外光入射光路、紫外光探测光路在同一光路上。所述的测量槽的水路系统包括第一水泵P1、第二水泵P2、第三水泵P3、废水池、第一电磁阀V1、第二电磁阀V2、第三电磁阀V3、第四电磁阀V4、第五电磁阀V5、第六电磁阀V6、第七电磁阀V7、第八电磁阀V8、第九电磁阀V9、第十电磁阀VlO、废水定量杯、纯净水定量杯、混合槽和纯净水循环池；所述的第一水泵Pl的进水口与工业现场有机废水管路的出水口连接，第一水泵Pl的出水口与废水池的第一进水口连接，废水池的防溢出口、废水定量杯的废水出口与工业现场有机废水管路连接，废水池的底部出水口通过第一电磁阀Vl与工业现场有机废水管路连接，废水池的废水出口通过第四电磁阀V4与第三电磁阀的V3的一端、废水定量杯的一端连接，废水定量杯的出水口通过第五电磁阀V5与第六电磁阀V6的一端、混合槽的进水口连接；第二水泵P2进水口与纯净水管路连接，出水口与纯净水循环池的第一进水口连接，纯净水循环池的出水口第三水泵P3的进水口连接，第三水泵P3的出水口分别与第七电磁阀V7的一端、第八电磁阀V8的一端、第二电磁阀V2的一端、第三电磁阀V3的另一端和纯净水循环池的第二进水口连接，第七电磁阀V7的另一端与纯净水定量杯的入水口连接，纯净水定量杯的溢出口与纯净水循环池的第二进水口连接，纯净水定量杯的出水口与第六电磁阀V6的另一端连接，第八电磁阀V8的另一端与混合槽的入水口连接，混合槽的出水口通过第九电磁阀V9与测量槽的入水口连接，测量槽的出水口通过第十电磁阀VlO与工业现场有机废水管路连接。所述的减法器电路包括三个运算放大器和四个电阻；所述的第一运算放大器Al的正向输入端与第一电压输入端连接，第一运算放大器Al的反向输入端与输出端、第一电阻Rl的一端连接，第一电阻Rl的另一端与第二电阻R2的一端、第三运算放大器A3的反向输入端连接，第三运算放大器A3的正向输入端与第二电阻R2的另一端连接作为电压输出端，第二运算放大器A2的反向输入端与第二电压输入端连接，第二运算放大器A2的反向输入端与第二运算放大器A2的输出端、第三电阻R3的一端连接，第三电阻R3的另一端与第三运算放大器的正向输入端、第四电阻R4连接，第四电阻R4的另一端接地。所述的放大电路包括九个电阻、一个电源发生端、四个电容、四个二极管、三个运放放大器、一个场效应管、两个开关和一个电感。电源发生端M的CE脚与第五电阻R5的一端连接，第五电阻R5的另一端与第一电容Cl的一端、第四运算放大器A4的输出端连接，第一电容Cl的另一端与第六电阻R6的一端、第七电阻R7的一端连接,第六电阻R6的另一端与电源发生端M的RLC脚、第一开关SI的一端连接,第一开关SI的另一端与场效应管Ql的漏极连接，场效应管Ql的栅极与第八电阻R8的一端连接，第八电阻R8的另一端接电源VCC，场效应管Ql的源极与电源发生端的SE端、第十一电阻Rll的一端连接，第十一电阻Rll的另一端与第一二极管Dl的阳极、第三二极管的阴极D3、第十二电阻R12的一端、第五运算放大器A5的反向输入端连接；第五运算放大器A5的正向输入端接地，正电源端接+3V电源，负电源接-3V电源，第一二极管Dl的阴极与第二二极管D2的阳极连接，第二二极管D2的阴极与第四二极管D4的阳极、第十二电阻R12的另一端、第五运算放大器A5的输出端、第十三电阻R13的一端连接，第四二极管D4的阴极与第三二极管D3的阳极连接，第十三电阻R13的另一端与第六运算放大器A6的反向输入端、第十五电阻R15的一端、第四电容C4的一端连接；第六运算放大器的正向输入端接地，正电源端接+3V电源，负电源