有机物检测传感器及其检测方法与流程

本发明涉及一种有机物检测装置，特别是涉及一种有机物检测传感器及其检测方法，用于检测水中不同有机物的含量。

背景技术：

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。

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。

随着人们生活水平的提高，使用净水器对自来水进行过滤，然后饮用过滤后干净的纯水已经成为人们日常生活中很常见的健康饮水方式。净水器的过滤芯一般能过滤水中大部分杂质、金属和有机物。然后，现有的净水器，往往不能直观明了的显示未过滤及过滤后水中有机物的含量，用户体验并不好。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种体积小、成本低、适用性强的有机物检测传感器。

本发明进一步所要解决的技术问题是提供一种上述有机物检测传感器的检测方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种有机物检测传感器，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；其特征在于所述光源组件包括

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。

再改进，本发明的有机物传感器还包括设置在后光栏后透光缝光路后方的对照组紫外线接收器，对照组紫外线接收器也与电路板连接。

本发明解决上述进一步技术问题所采用的技术方案为：具有上述结构的有机物检测传感器的检测方法，其特征在于：包括如下步骤：

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。

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；

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。

当有机物传感器还包括设置在后光栏后透光缝光路后方的对照组紫外线接收器时，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第一紫外线强度参照值；同时电路板记录在不同紫外线波长情况下，对照组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第二紫外线强度参照值；

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，此时电路板记录在不同紫外线波长情况下，对照组紫外线接收器接收到的紫外线强度值，然后将这些紫外线强度值记为临时紫外线强度参照值，将不同紫外线波长情况下的临时紫外线强度参照值除以相应紫外线波长下的第二紫外线强度参照值，获得不同自外形波长情况下的光源强度衰减比例；电路板同时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，将不同紫外线波长情况下的紫外线强度检测值乘以相应紫外线波长情况下的光源强度衰减比例，获得不同紫外线波长情况下的紫外线强度查找值，然后采用这些紫外线强度查找值与步骤(2)中对应的紫外线波长情况下的第一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。

与现有技术相比，本发明的优点在于：能有效检测水中有机物含量，部件少，结构简单，因此可以制成体积较小、成本较低的检测部件。

附图说明

图1为本发明实施例一中有机物检测传感器立体结构示意图；

图2为本发明实施例一中有机物检测传感器立体剖视；

图3为本发明实施例一中有机物检测传感器的俯视图；

图4为本发明实施例二中有机物检测传感器立体剖视。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例一

如图1～3所示的有机物传感器，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，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。

实施例二

与实施例一不同的是，后光栏3后透光缝31光路后方设有的对照组紫外线接收器15，该对照组紫外线接收器15也与电路板6连接，参见图4所示。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第一紫外线强度参照值；同时电路板6记录在不同紫外线波长情况下，对照组紫外线接收器15接收到的紫外线强度值，并将这些紫外线强度值记为第二紫外线强度参照值；

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，此时电路板6记录在不同紫外线波长情况下，对照组紫外线接收器15接收到的紫外线强度值，然后将这些紫外线强度值记为临时紫外线强度参照值，将不同紫外线波长情况下的临时紫外线强度参照值除以相应紫外线波长下的第二紫外线强度参照值，获得不同自外形波长情况下的光源强度衰减比例；电路板6同时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，将不同紫外线波长情况下的紫外线强度检测值乘以相应紫外线波长情况下的光源强度衰减比例，获得不同紫外线波长情况下的紫外线强度查找值，然后采用这些紫外线强度查找值与步骤(2)中对应的紫外线波长情况下的第一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。