專利名稱：廢水資源化處理關(guān)鍵過程產(chǎn)物在線檢測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢水資源化處理過程中關(guān)鍵產(chǎn)物的熒光在線檢測(cè)儀，特別是一種配有陣列式光源模塊、陣列式激發(fā)單色模塊、流通樣品池、陣列式發(fā)射單色模塊和陣列式探測(cè)模塊的熒光在線檢測(cè)儀器，屬于光電檢測(cè)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
大部分化工、輕工和紡織印染等行業(yè)的廢水濃度高、有毒、有害、難生化降解、成分復(fù)雜，不同廢水中還含有如硝基苯、苯胺類、酚類等各種不同的生物毒害物質(zhì)，而且混合廢水的B0D5/C0Dra很低(< 0. 2)，遠(yuǎn)小于業(yè)界公認(rèn)的較難生化值0. 3和不宜生化值0. 25。對(duì)于高濃度有機(jī)廢水中的綜合治理在我國(guó)一直未得到根本解決，特別是難生物降解的高濃度有機(jī)廢水的治理更為困難。國(guó)外從20世紀(jì)60年代開始研究高濃度有毒、有害化工廢水的治理工藝，已用于生產(chǎn)規(guī)模的主要有濕式氧化法、膜分離法、吸附法和焚燒法等。 但是由于處理費(fèi)用較高(通常為15 30元/t，甚至更高)，國(guó)內(nèi)很少有企業(yè)采用。目前工廠企業(yè)排放出的高濃度有機(jī)廢水一般用兩類方法處理一種是采用化學(xué)氧化和催化氧化為主的工藝；另一種是預(yù)處理提高可生化性后再采用生化處理。目前國(guó)內(nèi)還僅限于小流量高濃度難生化降解的廢水處理，其推廣應(yīng)用受到很大限制。生化法由于其經(jīng)濟(jì)、高效，一直以來在有機(jī)廢水的二級(jí)和深度處理中占有重要的地位，是廢水達(dá)標(biāo)排放的重要保障。生化法目前是國(guó)內(nèi)大多數(shù)高濃度有機(jī)廢水處理工程實(shí)踐中的必選方法，也只有生化法才能在組合工藝的末端，較經(jīng)濟(jì)的滿足我國(guó)目前“分散治理、達(dá)標(biāo)排放”所要求的較低排放濃度。厭氧廢水處理是一種低成本的廢水生化處理技術(shù)，它又是把廢水處理和降解毒性物質(zhì)相結(jié)合的一種技術(shù)。厭氧生物處理是指在無溶解氧的條件下，通過厭氧微生物的作用， 將污水中所含有的各種復(fù)雜有機(jī)物，如碳水化合物(糖)、脂肪、蛋白質(zhì)等經(jīng)厭氧分解轉(zhuǎn)化成無機(jī)物和少量的細(xì)產(chǎn)物(沼氣和水)，從而達(dá)到廢水處理和資源化的目的。這種技術(shù)有效、簡(jiǎn)單且費(fèi)用低廉，特別適合我國(guó)國(guó)情。厭氧生物處理技術(shù)作為一種經(jīng)濟(jì)有效的污水處理工藝，尤其在處理高濃度有機(jī)廢水方面取得了良好的效果。生物反應(yīng)器在廢水厭氧降解過程中扮演著最重要的角色，反應(yīng)器的正常運(yùn)行是保證降解過程良好處理效果的前提，對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)顯得尤為重要。在廢水處理過程中，微生物會(huì)產(chǎn)生多種化合物，如色氨酸、核黃素以及輔酶等。它們的種類和濃度與微生物反應(yīng)過程、反應(yīng)器運(yùn)行狀態(tài)有著密切的聯(lián)系。傳統(tǒng)的化學(xué)分析方法難以實(shí)時(shí)反映反應(yīng)器的狀態(tài)，而電化學(xué)方法又需要頻繁校正。若能實(shí)現(xiàn)廢水生物處理反應(yīng)器的在線監(jiān)控，將大大提高廢水處理效率。色氨酸、輔酶和核黃素在紫外或可見光的激發(fā)下，會(huì)產(chǎn)生出熒光，在熒光光譜圖上亦有其特征位置。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，蛋白熒光主要?dú)w因于其蛋白中色氨酸殘基的熒光，可以反映出水中蛋白濃度的變化。輔酶NADH在340nm的紫外光照射下會(huì)發(fā)出460nm的熒光，而其氧化態(tài)NAD+不具有熒光活性。NADH在氧化磷酸化的過程中會(huì)將電子傳遞給氧，自身被氧化成NAD+，同時(shí)生成ATP。