接-3V电源，输出端与第四电容C4的另一端、第十四电阻R14的一端连接，第十四电阻R14的另一端与第十五电阻R15的另一端连接并与A/D转换芯片U3的2脚连接，第七电阻R7的另一端与第四运算放大器A4的反向输入端连接；第四运算放大器A4的正电源端接+3V电源，负电源接-3V电源，第四运算放大器A4的反向输入端与第九电阻R9的一端连接，第九电阻R9的另一端与三向开关S2的活动端连接，三向开关S2的另一个端与第一电感LI的线圈、第十电阻RlO的一端连接，第十电阻RlO的另一端与三向开关S2的还有一端连接并接地；第一电感LI的一端接电源VCC，另一端接地；第二电容C2的一端接+3V电源，另一端与第三电容C3的一端连接并接地，第三电容C3的另一端接-3V电源。所述的A/D转换电路包括5V参考电压芯片U2REF5050和A/D转换芯片U3LTC1864，四个电容；第二电容L2的一端与电源VCC连接,另一端与第五电容C5的一端、第六电容C6的一端、5V参考电压芯片U2的2脚连接,第五电容C5的另一端、第六电容C6的另一端、5V参考电压芯片U2的4脚连接并接地，5V参考电压芯片U2的6脚与第七电容C7的一端、A/D转换芯片U3的I脚连接，5V参考电压芯片U2的其余引脚架空，第七电容C7的另一端接地;A/D转换芯片U3的3脚接模拟地，4脚接数字地，8脚与第八电容C8的一端连接并接电源VCC，5脚与PLC的ADCONV脚连接，6脚与PLC的ADDTA脚连接，7脚与PLC的ADCLK脚连接，第八电容C8的另一端接地，第八电容C8的另一端接地。一种双波长紫外法有机废水COD检测方法，该方法包括以下步骤:
步骤一:分别打开紫外光源和可见光源，对被测有机废水水样进行紫外光和可见光两个波段的全波长扫描，将扫描结果输入到光谱分析仪，根据其最大吸收峰值确定有机废水水样在紫外光波段和可见光波段的单一透光率最大吸收峰，并由此作为测定波长λ ,和参比波长λ 2，并选择能够获取测定波长λ i和参比波长λ 2的对应的两个单色器；
步骤二、打开紫外光源和可见光源，经过两个单色器分别将光源发出的紫外光和可见光进行过滤，得到波长为的λ i和λ 2的紫外光和可见光；
步骤三、将这两束单一波长光分别照射测量槽中的废水水样:紫外光沿垂直于测量槽壁方向射入测量槽中，并穿过测量槽，通过紫外光电探测器获得光电信号；可见光沿垂直于测量槽壁方向和紫外光入射方向入射到测量槽中，通过可见光探测器获得光电信号；
其中测量槽中水样的获取步骤为:第一水泵Pi将从工业现场采集的有机废水水样抽入废水池中，经过蓄积和沉淀后，启动第四电磁阀V4，将废水水样注入废水定量杯，定量获取废水水样，与此同时，采样泵Ρ2将纯净水注入纯净水循环池，启动电磁阀V7，采样泵Ρ3抽取定量的纯净水注入纯净水定量杯。启动第五电磁阀V5和第六电磁阀V6，使定量的废水水样和纯净水一同注入混合槽,待混合均匀后,启动第九电磁阀V9，使水样注入到测量槽中。步骤四、紫外光探测器和可见光探测器获取的光电信号分别接入减法器电路的两个输入端，经过做差处理后得到去除悬浮物影响的有效紫外吸光度值和可见光的衰减率；
