本實用新型屬于測試裝置的技術改進領域，尤其涉及一種在線式全光譜水質分析儀。

背景技術：

現(xiàn)有水質光譜檢測設備：1.非在線式水質光譜分析儀，通常人工采樣后利用化學和光譜的方法進行實驗室檢測2.在線式單參數(shù)水質光譜分析儀，含有復雜的預處理系統(tǒng)。3.在線式多參數(shù)水質光譜分析儀，為多傳感器集成組合式。光譜法使用光譜一般使用單色光或者是200-400nm紫外光連續(xù)光。

非在線式和在線式單參數(shù)水質光譜分析儀一般都要進行水樣預處理，此工藝繁雜、測量周期長、所需化學試劑多、成本高、污染環(huán)境。目前也有多參數(shù)的水質監(jiān)測系統(tǒng)，但都是采用多個傳感器進行集成，此法需要多個不同類型傳感器，成本較高，不便于操作。目前在線式水質光譜分析儀都不能實現(xiàn)把儀器直接放入水中在線式原位檢測。樣品吸收池的光程一般都是固定的不能無法實現(xiàn)吸收光程的調節(jié)，導致測試范圍較窄。雙光束的參比光路一般都是空氣，由于空氣和水的折射率相差較大，使得光路稍有偏差，導致測試誤差較大。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種在線式全光譜水質分析儀，旨在解決上述的技術問題。

本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種在線式全光譜水質分析儀，所述在線式全光譜水質分析儀包括光路模塊及測控系統(tǒng)，所述光路模塊通信連接所述測控系統(tǒng)，所述光路模塊包括光源驅動單元、光源單元、聚焦準直分光單元、測量通道單元、參比通道單元、第一一分二光纖、準直單元、聚焦單元、第二一分二光纖及光譜儀，所述光源驅動單元的輸出端連接所述光源單元的驅動端，所述光源單元發(fā)出的光束經過聚焦準直分光單元聚焦進入所述第一一分二光纖的單端，所述第一一分二光纖的雙端分別將光束進入準直單元，光束經過準直單元進入光束選擇器，光束經過光束選擇器分別進入測量通道單元及參比通道單元，所述測量通道單元及參比通道單元輸出的光束分別經過聚焦單元進入第二一分二光纖的雙端，所述第二一分二光纖的單端連接所述光譜儀的輸入端。

本實用新型的進一步技術方案是：所述測量通道單元及參比通道單元分別設置于樣品池上，所述樣品池固定連接有光程件，所述光程件的兩側通過密封圈與所述樣品池相連。

本實用新型的進一步技術方案是：所述光程件包括原位式光程件及岸上式光程件，所述原位式光程件包括本體，所述本體的兩側中間設有通孔，所述本體的頂面兩端分別設有向下的凹陷部，兩個凹陷部之間設有凹槽，所述凹陷部的底面對稱設有螺紋孔，所述凹槽兩側通孔通過石英窗口鏡片密封連接。

本實用新型的進一步技術方案是：所述岸上式光程件包括本體，所述本體的頂面設有向下的凹陷槽，所述本體的相對側面中間分別設有通孔，所述凹陷槽的底面角位置設有螺紋孔。

本實用新型的進一步技術方案是：所述樣品池的截面成圓形，所述樣品池的兩端均向下凹陷成階梯形，兩凹陷之間分別設有測量通道孔及參比通道孔，所述樣品池的圓形表面中間設有向內凹陷的測量凹陷部，所述測量凹陷部的對稱面設有向內的凹陷面，所述凹陷面中間設有向下的參比凹陷槽，所述測量凹陷部底面設有固定螺紋孔，所述凹陷面上在參比凹陷槽兩側設有固定螺紋孔。

本實用新型的進一步技術方案是：所述聚焦準直分光單元采用的是兩塊凹面相對設置的凸透鏡；所述準直單元采用的是兩面凸透鏡；所述聚焦單元采用的是兩面凸透鏡。

本實用新型的進一步技術方案是：所述光源單元采用的是氙燈。

本實用新型的進一步技術方案是：所述測控系統(tǒng)包括主控模塊及控制板，所述主控模塊通信連接所述控制板雙向通信，所述主控模塊包括平行設置的時序控制單元及測控單元。

