CN105021587A - 一种基于紫外荧光法的多链烃物质测量装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于紫外荧光法的多链烃物质测量装置，包括供电电源、紫外光源发生器、光路装置、测量电路装置、控制电路装置；供电电源连紫外光源发生器、测量电路装置及控制电路装置，紫外光源发生器连光路装置并发出激发光，光路装置将激发光射入被测水体并接收荧光；光路装置连测量电路装置并将荧光传到测量电路装置，测量电路装置将荧光信号转为电信号；测量电路装置连控制电路装置并传输电信号，控制电路装置将电信号转化为模拟输出信号或数字输出信号；控制电路装置连数据接收装置并将模拟输出信号或数字输出信号传输到数据接收装置。本发明能在线检测多链烃类物质，测量稳定性好，测量下限低，能很好适应环境，安全可靠。

Description

一种基于紫外荧光法的多链烃物质测量装置及其方法

技术领域

本发明涉及测量仪表领域，尤其涉及一种基于紫外荧光法的多链烃物质测量装置及其方法。

背景技术

在线多链烃类物质的测量是测量仪表行业难度较大的技术领域，设计多个学科，技术门槛高，原理复杂，总的来说，行业尚不成熟，处于发展中。目前国内产品，多以红外检测法为主，只能用于ppm以上级别的大量程测量，紫外荧光法更多见于一些国外产品，多使用氘灯。一般来说，在线多链烃物质测量装置普遍具有体积大，价格昂贵，寿命短等多种问题。

发明内容

本发明的目的：提供一种基于紫外荧光法的多链烃物质测量装置及其方法，在涉及海水、地表水和土壤测量条件下，适用于复杂恶劣的测量环境中，也适用于工业生产环境下的仪器测量，对水和土壤中各种多链烃类物质有很好的测量效果，可实现ug/L级别的测量精度。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种基于紫外荧光法的多链烃物质测量装置，包括供电电源、紫外光源发生器、光路装置、测量电路装置及控制电路装置，所述的控制电路装置外接数据接收装置交换模拟或数字信号；所述的供电电源分别与所述的紫外光源发生器、测量电路装置及控制电路装置连接，所述的紫外光源发生器与所述的光路装置连接并发出激发光到所述的光路装置，所述的光路装置的底部设置在被测水体内，并将所述的紫外光源发生器的激发光发射入被测水体内，并接收所述的激发光在被测水体内经多链烃物质后返回的荧光；所述的光路装置与所述的测量电路装置连接，并将被测水体返回的荧光传输到所述的测量电路装置内，所述的测量电路装置将所述的荧光信号转换为电信号；所述的测量电路装置与所述的控制电路装置连接并将所述的电信号传输到所述的控制电路装置，所述的控制电路装置将所述的电信号转化为模拟输出信号或数字输出信号；所述的控制电路装置与所述的数据接收装置连接，并将所述的模拟输出信号或数字输出信号传输到所述的数据接收装置。