步骤五、减法器电路输出的有效信号输入到放大电路，对信号进行放大和去噪处理；步骤六、将放大后的信号接入A/D转换电路，使模拟信号能够转换成数字信号直接供PLC控制系统所用，进行数据处理、存储和显示。有益效果:(1)由于参比波长的补偿，能够消除大部分悬浮物对吸光度的影响，当水样的悬浮物浓度波动较大时，能较准确地预测出水样的COD值。(2)基于双波长紫外吸收法的水质COD在线测量仪器实现了水样提取、测量槽清洗、仪器校准以及整个测量的全过程自动化，大大缩短了检测试剂时间，提高了 COD检测效率。(3)根据实际水样扫描测定波长和参比波长，更符合水样具有多种污染物和不同吸光特性的实际情况，扩大了适用范围，提高了测量精度，能够适合于各类废水COD的在线、快速、准确的分析和测量。(4)不需要经过任何化学预处理，缩短了测量周期，同时对环境也不会造成污染。同时，在水样中为消除悬浮物的干扰，对悬浮物采用可见光来消除，可消除水样中悬浮物波动对吸光度带来干扰。
图1为装置系统结构 图2 (a)为测量槽的立体图； 图2 (b)为测量槽的俯视 图3为水路整体结构 图4为减法器电路 图5为放大电路结构 图6为A/D转换电路结构 图7为本发明的工作流程图。
具体实施例方式如图1所示，本发明一种双波长紫外法有机废水COD检测装置，包括全波长紫外光源、第一单色器、可见光源、第二单色器、测量槽、紫外探测器、可见光探测器、减法器、放大电路、A/D转换电路、PLC控制系统、显示装置；测量槽分别与第一单色器、第二单色器、紫外探测器、可见光探测器相连，第一单色器与紫外光源相连，第二单色器与可见光源相连，减法器、放大电路、A/D转换电路、PLC控制系统、显示装置顺次相连。如图2 (a)、图2(b)所示，所述的测量槽包括紫外光入射光路1、紫外光探测光路
2、可见光入射光路3、可见光探测光路4、废水水样输入管路5、测量光柱6、壳体7 ;壳体7中心设有测量光柱6，测量光柱6内设有废水水样输入管路5，测量光柱6外侧设有紫外光入射光路1、紫外光探测光路2、可见光入射光路3、可见光探测光路4，可见光入射光路3、可见光探测光路4在同一光路上，紫外光入射光路1、紫外光探测光路2在同一光路上。如图3所示，所述的测量槽的水路系统包括第一水泵P1、第二水泵P2、第三水泵P3、废水池、第一电磁阀V1、第二电磁阀V2、第三电磁阀V3、第四电磁阀V4、第五电磁阀V5、第六电磁阀V6、第七电磁阀V7、第八电磁阀V8、第九电磁阀V9、第十电磁阀V10、废水定量杯、纯净水定量杯、混合槽和纯净水循环池；所述的第一水泵Pl的进水口与工业现场有机废水管路的出水口连接，第一水泵Pl的出水口与废水池的第一进水口连接，废水池的防溢出口、废水定量杯的废水出口与工业现场有机废水管路连接，废水池的底部出水口通过第一电磁阀Vl与工业现场有机废水管路连接，废水池的废水出口通过第四电磁阀V4与第三电磁阀的V3的一端、废水定量杯的一端连接，废水定量杯的出水口通过第五电磁阀V5与第六电磁阀V6的一端、混合槽的进水口连接；第二水泵P2进水口与纯净水管路连接，出水口与纯净水循环池的第一进水口连接，纯净水循环池的出水口第三水泵P3的进水口连接，第三水泵P3的出水口分别与第七电磁阀V7的一端、第八电磁阀V8的一端、第二电磁阀V2的一端、第三电磁阀V3的另一端和纯净水循环池的第二进水口连接，第七电磁阀V7的另一端与纯净水定量杯的入水口连接，纯净水定量杯的溢出口与纯净水循环池的第二进水口连接，纯净水定量杯的出水口与第六电磁阀V6的另一端连接，第八电磁阀V8的另一端与混合槽的入水口连接,混合槽的出水口通过第九电磁阀V9与测量槽的入水口连接，测量槽的出水口通过第十电磁阀VlO与工业现场有机废水管路连接。