基于ＣＣＤ散折射譜法的水中微含油及污染度在線分析裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術提供了一種基于ＣＣＤ散折射譜法的水中微含油及污染度在線分析裝置，包括透明容器、設置在所述透明容器外的光源以及能夠探測由所述光源發出并穿過所述玻璃容器的CCD線陣探測器，所述透明容器設置有進液閥和出液閥。利用本實用新型專利技術能夠同時在線檢測水中油分及固體污染物的含量，操作簡便快捷。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及基于C C D散折射譜法的水中微含油及污染度在線分析裝置，本技術用于排污檢測類，可同時在線檢測排放的污水中含有的油類、固體顆粒。可用于水質檢測、化工排污、鉆井平臺、冷卻水、油輪碼頭等。
技術介紹
隨著工業發展，污水處理排放已成為當前面臨的一個嚴重問題，而關于污水排放指標及檢測也成為當前一個重要的課題。污水中對環境污染最重要的成分就是含有油分，它嚴重的破壞生態環境，影響飲用水安全，影響河流及海洋的生存環境。目前水中油濃度的常用檢測方法有重量法、濁度法、紅外吸收法、紫/紅外分光光度法、熒光法等。1.重量法這是最早的測量方法，但只能在實驗室進行，不能在線連續測量，而且萃取劑有污染；當含油比較低時，誤差較大。2.濁度法這是最常用的測量方法，但受顆粒、氣泡影響較大，所以精度會受影響。3.紫外分光光度法是利用油類中芳香族化合物和含共軛雙鍵化合物在215-260紫外區的特征吸收測定油類的含量。該方法是儀器分析油類較好的方法，該方法精密度高，操作簡單，適用范圍0.05-50mg/L的含油水樣，但不同油品內部化合物組成差異很大，獲取每種油品的標準樣品很困難，限制其應用范圍。4.熒光法這是目前測量精度最高的一種方法，同上，芳香族化合物和含共軛雙鍵化合物在吸收紫外光后會激發熒光，根據熒光的強度算出油的含率。但缺點也同上，不同油分的組成不同差異很大，如果這兩種成分含率低于一定值時，則無法檢測。5.紅外分光光度法和非分散紅外光度法紅外分光光度法采用四氯化碳(三氯三氟乙烷)萃取水體中的油類物質，根據油類中碳氫伸縮振動在紅外光譜區產生的特征吸收測定油類的方法。紅外光度法分為非分散紅外光度法和紅外分光光度法，非分散紅外光度法利用油中烷烴的甲基、亞甲基在近紅外區34 μ m附近的特征吸收，紅外分光光度法利用烷烴中甲基、亞甲基及芳烴的碳氫振動3個波長的吸收。該方法重現性好，準確度高，靈敏度高。然而，非分散紅外光度法由于沒有考慮到芳烴類化合物，當油品中芳烴含量超過25%時，它的吸光系數和通常油品(其中芳烴含量不超過15%)有很大差異。但無論采用上述何種方法，都只對水中含油做測量，在同時含有固體顆粒、油分、氣泡時，則很難達到同時在線測量的目的。
技術實現思路
本技術目的是為了同時在線檢測水中油分及固體污染物的含量，為污水排放管理等領域提供更好的依據。為實現上述目的，本技術提供了基于c C D散折射譜法的水中微含油及污染度在線分析裝置。本技術提供的基于C C D散折射譜法的水中微含油及污染度在線分析裝置包括透明容器、設置在所述透明容器外的光源以及能夠探測由所述光源發出并穿過所述玻璃容器的CCD線陣探測器，所述透明容器設置有進液閥和出液閥。該裝置可以直接設置有連接所述CCD線陣探測器的處理器，也可以使用時再連接處理器，該處理器根據CCD線陣探測器接收到的光譜分布所體現的散射和折射情況，結合水中油滴和固體顆粒的散射和折射特性，計算所述液體的含油量及固體顆粒含量(計算方法可以為下文所述任一種計算液體的含油量及固體顆粒含量的方法)。所述透明容器內可以設置有用于進液和出液的活塞。優選地，所述光源采用雙頻或多頻光源或者寬譜光源加上濾光片，所述光源前端設置有用于使點光源變為平行光束的校正光路，所述校正光路包括光闌及透鏡，所述透明容器的外圍設置有吸光材料。本技術提供的基于C C D散折射譜法的水中微含油及污染度在線分析裝置的使用方法為:使平行光束經過裝有待分析液體的透明容器，由CCD線陣探測器接收，根據CCD線陣探測器接收到的光譜分布所體現的散射和折射情況，結合水中油滴和固體顆粒的散射和折射特性，計算所述液體的含油量及固體顆粒含量。