上述的基于紫外荧光法的多链烃物质测量装置，其中，所述的光路装置与所述的测量电路装置之间设有滤光片，所述的滤光片过滤被测水体返回的荧光。

上述的基于紫外荧光法的多链烃物质测量装置，其中，所述的数据接收装置为PLC或数采仪或PC机。

上述的基于紫外荧光法的多链烃物质测量装置，其中，所述的紫外光源发生器为LED光源或氙灯。

一种基于紫外荧光法的多链烃物质测量装置的检测方法，其中，该方法至少包括如下步骤：

步骤1：所述的基于紫外荧光法的多链烃物质测量装置上电后进行***初始化。

步骤2：所述的基于紫外荧光法的多链烃物质测量装置正常进入工作模式，每次测量时，开启所述的紫外光源发生器。

步骤3：所述的控制电路装置扫描测量通道，所述的测量电路装置变换荧光信号为电信号，并发送到所述的控制电路装置。

步骤4：采样完成后，关闭所述的紫外光源发生器。

步骤5：所述的控制电路装置判断是否数据采样成功，若数据采样成功则进行数据的计算处理，并将测量参数数值输出到所述的数据接收装置，若数据采样不成功，则输出为0。

步骤6：数据检测完成后，所述的控制电路装置判断是否进入下一次测量流程，若是，则返回步骤2，若否，则循环步骤6。

上述的基于紫外荧光法的多链烃物质测量装置的检测方法，其中，在所述的步骤2中，所述的基于紫外荧光法的多链烃物质测量装置正常进入工作模式时，信号循环采样。

本发明能在线检测多链烃类物质，测量稳定性好，测量下限低，使用寿命长，安全无污染，能很好适应地表水、海水和土壤等的测量环境，安装方便，使用成本低，适合工业生产、油田监控、环境监测等多种场合。

附图说明

图1是本发明一种基于紫外荧光法的多链烃物质测量装置的连接图。

图2是本发明一种基于紫外荧光法的多链烃物质测量装置的测量方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本发明的实施例。

请参见附图1所示，一种基于紫外荧光法的多链烃物质测量装置，包括供电电源1、紫外光源发生器2、光路装置3、测量电路装置4及控制电路装置5，所述的控制电路装置5外接数据接收装置6交换模拟或数字信号；所述的供电电源1分别与所述的紫外光源发生器2、测量电路装置4及控制电路装置5连接，所述的紫外光源发生器2与所述的光路装置3连接并发出激发光到所述的光路装置3，所述的光路装置3的底部设置在被测水体内，并将所述的紫外光源发生器2的激发光发射入被测水体内，并接收所述的激发光在被测水体内经多链烃物质后返回的荧光；所述的光路装置3与所述的测量电路装置4连接，并将被测水体返回的荧光传输到所述的测量电路装置4内，所述的测量电路装置4将所述的荧光信号转换为电信号；所述的测量电路装置4与所述的控制电路装置5连接并将所述的电信号传输到所述的控制电路装置5，所述的控制电路装置5将所述的电信号转化为模拟输出信号或数字输出信号；所述的控制电路装置5与所述的数据接收装置6连接，并将所述的模拟输出信号或数字输出信号传输到所述的数据接收装置6。

所述的光路装置3与所述的测量电路装置4之间设有滤光片7，所述的滤光片7过滤被测水体返回的荧光。

所述的数据接收装置6为PLC或数采仪或PC机等。

所述的紫外光源发生器2为LED光源或氙灯等，产生紫外激发光。

本发明采用的原理是多链烃物质在紫外线照射下，会产生一定波长的荧光，通过测量荧光强度，测量多链烃的含量。传感器通过紫外光源发生器2产生激发光，激发光通过光路装置3整形后照射水体，激发光遇到被测水体中的多链烃物质后，产生一定波长范围的荧光。荧光散射后，通过光路装置3进入传感器，经过滤波后的荧光被测量电路装置4检测后，变换为电信号，电信号经控制电路装置5处理后，生成模拟输出信号或者数字输出信号，控制电路装置5能通过数据通讯接口接收外部数据接收装置6，如：PLC或数采仪或PC机的命令，如读取、校准等。