如图4所示，所述的减法器电路包括三个运算放大器和四个电阻；所述的第一运算放大器Al的正向输入端与第一电压输入端连接,第一运算放大器Al的反向输入端与输出端、第一电阻Rl的一端连接，第一电阻Rl的另一端与第二电阻R2的一端、第三运算放大器A3的反向输入端连接，第三运算放大器A3的正向输入端与第二电阻R2的另一端连接作为电压输出端，第二运算放大器A2的反向输入端与第二电压输入端连接，第二运算放大器A2的反向输入端与第二运算放大器A2的输出端、第三电阻R3的一端连接，第三电阻R3的另一端与第三运算放大器的正向输入端、第四电阻R4连接，第四电阻R4的另一端接地。如图5所示，所述的放大电路包括九个电阻、一个电源发生端、四个电容、四个二极管、三个运放放大器、一个场效应管、两个开关和一个电感。电源发生端M的CE脚与第五电阻R5的一端连接,第五电阻R5的另一端与第一电容Cl的一端、第四运算放大器A4的输出端连接，第一电容Cl的另一端与第六电阻R6的一端、第七电阻R7的一端连接,第六电阻R6的另一端与电源发生端M的RLC脚、第一开关SI的一端连接,第一开关SI的另一端与场效应管Ql的漏极连接，场效应管Ql的栅极与第八电阻R8的一端连接，第八电阻R8的另一端接电源VCC，场效应管Ql的源极与电源发生端的SE端、第十一电阻RlI的一端连接，第十一电阻Rll的另一端与第一二极管Dl的阳极、第三二极管的阴极D3、第十二电阻R12的一端、第五运算放大器A5的反向输入端连接；第五运算放大器A5的正向输入端接地,正电源端接+3V电源，负电源接-3V电源，第一二极管Dl的阴极与第二二极管D2的阳极连接，第二二极管D2的阴极与第四二极管D4的阳极、第十二电阻R12的另一端、第五运算放大器A5的输出端、第十三电阻R13的一端连接，第四二极管D4的阴极与第三二极管D3的阳极连接,第十三电阻R13的另一端与第六运算放大器A6的反向输入端、第十五电阻R15的一端、第四电容C4的一端连接；第六运算放大器的正向输入端接地，正电源端接+3V电源，负电源接-3V电源，输出端与第四电容C4的另一端、第十四电阻R14的一端连接，第十四电阻R14的另一端与第十五电阻R15的另一端连接并与A/D转换芯片U3的2脚连接，第七电阻R7的另一端与第四运算放大器A4的反向输入端连接；第四运算放大器A4的正电源端接+3V电源，负电源接-3V电源，第四运算放大器A4的反向输入端与第九电阻R9的一端连接，第九电阻R9的另一端与三向开关S2的活动端连接，三向开关S2的另一个端与第一电感LI的线圈、第十电阻RlO的一端连接，第十电阻RlO的另一端与三向开关S2的还有一端连接并接地；第一电感LI的一端接电源VCC，另一端接地；第二电容C2的一端接+3V电源，另一端与第三电容C3的一端连接并接地，第三电容C3的另一端接-3V电源。如图6所示，所述的A/D转换电路包括5V参考电压芯片U2REF5050和A/D转换芯片U3LTC1864，四个电容；第二电容L2的一端与电源VCC连接，另一端与第五电容C5的一端、第六电容C6的一端、5V参考电压芯片U2的2脚连接,第五电容C5的另一端、第六电容C6的另一端、5V参考电压芯片U2的4脚连接并接地，5V参考电压芯片U2的6脚与第七电容C7的一端、A/D转换芯片U3的I脚连接，5V参考电压芯片U2的其余引脚架空，第七电容C7的另一端接地；A/D转换芯片U3的3脚接模拟地，4脚接数字地，8脚与第八电容C8的一端连接并接电源VCC，5脚与PLC的ADCONV脚连接，6脚与PLC的ADDTA脚连接，7脚与PLC的ADCLK脚连接，第八电容C8的另一端接地，第八电容C8的另一端接地。如图7所示，一种双波长紫外法有机废水COD检测方法，该方法包括以下步骤: 步骤一:分别打开紫外光源和可见光源，对被测有机废水水样进行紫外光和可见光两