所述平行光束的產生方法可以為:采用雙頻或多頻光源或者寬譜光源加上濾光片，用于分時控制發生不同的光譜；通過校正光路，使點光源變為平行光束。計算所述液體的含油量及固體顆粒含量的方法可以為:將CCD線陣探測器接收到的平行光束經過裝有待分析液體的透明容器后的信號減去在純水中穿過的信號值，得到與波長、油、固體顆粒和氣泡相關的譜形，對譜形的相應至少3個敏感區與透射光的峰值積分比值進行分析后得到油品和固體顆粒的含量。優選地，計算所述液體的含油量及固體顆粒含量的方法為:在光線穿過裝有純水的透明容器時，探測器接收到的本底信號記為S0，穿過裝有待分析液體的透明容器時，探測器接收到的信號記為SI，定義標準信號SI，=Sl-SO, Zl、Z2、Z3、Z4為SI’在不同敏感區內選擇的計算值，是幾個像素點的積分，Zl、Z2、Z3為正值，其中，Z3為主峰區域，Z2為鄰近Z3的次峰區域，Zl為鄰近Z2的平滑區域，TA為負值峰值區域，含油量Ho及固體顆粒Hw含量分別為Ho=fl (Z2) _k*f2 (Z4/Z3)Hw=gl (Zl) -g2 (Ho)(其中，Π、f2、gl、g2為標定樣品所擬合的線性關系的系數)優選地，所述透明容器為柱形容器，所述平行光束的入射角為30° 45° (與管道半徑及玻璃厚 度相關，例如采用38.5° )，二次折射后的主光束與所述CCD線陣探測器基本呈90度角。優選地，所述平行光束垂直于所述柱形容器的中心軸。優選地，所述待分析液體通過活塞結構抽入到所述透明容器中，靜置3 5s，排除大的氣泡后進行測量。利用本技術能夠同時在線檢測水中油分及固體污染物的含量，操作簡便快捷。附圖說明圖1為本技術的測量原理示意圖；圖2為本技術的整體結構視圖；圖3為本技術CXD接收譜形圖。圖中:1-傳動螺桿，2-活塞，3-電路引線，4-CXD線陣探測器，5-吸光材料，6-腔體液樣，7-進液單向閥，8-電路板，9-殼體蓋，10-殼體支架，11-光源，12-光學玻璃容器，13-密封墊，14-出液單向閥，15-管道。具體實施方式圖2表示了本技術的一種基于C C D散折射譜法的水中微含油及污染度在線分析裝置，包括光學玻璃容器12、設置在光學玻璃容器12外的光源11以及能夠探測由光源11發出并穿過所述玻璃容器的CCD線陣探測器4，光學玻璃容器12設置有進液單向閥7和出液單向閥14,可以接入管道15內。光學玻璃容器12內設置有活塞2,用于使光學玻璃容器12內進出腔體液樣6。其它還包括傳動螺桿1、電路引線3、吸光材料5、電路板8、殼體蓋9、殼體支架10、密封墊13，這些組成部分的結構和功能容易從圖中所示及其名稱而獲知，這里不再贅述。圖1表示了利用圖1所示的裝置所進行的基于C C D散折射譜法的水中微含油及污染度在線分析方法的原理。光源11發出的光線經過透鏡和光闌準直后成為平行光束，經過光學玻璃容器12的容器壁后發生一次折射，經過腔體液樣6，由于其中的氣泡、油滴和固體顆粒的而發生散射和折射，再經過光學玻璃容器12的容器壁后發生二次折射后，由CCD線陣探測器4接收.根據CCD線陣探測器接收到的光譜分布所體現的散射和折射情況，結合水中油滴和固體顆粒的散射和折射特性，可以計算所述液體的含油量及固體顆粒含量。下面對上述原理和某些操作步驟做補充說明。由步進電機或伺服電機帶動傳動螺桿帶動活塞上下往復運動，通過進液單向閥及出液單向閥可以從管道中抽取水質樣品或排出水樣，此樣品中可能含有少量油、固體顆粒以及少量氣泡。該系統在抽取本文檔來自技高網...

【技術保護點】
基于ＣＣＤ散折射譜法的水中微含油及污染度在線分析裝置，其特征在于，包括透明容器、設置在所述透明容器外的光源以及能夠探測由所述光源發出并穿過所述玻璃容器的CCD線陣探測器，所述透明容器設置有進液閥和出液閥。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：賀江林，白潤會，
申請(專利權)人：北京乾達源科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：