在缺氧的狀態(tài)下，這一過程受到抑制，NADH不能夠通過氧化磷酸化的作用被氧化而出現(xiàn)積累。因此，當(dāng)反應(yīng)器從好氧狀態(tài)變化為厭氧狀態(tài)時(shí)，NADH熒光會(huì)出現(xiàn)突躍。這一特征可以被用來監(jiān)控生物反應(yīng)器的狀態(tài)變化。此外，核黃素是輔酶黃素單核苷酸(FMN)和黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)中的熒光基團(tuán)，它在370nm或430nm的入射光激發(fā)下可以發(fā)射出520nm的熒光，NADH可以將氫傳遞給FMN或FAD而生成其還原型FMNH2和 FADH2,而FMNH2或FADH2并沒有熒光活性。因此，核黃素的熒光變化顯示了 FMN或FAD濃度的變化。上述熒光變化讓我們能夠洞察三羧酸循環(huán)，通過色氨酸、核黃素和輔酶濃度的變化反映反應(yīng)器是否出現(xiàn)異常，進(jìn)而通過調(diào)節(jié)水力停留時(shí)間、底物濃度和溫度的變化，建立熒光物質(zhì)濃度變化與反應(yīng)器操作參數(shù)之間的響應(yīng)關(guān)系，明確其中的生物反應(yīng)過程，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。傳統(tǒng)的檢測(cè)方法需要取樣后在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定需要時(shí)間長(zhǎng)、需要消耗化學(xué)試劑、可能造成二次污染。熒光光譜能有效地對(duì)廢水厭氧降解過程中色氨酸、核黃素和輔酶進(jìn)行多組分同時(shí)定性定量檢測(cè)，但實(shí)驗(yàn)室常規(guī)熒光光譜儀結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、成本昂貴、 使用條件苛刻、維護(hù)費(fèi)用高、光譜解析速度慢，無法應(yīng)用于在線檢測(cè)。而廢水資源化處理關(guān)鍵過程產(chǎn)物在線檢測(cè)儀能對(duì)廢水資源化處理關(guān)鍵過程產(chǎn)物進(jìn)行直接、在線、實(shí)時(shí)、非接觸檢測(cè)，不消耗試劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種廢水資源化處理關(guān)鍵過程產(chǎn)物在線檢測(cè)儀。本發(fā)明主要采用陣列式光源模塊代替單一光源、陣列式激發(fā)單色模塊代替激發(fā)單色儀、流通樣品池代替比色皿或光纖、陣列式發(fā)射單色模塊代替發(fā)射單色儀、陣列式探測(cè)模塊代替單一探測(cè)器，從而實(shí)現(xiàn)廢水資源化處理關(guān)鍵過程產(chǎn)物在線檢測(cè)儀。顯然，本發(fā)明采用陣列式光源模塊代替單一光源，可根據(jù)色氨酸、輔酶和核黃素的熒光發(fā)射效率差異選取不同能量的光源，可使色氨酸、輔酶和核黃素均產(chǎn)生最大發(fā)射熒光強(qiáng)度；若采用單一光源，光源則必須覆蓋色氨酸、輔酶和核黃素的激發(fā)波長(zhǎng)范圍，一旦光源確定，各波長(zhǎng)的能量差異也就隨之確定，對(duì)色氨酸、輔酶和核黃素同時(shí)檢測(cè)時(shí)，由于其存在熒光發(fā)射效率差異，無法使色氨酸、輔酶和核黃素均產(chǎn)生最大發(fā)射熒光強(qiáng)度。顯然，本發(fā)明采用陣列式激發(fā)單色模塊代替激發(fā)單色儀，可為色氨酸、輔酶和核黃素同時(shí)產(chǎn)生最佳激發(fā)單色波長(zhǎng)，且無內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)部件；而激發(fā)單色儀是由步進(jìn)電機(jī)和轉(zhuǎn)動(dòng)光柵構(gòu)成，存在步進(jìn)電機(jī)引起的誤差、體積大、不能同時(shí)產(chǎn)生色氨酸、輔酶和核黃素的最佳激發(fā)單色波長(zhǎng)。