个波段的全波长扫描，将扫描结果输入到光谱分析仪，根据其最大吸收峰值确定有机废水水样在紫外光波段和可见光波段的单一透光率最大吸收峰，并由此作为测定波长λ ,和参比波长λ 2，并选择能够获取测定波长λ i和参比波长λ 2的对应的两个单色器；
步骤二、打开紫外光源和可见光源，经过两个单色器分别将光源发出的紫外光和可见光进行过滤，得到波长为的λ i和λ 2的紫外光和可见光； 步骤三、将这两束单一波长光分别照射测量槽中的废水水样:紫外光沿垂直于测量槽壁方向射入测量槽中，并穿过测量槽，通过紫外光电探测器获得光电信号；可见光沿垂直于测量槽壁方向和紫外光入射方向入射到测量槽中，通过可见光探测器获得光电信号；
其中测量槽中水样的获取步骤为:第一水泵Pi将从工业现场采集的有机废水水样抽入废水池中，经过蓄积和沉淀后，启动第四电磁阀V4，将废水水样注入废水定量杯，定量获取废水水样，与此同时，采样泵P2将纯净水注入纯净水循环池，启动电磁阀V7，采样泵P3抽取定量的纯净水注入纯净水定量杯。启动第五电磁阀V5和第六电磁阀V6，使定量的废水水样和纯净水一同注入混合槽,待混合均匀后,启动第九电磁阀V9，使水样注入到测量槽中。步骤四、紫外光探测器和可见光探测器获取的光电信号分别接入减法器电路的两个输入端，经过做差处理后得到去除悬浮物影响的有效紫外吸光度值和可见光的衰减率；步骤五、减法器电路输出的有效信号输入到放大电路，对信号进行放大和去噪处理；步骤六、将放大后的信号接入A/D转换电路，使模拟信号能够转换成数字信号直接供PLC控制系统所用，进行数据处理、存储和显示。
权利要求
1.一种双波长紫外法有机废水COD检测装置，其特征在于:该装置包括紫外光源、第一单色器、可见光源、第二单色器、测量槽、紫外探测器、可见光探测器、减法器、放大电路、A/D转换电路、PLC控制系统、显示装置；测量槽分别与第一单色器、第二单色器、紫外探测器、可见光探测器相连，第一单色器与紫外光源相连，第二单色器与可见光源相连，减法器、放大电路、A/D转换电路、PLC控制系统、显示装置顺次相连。
2.根据权利要求1所述的一种双波长紫外法有机废水COD检测装置，其特征在于:所述的测量槽包括紫外光入射光路、紫外光探测光路、可见光入射光路、可见光探测光路、废水水样输入管路、测量光柱、壳体；壳体中心设有测量光柱，测量光柱内设有废水水样输入管路，测量光柱外侧设有紫外光入射光路、紫外光探测光路、可见光入射光路、可见光探测光路，可见光入射光路、可见光探测光路在同一光路上，紫外光入射光路、紫外光探测光路在同一光路上。
3.根据权利要求1所述的一种双波长紫外法有机废水COD检测装置，其特征在于:所述的测量槽的水路系统包括第一水泵P1、第二水泵P2、第三水泵P3、废水池、第一电磁阀V1、第二电磁阀V2、第三电磁阀V3、第四电磁阀V4、第五电磁阀V5、第六电磁阀V6、第七电磁阀V7、第八电磁阀V8、第九电磁阀V9、第十电磁阀V10、废水定量杯、纯净水定量杯、混合槽和纯净水循环池；所述的第一水泵Pl的进水口与工业现场有机废水管路的出水口连接，第一水泵Pl的出水口与废水池的第一进水口连接，废水池的防溢出口、废水定量杯的废水出口与工业现场有机废水管路连接，废水池的底部出水口通过第一电磁阀Vl与工业现场有机废水管路连接，废水池的废水出口通过第四电磁阀V4与第三电磁阀的V3的一端、废水定量杯的一端连接，废水定量杯的出水口通过第五电磁阀V5与第六电磁阀V6的一端、混合槽的进水口连接；第二水泵P2进水口与纯净水管路连接，出水口与纯净水循环池的第一进水口连接，纯净水循环池的出水口第三水泵P3的进水口连接，第三水泵P3的出水口分别与第七电磁阀V7的一端、第八电磁阀V8的一端、第二电磁阀V2的一端、第三电磁阀V3的另一端和纯净水循环池的第二进水口连接，第七电磁阀V7的另一端与纯净水定量杯的入水口连接，纯净水定量杯的溢出口与纯净水循环池的第二进水口连接，纯净水定量杯的出水口与第六电磁阀V6的另一端连接， 