一种泥沙光谱测量装置

1.本发明涉及实验测量领域，尤其涉及一种水质吸收光谱测量装置。


背景技术：

2.目前水资源的污染问题是全球热点关注之一，而泥沙浓度是水质中最常见的污染指标之一，若能快速、准确并能实时检测，将对环境保护、河口河道相关工程的开展以及水资源的可持续发展能够提供极大的实际意义。从监测和检测的方便快捷的角度来看，基于光谱技术的泥沙浓度分析方法更具有经济效益且易于操作。由于光谱技术不需要直接与开放水体进行接触，其安全性和可靠性也相对较高，更加适合于现代化的高强度、快速测量要求的环境。但是在实验室利用光谱法进行泥沙浓度测量时，由于泥沙沉降等因素的存在，会存在泥沙浓度测量结果不稳定、测量精度低等诸多问题。


技术实现要素：

3.本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题，从而提供一种泥沙光谱测量装置。
4.本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：泥沙光谱测量装置，包括光源、光谱仪、入射光纤、出射光纤、底座、比色皿支架、比色皿、主机、电源、导线、数据线。其中，光源通过入射光纤与比色皿支架连接；光谱仪通过出射光纤与比色皿支架连接；主机通过数据线与光谱仪连接；电源通过导线分别与光源、光谱仪、主机连接；比色皿支架水平固定在底座上；比色皿水平摆放在比色皿支架上，比色皿中心点位于比色皿支架光路上。
5.进一步的，所述光源为脉冲氙灯光源，也可以是氘灯光源与钨灯组合光源，还可以是led光源等。
6.进一步的，所述光谱仪是光纤光谱仪。
7.进一步的，所述入射光纤与出射光纤为石英光纤。
8.进一步的，所述底座是铸铁底座或光学平台，底座中央安放有金属竖杆。
9.进一步的，所述比色皿支架由c型支架、入射光纤准直透镜、出射光纤准直透镜组成，c型支架开口沿水平方向固定在底座的竖杆上，使得入射光纤与出射光纤耦合光路沿竖直方向。
10.进一步的，所述比色皿为石英比色皿，整体形状为长u型，截面为长方形，两头的顶部开口，其余各侧面均为石英玻璃。
11.本发明的有益效果是：本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题，通过把测量光路由现在实验室通常采用的水平方向改为竖直方向，避免了泥沙在测量过程中的沉降等因素导致的在测量光路上泥沙浓度的动态变化，使得测量更稳定，测量结果更精准；本发明中提供的长u型比色皿，是关于测量中心点左右对称的，不仅具有注入水样方便、置入比色皿支架方便等特点，在测量过程中中心点附近还具有泥沙浓度相对稳定的特点。
附图说明
12.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1为本发明的结构示意图。
14.图2为本发明的比色皿结构示意图。
实施方式
15.下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例
16.本发明的一种泥沙光谱测量装置，如图1所示，包括光源1、光谱仪2、入射光纤3、出射光纤4、底座5、比色皿支架6、比色皿7、主机8、电源9、导线10、数据线11。其中，光源1通过入射光纤3与比色皿支架6连接；光谱仪2通过出射光纤4与比色皿支架6连接；主机8通过数据线11与光谱仪2连接；电源9通过导线10分别与光源1、光谱仪2、主机8连接；比色皿支架6水平固定在底座5的竖杆上；比色皿7水平摆放在比色皿支架6上，比色皿7中心点位于比色皿支架光路上。
17.光源1采用晶飞科技公司的dt2000氘卤钨灯光源。
18.光谱仪2采用光纤光谱仪，具体型号为晶飞科技公司的fla4000。
19.入射光纤与出射光纤采用深圳鑫锐光公司的sma905石英光纤，纤芯400um。
20.底座采用铸铁底座，底座中央安放有不锈钢金属竖杆，竖杆直径10mm、高度55cm。
21.比色皿支架由c型支架12、入射光纤准直透镜13、出射光纤准直透镜14组成，如图2所示。比色皿支架采用景颐光学定制的c型支架，支架上装有预先调制好的两个sma905接口入射光纤准直透镜，c型支架开口沿水平方向固定在底座的竖杆上，支架宽度5cm，开口间距2cm，入射光纤与出射光纤耦合光路沿竖直方向。
22.比色皿采用谱析光学定制的石英比色皿，整体形状为长u型，长度100mm，中心点高度14mm，中心点截面为14mm*24mm的长方形，两头的顶部开口、高度50mm、截面亦为14mm*24mm的长方形，其余各侧面均为石英玻璃、厚度2mm。
23.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。


技术特征：
1.一种泥沙光谱测量装置，包括光源、光谱仪、入射光纤、出射光纤、底座、比色皿支架、比色皿、主机、电源、导线、数据线。其中，光源通过入射光纤与比色皿支架连接；光谱仪通过出射光纤与比色皿支架连接；主机通过数据线与光谱仪连接；电源通过导线分别与光源、光谱仪、主机连接；比色皿支架水平固定在底座上；比色皿水平摆放在比色皿支架上，比色皿中心点位于比色皿支架光路上。2.根据权利要求1所述的泥沙光谱测量装置，其特征在于：所述光源为脉冲氙灯光源，或者是氘灯光源与钨灯组合光源，或者是led光源。3.根据权利要求1所述的泥沙光谱测量装置，其特征在于：所述光谱仪是光纤光谱仪。4.根据权利要求1所述的泥沙光谱测量装置，其特征在于：所述入射光纤与出射光纤为石英光纤。5.根据权利要求1所述的泥沙光谱测量装置，其特征在于：所述底座是铸铁底座或光学平台，底座中央安放有金属竖杆。6.根据权利要求1所述的泥沙光谱测量装置，其特征在于：所述比色皿支架由c型支架、入射光纤准直透镜、出射光纤准直透镜组成，c型支架开口沿水平方向固定在底座的竖杆上，使得入射光纤与出射光纤耦合光路沿竖直方向。7.根据权利要求1所述的泥沙光谱测量装置，其特征在于：所述比色皿为石英比色皿，整体形状为长u型，截面为长方形，两头的顶部开口，其余各侧面均为石英玻璃。

技术总结
本发明公开了一种泥沙光谱测量装置，包括光源、光谱仪、入射光纤、出射光纤、底座、比色皿支架、比色皿、主机、电源、导线、数据线。其中，光源通过入射光纤与比色皿支架连接；光谱仪通过出射光纤与比色皿支架连接；主机通过数据线与光谱仪连接；电源通过导线分别与光源、光谱仪、主机连接；比色皿支架固定在底座上；比色皿摆放在比色皿支架上。通过把测量光路由现在实验室通常采用的水平方向改为竖直方向，避免了泥沙在测量过程中的沉降等因素导致的在测量光路上泥沙浓度的动态变化，使得测量更稳定，测量结果更精准；长U型比色皿，不仅使用方便，在测量过程中还具有泥沙浓度相对稳定的特点。测量过程中还具有泥沙浓度相对稳定的特点。测量过程中还具有泥沙浓度相对稳定的特点。


技术研发人员：张开骁 刘锦元 王志文 张琳芸 邵建兵
受保护的技术使用者：河海大学
技术研发日：2023.05.15
技术公布日：2023/8/14