顯然，本發(fā)明采用流通樣品池代替比色皿或光纖，可為在線檢測(cè)提供基礎(chǔ)，且由于窗口尺寸大、帶有熒光反射鏡和光源反射鏡，能為提高熒光發(fā)射效率和熒光收集效率；若采用比色皿，則無法實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)；若采用光纖進(jìn)行光源和熒光傳導(dǎo)，由于光纖的芯徑和數(shù)值孔徑的限制，導(dǎo)光效率低。顯然，本發(fā)明采用陣列式發(fā)射單色模塊代替發(fā)射單色儀，可為陣列式探測(cè)模塊同時(shí)產(chǎn)生色氨酸、輔酶和核黃素的特征波長(zhǎng)的單色熒光信號(hào)，且無內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)部件；而發(fā)射單色儀是由步進(jìn)電機(jī)和轉(zhuǎn)動(dòng)光柵構(gòu)成，存在步進(jìn)電機(jī)引起的誤差、體積大、不能同時(shí)產(chǎn)生色氨酸、輔酶和核黃素的特征波長(zhǎng)的單色熒光信號(hào)。
顯然，本發(fā)明采用陣列式探測(cè)模塊代替單一探測(cè)器，可根據(jù)色氨酸、輔酶和核黃素產(chǎn)生的熒光信號(hào)選取不同波長(zhǎng)、不同靈敏度的探測(cè)器，在保證靈敏度的前提下降低了儀器成本；若采用單一探測(cè)器，探測(cè)器則必須兼顧色氨酸、輔酶和核黃素?zé)晒庑盘?hào)的中心波長(zhǎng)、 熒光強(qiáng)度，且無法實(shí)現(xiàn)色氨酸、輔酶和核黃素?zé)晒庑盘?hào)的同時(shí)探測(cè)。顯然，本發(fā)明可以方便的同時(shí)、直接、在線檢測(cè)色氨酸、輔酶和核黃素的濃度，是廢水資源化處理關(guān)鍵過程產(chǎn)物在線檢測(cè)的理想儀器，也可以方便的同時(shí)、直接、在線檢測(cè)水中其他的熒光性有機(jī)污染物的濃度。本發(fā)明還具有操作簡(jiǎn)單、選擇性好、價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)。





圖1是本發(fā)明的廢水資源化處理關(guān)鍵過程產(chǎn)物在線檢測(cè)儀總體結(jié)構(gòu)示意圖<
圖2是本發(fā)明的陣列式光源模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明的陣列式激發(fā)單色模塊剖面放大示意圖。
圖4是本發(fā)明的流通樣品池俯視圖。
圖5是本發(fā)明的陣列式發(fā)射單色模塊剖面放大示意圖。
圖6是本發(fā)明的陣列式探測(cè)模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
其中
1 陣列式光源模塊 2 陣列式激發(fā)單色模塊 4 陣列式發(fā)射單色模塊5 陣列式探測(cè)模塊
11 14 21 24
12 :284nm 光源
光源驅(qū)動(dòng)電路 440nm光源激發(fā)單色模塊外殼激發(fā)下層單色通道 231 :360nm帶通濾光片 242 平凸透鏡 31 流通池
發(fā)射單色模塊外殼發(fā)射下層單色通道 431 :455nm帶通濾光片 442 平凸透鏡 51 探測(cè)器驅(qū)動(dòng)電路 54 探測(cè)器III
61 中央處理電路 62 信號(hào)采集電路 64 控制信號(hào)輸出電路65 通信接口
3 流通樣品池 6 數(shù)據(jù)處理模塊 13 :360nm 光源
41 44
22 激發(fā)上層單色通道 221 :284nm帶通濾光片 232 平凸透鏡
32 熒光反射鏡 42 發(fā)射上層單色通道 421 :360nm帶通濾光片 432 平凸透鏡
23 激發(fā)中層單色通道
222 平凸透鏡
241 :440nm帶通濾光片
33 光源反射鏡 43 發(fā)射中層單色通道 422 平凸透鏡 441 :532nm帶通濾光片
52 探測(cè)器I
53 探測(cè)器II
63 鍵盤輸入電路 66 顯示電路