本實用新型的進一步技術方案是：所述控制板上分別設有中央處理器MCU、光傳感器陣列時序產生單元、光傳感器陣列單元、光電監(jiān)測單元、信號調解及放大處理單元、A/D轉換單元及數(shù)據緩沖及處理單元，所述中央處理器MCU的輸出端分別連接光源驅動單元的輸入端、光傳感器陣列時序產生單元的輸入端、數(shù)據緩存及處理單元的輸入端及A/D轉換單元的輸入端，所述光傳感器陣列時序產生單元的輸出端連接所述光傳感器陣列的輸入端，所述光傳感器陣列的輸入端還連接所述光束選擇器的輸出端，所述光傳感器陣列的輸出端連接所述信號調解及放大處理單元的輸入端，所述信號調解及放大處理單元輸出端連接所述A/D轉換單元的輸入端，所述A/D轉換單元的輸出端連接所述數(shù)據緩存及處理單元的輸入端，所述數(shù)據緩存及處理單元的輸入端還連接所述光電監(jiān)測單元的輸出端，所述光電監(jiān)測單元的輸入端連接所述光束選擇器的輸出端，所述數(shù)據緩存及處理單元的輸出端連接所述測控單元的輸入端，所述中央處理器MCU的輸入端連接所述時序控制單元的輸入端。

本實用新型的進一步技術方案是：所述主控模塊采用的是上位機或主系統(tǒng)。

本實用新型的有益效果是：可以進行紫外可見區(qū)（190-730nm）光譜掃描，可以利用可見光區(qū)光譜實現(xiàn)對濁度補償，提高測試準確性，可以通過更換光程件實現(xiàn)完全浸入水中和岸上水質監(jiān)測兩種不同形式，可根據不同的水體測試要求直接替換拆裝光程件，方便，快捷?？梢詫崿F(xiàn)參比通道密封蒸餾水，提高測試準確度。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例提供的光路模塊的結構示意圖。

圖2是本實用新型實施例提供的測控系統(tǒng)的結構框圖。

圖3是本實用新型實施例提供的樣品池的結構圖一。

圖4是本實用新型實施例提供的樣品池的結構圖一。

圖5是本實用新型實施例提供的樣品池的結構圖一。

圖6是本實用新型實施例提供的樣品池的結構圖一。

圖7是本實用新型實施例提供的原位式光程件的結構圖。

圖8是本實用新型實施例提供的岸上式光程件的結構圖。

具體實施方式

圖1示出了本實用新型提供的在線式全光譜水質分析儀，所述在線式全光譜水質分析儀包括光路模塊及測控系統(tǒng)，所述光路模塊通信連接所述測控系統(tǒng)，所述光路模塊包括光源驅動單元、光源單元、聚焦準直分光單元、測量通道單元、參比通道單元、第一一分二光纖、準直單元、聚焦單元、第二一分二光纖及光譜儀，所述光源驅動單元的輸出端連接所述光源單元的驅動端，所述光源單元發(fā)出的光束經過聚焦準直分光單元聚焦進入所述第一一分二光纖的單端，所述第一一分二光纖的雙端分別將光束進入準直單元，光束經過準直單元進入光束選擇器，光束經過光束選擇器分別進入測量通道單元及參比通道單元，所述測量通道單元及參比通道單元輸出的光束分別經過聚焦單元進入第二一分二光纖的雙端，所述第二一分二光纖的單端連接所述光譜儀的輸入端。

所述測量通道單元及參比通道單元分別設置于樣品池上，所述樣品池固定連接有光程件，所述光程件的兩側通過密封圈與所述樣品池相連。

所述光程件包括原位式光程件及岸上式光程件，所述原位式光程件包括本體，所述本體的兩側中間設有通孔，所述本體的頂面兩端分別設有向下的凹陷部20，兩個凹陷部之間設有凹槽21，所述凹陷部20的底面對稱設有螺紋孔，所述凹槽21兩側通孔通過石英窗口鏡片密封連接。