第八电磁阀V8的另一端与混合槽的入水口连接，混合槽的出水口通过第九电磁阀V9与测量槽的入水口连接，测量槽的出水口通过第十电磁阀VlO与工业现场有机废水管路连接。
4.根据权利要求1所述的一种双波长紫外法有机废水COD检测装置，其特征在于:所述的减法器电路包括三个运算放大器和四个电阻；所述的第一运算放大器Al的正向输入端与第一电压输入端连接，第一运算放大器Al的反向输入端与输出端、第一电阻Rl的一端连接，第一电阻Rl的另一端与第二电阻R2的一端、第三运算放大器A3的反向输入端连接，第三运算放大器A3的正向输入端与第二电阻R2的另一端连接作为电压输出端，第二运算放大器A2的反向输入端与第二电压输入端连接，第二运算放大器A2的反向输入端与第二运算放大器A2的输出端、第三电阻R3的一端连接，第三电阻R3的另一端与第三运算放大器的正向输入端、第四电阻R4连接，第四电阻R4的另一端接地。
5.根据权利要求1所述的一种双波长紫外法有机废水COD检测装置，其特征在于:所述的放大电路包括九个电阻、一个电源发生端、四个电容、四个二极管、三个运放放大器、一个场效应管、两个开关和一个电感；电源发生端M的CE脚与第五电阻R5的一端连接,第五电阻R5的另一端与第一电容Cl的一端、第四运算放大器A4的输出端连接，第一电容Cl的另一端与第六电阻R6的一端、第七电阻R7的一端连接,第六电阻R6的另一端与电源发生端M的RLC脚、第一开关SI的一端连接,第一开关SI的另一端与场效应管Ql的漏极连接，场效应管Ql的栅极与第八电阻R8的一端连接，第八电阻R8的另一端接电源VCC，场效应管Ql的源极与电源发生端的SE端、第十一电阻Rll的一端连接，第十一电阻Rll的另一端与第一二极管Dl的阳极、第三二极管的阴极D3、第十二电阻R12的一端、第五运算放大器A5的反向输入端连接；第五运算放大器A5的正向输入端接地，正电源端接+3V电源，负电源接-3V电源，第一二极管Dl的阴极与第二二极管D2的阳极连接，第二二极管D2的阴极与第四二极管D4的阳极、第十二电阻R12的另一端、第五运算放大器A5的输出端、第十三电阻R13的一端连接，第四二极管D4的阴极与第三二极管D3的阳极连接，第十三电阻R13的另一端与第六运算放大器A6的反向输入端、第十五电阻R15的一端、第四电容C4的一端连接；第六运算放大器的正向输入端接地，正电源端接+3V电源，负电源接-3V电源，输出端与第四电容C4的另一端、第十四电阻R14的一端连接，第十四电阻R14的另一端与第十五电阻R15的另一端连接并与A/D转换芯片U3的2脚连接，第七电阻R7的另一端与第四运算放大器A4的反向输入端连接；第四运算放大器A4的正电源端接+3V电源，负电源接-3V电源，第四运算放大器A4的反向输入端与第九电阻R9的一端连接，第九电阻R9的另一端与三向开关S2的活动端连接，三向开关S2的另一个端与第一电感LI的线圈、第十电阻RlO的一端连接，第十电阻RlO的另一端与三向开关S2的还有一端连接并接地；第一电感LI的一端接电源VCC，另一端接地；第二电容C2的一端接+3V电源，另一端与第三电容C3的一端连接并接地，第三电容C3的另一端接-3V电源。