具體實(shí)施例方式以下將對(duì)本發(fā)明的廢水資源化處理關(guān)鍵過程產(chǎn)物在線檢測(cè)儀結(jié)合附圖作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。如圖1所示，本發(fā)明的廢水資源化處理關(guān)鍵過程產(chǎn)物在線檢測(cè)儀具有陣列式光源模塊1、陣列式激發(fā)單色模塊2、流通樣品池3、陣列式發(fā)射單色模塊4、陣列式探測(cè)模塊5、數(shù)據(jù)處理模塊6。陣列式光源模塊1用于為整個(gè)儀器提供穩(wěn)定的三種激發(fā)光信號(hào)；陣列式激發(fā)單色模塊2用于將三種激發(fā)光信號(hào)轉(zhuǎn)換成中心波長(zhǎng)分別為278nm、360nm、440nm的三種單色激發(fā)光信號(hào)；流通樣品池3用于將廢水處理過程中的水樣導(dǎo)入流通樣品池、受激產(chǎn)生特征波長(zhǎng)分別為360nm、460nm、526nm的熒光信號(hào)、再導(dǎo)出流通樣品池；陣列式發(fā)射單色模塊4用于將三種熒光信號(hào)轉(zhuǎn)換成中心波長(zhǎng)分別為360nm、455nm和532nm的三種單色熒光信號(hào)；陣列式探測(cè)模塊5用于將三種單色熒光信號(hào)同時(shí)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的三種模擬信號(hào)；數(shù)據(jù)處理模塊 6用于將三種模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并通過光譜處理軟件分析獲得色氨酸、輔酶以及核黃素的濃度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)鍵盤輸入和顯示、通信、控制信號(hào)輸出。如圖2所示，本發(fā)明的陣列式光源模塊1由縱向緊密排列的284nm光源12、360nm 光源13、440nm光源14，以及光源驅(qū)動(dòng)電路11連接構(gòu)成。上述284nm光源12、360nm光源13、440nm光源14可選取脈沖氙燈、LED或激光器寸。如圖3所示，本發(fā)明的陣列式激發(fā)單色模塊2嵌在激發(fā)單色模塊外殼21內(nèi)的縱向緊密排列的激發(fā)上層單色通道22、激發(fā)中層單色通道23、激發(fā)下層單色通道24構(gòu)成；激發(fā)上層單色通道22由橫向緊密排列的平凸透鏡222和284nm帶通濾波器221構(gòu)成，其作用是為流通樣品池3水樣中的色氨酸提供284nm單色激發(fā)光信號(hào)；激發(fā)中層單色通道23由橫向緊密排列的平凸透鏡232和360nm帶通濾波器231構(gòu)成，其作用是為流通樣品池3水樣中的輔酶提供360nm單色激發(fā)光信號(hào)；激發(fā)下層單色通道24由橫向緊密排列的平凸透鏡242 和440nm帶通濾波器241構(gòu)成，其作用是為流通樣品池3水樣中的核黃素提供440nm單色激發(fā)光信號(hào)。如圖4所示，本發(fā)明的流通樣品池3由兩端開口的流通池31、緊貼于流通池31內(nèi)壁的熒光反射鏡32和光源反射鏡33構(gòu)成；光源反射鏡33的作用是提高熒光發(fā)射效率；熒光反射鏡32的作用是增加熒光收集效率；流通池31的作用是為陣列式發(fā)射單色模塊3提供特征波長(zhǎng)分別為360nm、460nm、526nm的三種熒光信號(hào)，其中特征波長(zhǎng)為360nm的熒光信號(hào)是由284nm單色激發(fā)光信號(hào)激發(fā)流通池31水樣中的色氨酸產(chǎn)生，特征波長(zhǎng)為460nm的熒光信號(hào)是由360nm單色激發(fā)光信號(hào)激發(fā)流通池31水樣中的輔酶產(chǎn)生，特征波長(zhǎng)為526nm的熒光信號(hào)是由440nm單色激發(fā)光信號(hào)激發(fā)流通池31水樣中的核黃素產(chǎn)生。上述流通池31是由石英玻璃、玻璃或塑料構(gòu)成。如圖5所示，本發(fā)明的陣列式發(fā)射單色模塊4嵌在發(fā)射單色模塊外殼41內(nèi)的縱向緊密排列的發(fā)射上層單色通道42、發(fā)射中層單色通道43、發(fā)射下層單色通道44構(gòu)成；發(fā)射上層單色通道42由橫向緊密排列的平凸透鏡422和360nm帶通濾波器421構(gòu)成，其作用是將特征波長(zhǎng)為360nm的熒光信號(hào)轉(zhuǎn)換成中心波長(zhǎng)為360nm的單色熒光信號(hào)；發(fā)射中層單色通道43由橫向緊密排列的平凸透鏡432和455nm帶通濾波器431構(gòu)成，其作用是將特征波長(zhǎng)為460nm的熒光信號(hào)轉(zhuǎn)換成中心波長(zhǎng)為455nm的單色熒光信號(hào)；發(fā)射下層單色通道44由橫向緊密排列的平凸透鏡442和532nm帶通濾波器441構(gòu)成，其作用是將特征波長(zhǎng)為526nm 的熒光信號(hào)轉(zhuǎn)換成中心波長(zhǎng)為532nm的單色熒光信號(hào)。