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专利号: 2020101059830
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于污水实时监测的光谱监测系统,其特征在于,包括污水吸入缓冲装置(1)、检测管道(2)、光外差光谱检测装置(3)、激光诱导击穿光谱检测装置(4)和计算机(5);污水吸入缓冲装置(1)吸入污水并使污水稳定流动后,送至检测管道(2)中;光外差光谱检测装置(3)设置在检测管道(2)侧面,用于检测检测管道(2)中污水的光外差光谱;激光诱导击穿光谱检测装置(4)设置在检测管道(2)末端,用于检测污水的激光诱导击穿光谱;计算机(5)分别与光外差光谱检测装置(3)和激光诱导击穿光谱检测装置(4)相连,用于光谱数据分析。

2.根据权利要求1所述的用于污水实时监测的光谱监测系统,其特征在于,光外差光谱检测装置(3)包括染料激光器(301)、第一分束镜(302)、第一反射镜(303)、光阑(304)、第二反射镜(305)、第二分束镜(306)、光电探测器(307)、信号放大器(308)和示波器(309),检测管道(2)左、右侧均设置有透光玻璃;

染料激光器(301)发射的激光经第一分束镜(302)分为第一透射光和第一反射光,所述第一透射光射至第二分束镜(306)并作为标准光;所述第一反射光经第一反射镜(303)反射后,依次穿过检测管道(2)左透光玻璃、检测管道(2)内的污水和检测管道(2)右透光玻璃后,射至光阑(304)并变为衍射光;所述衍射光作为调制光,经第二反射镜(305)反射至第二分束镜(306)后,与所述标准光“混合”形成混频光;光电探测器(307)探测所述混频光的光谱信号,光谱信号经信号放大器(308)放大后耦合进入示波器(309)并传至计算机(5)中。

3.根据权利要求1所述的用于污水实时监测的光谱监测系统,其特征在于,还包括漏斗(6),检测管道(2)末端自漏斗(6)上部切向插入漏斗(6)中;激光诱导击穿光谱检测装置(4)包括Nd:YAG固体激光器(401)、第三反射镜(402)、透镜(403)、光纤探头(404)和多通道光谱仪(405);Nd:YAG固体激光器(401)发出的激光经第三反射镜(402)反射至漏斗(6)中,并经透镜(403)聚焦于漏斗(6)中的污水液面,产生高温等离子体;光纤探头(404)对着激光聚焦点,探测高温等离子体跃迁光谱,并通过多通道光谱仪(405)传至计算机(5)中。

4.根据权利要求3所述的用于污水实时监测的光谱监测系统,其特征在于,漏斗(6)包括筒形构件(601)、第一喇叭构件(602)、第二喇叭构件(603)和底部出口管(604),筒形构件(601)、第一喇叭构件(602)和第二喇叭构件(603)自上而下依次相连,筒形构件(601)、第一喇叭构件(602)和第二喇叭构件(603)的倾斜角度依次减小,筒形构件(601)上开设有供检测管道(2)插入的通孔;底部出口管(604)与第二喇叭构件(603)底部一体连接。

5.根据权利要求4所述的用于污水实时监测的光谱监测系统,其特征在于,还包括排水管(7),排水管(7)与底部出口管(604)相连。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于污水实时监测的光谱监测系统,其特征在于,污水吸入缓冲装置(1)包括抽水器(101)、电机(103)、第一连接管(104)、第二连接管(105)和起反向阻塞作用的特斯拉阀(102),抽水器(101)、第一连接管(104)、特斯拉阀(102)和第二连接管(105)依次相连,第二连接管(105)与检测管道(2)相连,电机(103)为抽水器(101)提供动力。

7.根据权利要求6所述的用于污水实时监测的光谱监测系统,其特征在于,特斯拉阀(102)结构中,单个缓冲单元的分流角度为30°,汇合角度为90°。