6.根据权利要求1所述的一种双波长紫外法有机废水COD检测装置，其特征在于:所述的A/D转换电路包括5V参考电压芯片U2REF5050和A/D转换芯片U3LTC1864，四个电容；第二电容L2的一端与电源VCC连接,另一端与第五电容C5的一端、第六电容C6的一端、5V参考电压芯片U2的2脚连接，第五电容C5的另一端、第六电容C6的另一端、5V参考电压芯片U2的4脚连接并接地，5V参考电压芯片U2的6脚与第七电容C7的一端、A/D转换芯片U3的I脚连接，5V参考电压芯片U2的其余引脚架空，第七电容C7的另一端接地；A/D转换芯片U3的3脚接模拟地，4脚接数字地，8脚与第八电容C8的一端连接并接电源VCC，5脚与PLC的ADCONV脚连 接，6脚与PLC的ADDTA脚连接，7脚与PLC的ADCLK脚连接，第八电容C8的另一端接地，第八电容C8的另一端接地。
7.一种双波长紫外法有机废水COD检测方法，其特征在于:该方法包括以下步骤: 步骤一:分别打开紫外光源和可见光源，对被测有机废水水样进行紫外光和可见光两个波段的全波长扫描，将扫描结果输入到光谱分析仪，根据其最大吸收峰值确定有机废水水样在紫外光波段和可见光波段的单一透光率最大吸收峰，并由此作为测定波长λ ,和参比波长λ 2，并选择能够获取测定波长λ i和参比波长λ 2的对应的两个单色器； 步骤二、打开紫外光源和可见光源，经过两个单色器分别将光源发出的紫外光和可见光进行过滤，得到波长为的λ i和λ 2的紫外光和可见光； 步骤三、将这两束单一波长光分别照射测量槽中的废水水样:紫外光沿垂直于测量槽壁方向射入测量槽中，并穿过测量槽，通过紫外光电探测器获得光电信号；可见光沿垂直于测量槽壁方向和紫外光入射方向入射到测量槽中，通过可见光探测器获得光电信号；其中测量槽中水样的获取步骤为:第一水泵Pi将从工业现场采集的有机废水水样抽入废水池中，经过蓄积和沉淀后，启动第四电磁阀V4，将废水水样注入废水定量杯，定量获取废水水样，与此同时，采样泵P2将纯净水注入纯净水循环池，启动电磁阀V7，采样泵P3抽取定量的纯净水注入纯净水定量杯；启动第五电磁阀V5和第六电磁阀V6，使定量的废水水样和纯净水一同注入混合槽,待混合均匀后,启动第九电磁阀V9，使水样注入到测量槽中；步骤四、紫外光探测器和可见光探测器获取的光电信号分别接入减法器电路的两个输入端，经过做差处理后得到去除悬浮物影响的有效紫外吸光度值和可见光的衰减率；步骤五、减法器电路输出的有效信号输入到放大电路，对信号进行放大和去噪处理；步骤六、将放大后的信号接入A/D转换电路，使模拟信号能够转换成数字信号直接供PLC控制系统所用， 进行数据处理、存储和显示。
全文摘要
本发明公开了一种双波长紫外法有机废水COD检测装置及方法，现有实际应用中预测模型普遍存在的问题是水样中悬浮物波动对吸光度带来干扰，从而直接影响了模型的准确性，本发明的测量槽分别与第一单色器、第二单色器、紫外探测器、可见光探测器相连，第一单色器与紫外光源相连，第二单色器与可见光源相连，减法器、放大电路、A/D转换电路、PLC控制系统、显示装置顺次相连。本发明能较准确的预测出水样的COD值，测量过程的全自动化，大大缩短了测量周期，提高了COD测量速度，提高了适用范围和测量精度，能够适合于各类废水COD的在线、快速、准确的分析和测量。
文档编号G01N21/33GK103149166SQ201310044689
公开日2013年6月12日 申请日期2013年1月31日 优先权日2013年1月31日
发明者夏凤毅, 盛成龙, 李金页 申请人:中国计量学院