如圖6所示，本發(fā)明的陣列式探測(cè)模塊5由縱向緊密排列的探測(cè)器152、探測(cè)器 1153、探測(cè)器11154，以及探測(cè)器驅(qū)動(dòng)電路51連接構(gòu)成；探測(cè)器152的作用是將中心波長(zhǎng)為360nm的單色熒光信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)；探測(cè)器1153的作用是將中心波長(zhǎng)為455nm的單色熒光信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)；探測(cè)器III54的作用是將中心波長(zhǎng)為532nm的單色熒光信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。上述探測(cè)器152、探測(cè)器1153、探測(cè)器III54可選取光電倍增管、光電二極管或雪
崩二極管等。如圖7所示，本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理模塊由中央處理電路61、信號(hào)采集電路62、鍵盤輸入電路63、控制信號(hào)輸出接口 64、通信接口 65、顯示電路66連接構(gòu)成；信號(hào)采集電路62的作用是將由陣列式探測(cè)模塊5獲得的三種模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；中央處理電路61的作用是響應(yīng)信號(hào)采集電路62、鍵盤輸入電路63、通信接口 65和顯示電路66，為控制信號(hào)輸出接口 64提供陣列式光源模塊1和陣列式探測(cè)模塊5提供控制信號(hào)。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種廢水資源化處理關(guān)鍵過程產(chǎn)物在線檢測(cè)儀，其特征在于，陣列式光源模塊(1) 用于為整個(gè)儀器提供穩(wěn)定的三種激發(fā)光信號(hào)；陣列式激發(fā)單色模塊(2)用于將三種激發(fā)光信號(hào)轉(zhuǎn)換成中心波長(zhǎng)分別為284nm、360nm、440nm的三種單色激發(fā)光信號(hào)；流通樣品池(3) 用于將廢水處理過程中的水樣導(dǎo)入流通樣品池、受激產(chǎn)生熒光信號(hào)、再導(dǎo)出流通樣品池，其過程為導(dǎo)入流通樣品池的水樣含有表征廢水資源化效率的關(guān)鍵產(chǎn)物——色氨酸、輔酶以及核黃素，色氨酸受284nm單色激發(fā)光信號(hào)輻射后產(chǎn)生特征波長(zhǎng)為360nm熒光信號(hào)，輔酶受 360nm單色激發(fā)光信號(hào)輻射后產(chǎn)生特征波長(zhǎng)為460nm熒光信號(hào)，核黃素受440nm單色激發(fā)光信號(hào)輻射后產(chǎn)生特征波長(zhǎng)為526nm熒光信號(hào)，將特征波長(zhǎng)分別為360nm、460nm、526nm的三種熒光信號(hào)導(dǎo)入隨后的陣列式發(fā)射單色模塊(4)，最后將水樣導(dǎo)出流通樣品池；陣列式發(fā)射單色模塊(4)用于將三種熒光信號(hào)轉(zhuǎn)換成中心波長(zhǎng)分別為360nm、455nm和532nm的三種單色熒光信號(hào)；陣列式探測(cè)模塊(5)用于將三種單色熒光信號(hào)同時(shí)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的三種模擬信號(hào)；數(shù)據(jù)處理模塊(6)用于將三種模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并通過光譜處理軟件分析獲得色氨酸、輔酶以及核黃素的濃度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)鍵盤輸入和顯示、通信、控制信號(hào)輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的廢水資源化處理關(guān)鍵過程產(chǎn)物在線檢測(cè)儀，其特征在于，該陣列式光源模塊(1)由縱向緊密排列的284nm光源(12)、360nm光源(13)、440nm光源(14)， 