所述岸上式光程件包括本體，所述本體的頂面設有向下的凹陷槽30，所述本體的相對側面中間分別設有通孔32，所述凹陷槽30的底面角位置設有螺紋孔。

所述樣品池10的截面成圓形，所述樣品池10的兩端均向下凹陷成階梯形，兩凹陷之間分別設有測量通道孔及參比通道孔，所述樣品池的圓形表面中間設有向內凹陷的測量凹陷部103，所述測量凹陷部103的對稱面設有向內的凹陷面101，所述凹陷面中間設有向下的參比凹陷槽102，所述測量凹陷部103底面設有固定螺紋孔，所述凹陷面101上在參比凹陷槽102兩側設有固定螺紋孔。

所述聚焦準直分光單元采用的是兩塊凹面相對設置的凸透鏡；所述準直單元采用的是兩面凸透鏡；所述聚焦單元采用的是兩面凸透鏡。

所述光源單元采用的是氙燈。

所述測控系統(tǒng)包括主控模塊及控制板，所述主控模塊通信連接所述控制板雙向通信，所述主控模塊包括平行設置的時序控制單元及測控單元。

所述控制板上分別設有中央處理器MCU、光傳感器陣列時序產生單元、光傳感器陣列單元、光電監(jiān)測單元、信號調解及放大處理單元、A/D轉換單元及數(shù)據緩沖及處理單元，所述中央處理器MCU的輸出端分別連接光源驅動單元的輸入端、光傳感器陣列時序產生單元的輸入端、數(shù)據緩存及處理單元的輸入端及A/D轉換單元的輸入端，所述光傳感器陣列時序產生單元的輸出端連接所述光傳感器陣列的輸入端，所述光傳感器陣列的輸入端還連接所述光束選擇器的輸出端，所述光傳感器陣列的輸出端連接所述信號調解及放大處理單元的輸入端，所述信號調解及放大處理單元輸出端連接所述A/D轉換單元的輸入端，所述A/D轉換單元的輸出端連接所述數(shù)據緩存及處理單元的輸入端，所述數(shù)據緩存及處理單元的輸入端還連接所述光電監(jiān)測單元的輸出端，所述光電監(jiān)測單元的輸入端連接所述光束選擇器的輸出端，所述數(shù)據緩存及處理單元的輸出端連接所述測控單元的輸入端，所述中央處理器MCU的輸入端連接所述時序控制單元的輸入端。

所述主控模塊采用的是上位機或主系統(tǒng)。

分析儀按照控制板的時序觸發(fā)氙燈閃光，氙燈發(fā)出的光經過聚焦準直后通過一分二光纖聚焦分別通過測量通道和參比通道，通過電機轉動光束選擇器選擇聚焦后至光譜儀檢測。如圖1所示。

控制板通過接收主系統(tǒng)/上位機MPU的控制信號產生光傳感器陣列的工作時序，同時控制板控制氙燈觸發(fā)閃光；光傳感器陣列接收通過電機轉動光束選擇器選擇聚焦后的光，將光信號

轉換為電信號，經過信號調理放大處理后，輸出給A/D轉換器;經過過光束選擇器上的光電檢測區(qū)分測量通道數(shù)據和參比通道數(shù)據，轉換后的數(shù)字信號經過緩存及處理后，上傳給上層測控軟件模塊，繪制成光譜圖。如圖2所示。

樣品池分為測量和參比兩個通道，測量通道比參比通道光孔要大，光孔都使用石英窗口鏡片密封，測量通道為30mm,底下有四個螺絲孔用來固定光程件，如圖3-6所示，左右兩側光孔使用石英窗口鏡片密封，腔內可注水，使用密封圈和蓋片壓緊，再用螺絲固定。

當放入水底時,30mm光程不需要加入光程件可直接放入，若是有光程要求，如5mm,可參見圖5設計，左右兩側使用密封圈使之與樣品池緊密連接，不至于漏水，光程塊開孔要比樣品池略大，中間兩孔使用石英窗口鏡片密封，通過底下螺絲孔與樣品池固定連接。

當岸上測試時，可換上岸上的測試專用光程件，30mm光程件參見圖6設計，左右兩側使用密封圈使之與樣品池緊密連接，不至于漏水，靠近樣品兩側不需要使用石英窗口鏡片密封（但是小于30mm的需要使用石英窗口鏡片密封），光程件開孔要比樣品池略大，通過底下螺絲孔與樣品池固定連接，上面使用蓋片密封。通過上下兩孔連接水質導管進行流通。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。