供电电源1负责给紫外光源发生器2、控制电路装置5、测量电路装置4供电。

控制电路装置5负责控制光电时序，测量信号模数转换，外部通讯和测量数据输出。它接收光路装置3测量的模拟信号并进行计算和转换，通过多制式通讯接口对外输出。

光路装置3由结构件，透镜，滤光片7等组成，负责输出激发光，导入荧光。

测量电路负责光信号到电信号的转换，并将电信号整形。

请参见附图2所示，一种基于紫外荧光法的多链烃物质测量装置及其方法，该方法至少包括如下步骤：

步骤1：所述的基于紫外荧光法的多链烃物质测量装置上电后进行***初始化。

步骤2：所述的基于紫外荧光法的多链烃物质测量装置正常进入工作模式，每次测量时，开启所述的紫外光源发生器2。

步骤3：所述的控制电路装置5扫描测量通道，所述的测量电路装置4变换荧光信号为电信号，并发送到所述的控制电路装置5。

步骤4：采样完成后，关闭所述的紫外光源发生器2。

步骤5：所述的控制电路装置5判断是否数据采样成功，若数据采样成功则进行数据的计算处理，并将测量参数数值输出到所述的数据接收装置6，若数据采样不成功，则输出为0。

步骤6：数据检测完成后，所述的控制电路装置5判断是否进入下一次测量流程，若是，则返回步骤2，若否，则循环步骤6。

在所述的步骤2中，所述的基于紫外荧光法的多链烃物质测量装置正常进入工作模式时，信号循环采样。

本发明不仅适用于在线多链烃类检测装置，也适合其它类似的紫外荧光法、荧光猝灭在线检测领域。

综上所述，本发明能在线检测多链烃类物质，测量稳定性好，测量下限低，使用寿命长，安全无污染，能很好适应地表水、海水和土壤等的测量环境，安装方便，使用成本低，适合工业生产、油田监控、环境监测等多种场合。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用附属在其他相关产品的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于紫外荧光法的多链烃物质测量装置，其特征在于：包括供电电源、紫外光源发生器、光路装置、测量电路装置及控制电路装置，所述的控制电路装置外接数据接收装置交换模拟或数字信号；所述的供电电源分别与所述的紫外光源发生器、测量电路装置及控制电路装置连接，所述的紫外光源发生器与所述的光路装置连接并发出激发光到所述的光路装置，所述的光路装置的底部设置在被测水体内，并将所述的紫外光源发生器的激发光发射入被测水体内，并接收所述的激发光在被测水体内经多链烃物质后返回的荧光；所述的光路装置与所述的测量电路装置连接，并将被测水体返回的荧光传输到所述的测量电路装置内，所述的测量电路装置将所述的荧光信号转换为电信号；所述的测量电路装置与所述的控制电路装置连接并将所述的电信号传输到所述的控制电路装置，所述的控制电路装置将所述的电信号转化为模拟输出信号或数字输出信号；所述的控制电路装置与所述的数据接收装置连接，并将所述的模拟输出信号或数字输出信号传输到所述的数据接收装置。

2.根据权利要求1所述的基于紫外荧光法的多链烃物质测量装置，其特征在于：所述的光路装置与所述的测量电路装置之间设有滤光片，所述的滤光片过滤被测水体返回的荧光。

3.根据权利要求1所述的基于紫外荧光法的多链烃物质测量装置，其特征在于：所述的数据接收装置为PLC或数采仪或PC机。

4.根据权利要求1所述的基于紫外荧光法的多链烃物质测量装置，其特征在于：所述的紫外光源发生器为LED光源或氙灯。

5.一种权利要求1-4之一所述的基于紫外荧光法的多链烃物质测量装置的测量方法，其特征在于：该方法至少包括如下步骤：

步骤1：所述的基于紫外荧光法的多链烃物质测量装置上电后进行***初始化；

步骤2：所述的基于紫外荧光法的多链烃物质测量装置正常进入工作模式，每次测量时，开启所述的紫外光源发生器；

步骤3：所述的控制电路装置扫描测量通道，所述的测量电路装置变换荧光信号为电信号，并发送到所述的控制电路装置；

步骤4：采样完成后，关闭所述的紫外光源发生器；

步骤5：所述的控制电路装置判断是否数据采样成功，若数据采样成功则进行数据的计算处理，并将测量参数数值输出到所述的数据接收装置，若数据采样不成功，则输出为0；

步骤6：数据检测完成后，所述的控制电路装置判断是否进入下一次测量流程，若是，则返回步骤2，若否，则循环步骤6。

6.根据权利要求5所述的基于紫外荧光法的多链烃物质测量装置的检测方法，其特征在于：在所述的步骤2中，所述的基于紫外荧光法的多链烃物质测量装置正常进入工作模式时，信号循环采样。