以及光源驅(qū)動(dòng)電路(11)連接構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求2所述的廢水資源化處理關(guān)鍵過程產(chǎn)物在線檢測(cè)儀，其特征在于，上述 284nm光源(12)、360nm光源(13)、440nm光源(14)可選取脈沖氙燈、LED或激光器等。
4.如權(quán)利要求1所述的廢水資源化處理關(guān)鍵過程產(chǎn)物在線檢測(cè)儀，其特征在于，該陣列式激發(fā)單色模塊(2)嵌在激發(fā)單色模塊外殼(21)內(nèi)的縱向緊密排列的激發(fā)上層單色通道(22)、激發(fā)中層單色通道(23)、激發(fā)下層單色通道(24)構(gòu)成；激發(fā)上層單色通道(22)由橫向緊密排列的平凸透鏡(222)和284nm帶通濾波器(221)構(gòu)成，其作用是為流通樣品池 (3)水樣中的色氨酸提供284nm單色激發(fā)光信號(hào)；激發(fā)中層單色通道(23)由橫向緊密排列的平凸透鏡(232)和360nm帶通濾波器(231)構(gòu)成，其作用是為流通樣品池(3)水樣中的輔酶提供360nm單色激發(fā)光信號(hào)；激發(fā)下層單色通道(24)由橫向緊密排列的平凸透鏡(242) 和440nm帶通濾波器(241)構(gòu)成，其作用是為流通樣品池(3)水樣中的核黃素提供440nm 單色激發(fā)光信號(hào)。
5.如權(quán)利要求1所述的廢水資源化處理關(guān)鍵過程產(chǎn)物在線檢測(cè)儀，其特征在于，該流通樣品池⑶由兩端開口的流通池(31)、緊貼于流通池(31)內(nèi)壁的熒光反射鏡(32)和光源反射鏡(33)構(gòu)成；光源反射鏡(33)的作用是提高熒光發(fā)射效率；熒光反射鏡(32)的作用是增加熒光收集效率；流通池(31)的作用是導(dǎo)入、導(dǎo)出水樣，并為陣列式發(fā)射單色模塊 (3)提供特征波長(zhǎng)分別為360nm、460nm、526nm的三種熒光信號(hào)，其中特征波長(zhǎng)為360nm的熒光信號(hào)是由284nm單色激發(fā)光信號(hào)激發(fā)流通池(31)水樣中的色氨酸產(chǎn)生，特征波長(zhǎng)為 460nm的熒光信號(hào)是由360nm單色激發(fā)光信號(hào)激發(fā)流通池(31)水樣中的輔酶產(chǎn)生，特征波長(zhǎng)為526nm的熒光信號(hào)是由440nm單色激發(fā)光信號(hào)激發(fā)流通池(31)水樣中的核黃素產(chǎn)生。
6.如權(quán)利要求5所述的廢水資源化處理關(guān)鍵過程產(chǎn)物在線檢測(cè)儀，其特征在于，上述流通池(31)是由石英玻璃、玻璃或塑料構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求1所述的廢水資源化處理關(guān)鍵過程產(chǎn)物在線檢測(cè)儀，其特征在于，該陣列式發(fā)射單色模塊(4)嵌在發(fā)射單色模塊外殼(41)內(nèi)的縱向緊密排列的發(fā)射上層單色通道(42)、發(fā)射中層單色通道(43)、發(fā)射下層單色通道(44)構(gòu)成；發(fā)射上層單色通道(42) 由橫向緊密排列的平凸透鏡(422)和360nm帶通濾波器(421)構(gòu)成，其作用是將特征波長(zhǎng)為360nm的熒光信號(hào)轉(zhuǎn)換成中心波長(zhǎng)為360nm的單色熒光信號(hào)；發(fā)射中層單色通道(43)由橫向緊密排列的平凸透鏡(432)和455nm帶通濾波器(431)構(gòu)成，其作用是將特征波長(zhǎng)為 460nm的熒光信號(hào)轉(zhuǎn)換成中心波長(zhǎng)455nm的單色熒光信號(hào)；發(fā)射下層單色通道(44)由橫向緊密排列的平凸透鏡(442)和532nm帶通濾波器(441)構(gòu)成，其作用是將特征波長(zhǎng)為526nm 的熒光信號(hào)轉(zhuǎn)換成中心波長(zhǎng)為532nm的單色熒光信號(hào)。
8.如權(quán)利要求1所述的廢水資源化處理關(guān)鍵過程產(chǎn)物在線檢測(cè)儀，其特征在于，該陣列式探測(cè)模塊(5)由縱向緊密排列的探測(cè)器I (52)、探測(cè)器II (53)、探測(cè)器III (54)，以及探測(cè)器驅(qū)動(dòng)電路(51)連接構(gòu)成；探測(cè)器I (52)的作用是將中心波長(zhǎng)為360nm的單色熒光信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)；探測(cè)器II (53)的作用是將中心波長(zhǎng)為455nm的單色熒光信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)；探測(cè)器III (54)的作用是將中心波長(zhǎng)為532nm的單色熒光信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。
9.如權(quán)利要求8所述的廢水資源化處理關(guān)鍵過程產(chǎn)物在線檢測(cè)儀，其特征在于，上述探測(cè)器I (52)、探測(cè)器II (53)、探測(cè)器III (54)可選取光電倍增管、光電二極管或雪崩二極管等。
10.如權(quán)利要求1所述的廢水資源化處理關(guān)鍵過程產(chǎn)物在線檢測(cè)儀，其特征在于，該數(shù)據(jù)處理模塊由中央處理電路(61)、信號(hào)采集電路(62)、鍵盤輸入電路(63)、控制信號(hào)輸出接口(64)、通信接口(65)、顯示電路(66)連接構(gòu)成；信號(hào)采集電路(62)的作用是將由陣列式探測(cè)模塊(5)獲得的三種模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；中央處理電路(61)的作用是響應(yīng)信號(hào)采集電路(62)、鍵盤輸入電路(63)、通信接口(65)和顯示電路(66)，為控制信號(hào)輸出接口(64)提供陣列式光源模塊(1)和陣列式探測(cè)模塊(5)的控制信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種廢水資源化處理關(guān)鍵過程產(chǎn)物在線檢測(cè)儀，屬于光電檢測(cè)領(lǐng)域。該檢測(cè)儀，包括陣列式光源模塊，為儀器提供三種激發(fā)光信號(hào)；陣列式激發(fā)單色模塊，將激發(fā)光信號(hào)轉(zhuǎn)成284nm、360nm、440nm的單色激發(fā)光信號(hào)；流通樣品池，將水樣導(dǎo)入、受激產(chǎn)生特征波長(zhǎng)分別為360nm、460nm、526nm的熒光信號(hào)、再導(dǎo)出；陣列式發(fā)射單色模塊，將三種熒光信號(hào)轉(zhuǎn)成中心波長(zhǎng)分別為360nm、455nm、532nm的單色熒光信號(hào)；陣列式探測(cè)模塊，將三種單色熒光信號(hào)同時(shí)轉(zhuǎn)成模擬信號(hào)；數(shù)據(jù)處理模塊，將三種模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，經(jīng)分析獲得色氨酸、輔酶和核黃素的濃度。該檢測(cè)儀，可同時(shí)、直接、在線檢測(cè)廢水資源化處理關(guān)鍵過程產(chǎn)物的濃度，具有操作簡(jiǎn)單、選擇性好、價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N21/03GK102175657SQ201110000218
公開日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2011年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月4日
發(fā)明者尚麗平, 李占鋒, 武志翔, 王俊波, 王順利, 鄧琥, 馬有良 申請(qǐng)人:西南科技大學(xué)