ATHB300_多參數(shù)水質(zhì)分析方案

1. 方案說明

基于分子吸收光譜分析（或分光光度法）的現(xiàn)代水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)主要有在線水質(zhì)監(jiān)測和原位水質(zhì)監(jiān)測兩類。

1）在線水質(zhì)監(jiān)測具有采樣環(huán)節(jié)，通過吸收光譜分析對水樣中的某種物種的成分及其含量進(jìn)行定量分析，也可以對水質(zhì)某些物理特征（如色度、濁度等）進(jìn)行定量或定性分析。其中對待檢水樣一般要進(jìn)過在線前處理，如在線顯色、富集、萃取、催化等。

2） 原位水質(zhì)監(jiān)測，直接把基于光譜儀的分析儀器固定在監(jiān)測區(qū)域的河流或湖海中，這樣流水可以自動(dòng)進(jìn)入分析儀器的流通池，然后通過吸收光譜分析實(shí)現(xiàn)對水樣的原位監(jiān)測。

2. 儀器的設(shè)計(jì)要求

朗伯比爾定律是光譜水質(zhì)監(jiān)測儀器的理論基礎(chǔ)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，在儀器設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮標(biāo)準(zhǔn)工作曲線、解決偏離朗伯比爾定律的技術(shù)與方法以及測量波長的選擇。

ATHB300_多參數(shù)水質(zhì)分析方案

2.1 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線

在實(shí)際水質(zhì)分析中，一般應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)工作曲線上吸光度值為0.2-0.8范圍內(nèi)的直線部分，均會獲得比較精確的測量結(jié)果。同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的斜率越大，則被測物含量檢測的靈敏度越高

，測量誤差越小。

2.2 產(chǎn)生偏離朗伯比爾定律的主要因素與解決方法

1）非單色光與雜散光引起的偏離，可在寬光譜范圍內(nèi)進(jìn)行監(jiān)測。

2）樣品化學(xué)前處理反應(yīng)引起的偏離，一定要嚴(yán)格控制化學(xué)前處理反應(yīng)條件，如溫度控制、攪拌控制、清洗控制等。

2.3 測量波長的選擇

根據(jù)被測水質(zhì)參數(shù)樣品檢測的吸收光譜，選擇zui大的特征吸收波長作為測定波長，可提水質(zhì)檢測的靈敏度和準(zhǔn)確度。在可見光范圍內(nèi)適宜測量，而在紫外或近紫外波段水樣中的其他組分干擾（如有機(jī)物）和濁度干擾較大，會影響測量的準(zhǔn)確度。

3.檢測范圍

該實(shí)驗(yàn)平臺可以檢測重金屬、氨氮、硝酸鹽氨、總氮、氯離子、磷酸鹽、總磷、TOC、COD等重要水質(zhì)參數(shù)以及針對光譜儀水質(zhì)檢測存在的問題分析。

4. 測控系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

測控系統(tǒng)主要分為四個(gè)部分：流路系統(tǒng)，光學(xué)系統(tǒng)，在線樣品化學(xué)前處理系統(tǒng)，控制系統(tǒng)。其中，光學(xué)系統(tǒng)以微型光譜儀為核心，主要由光源，聚焦準(zhǔn)直、多功能檢測室、微型光譜儀組成。光源發(fā)出的光經(jīng)過準(zhǔn)直后射入微型多功能樣品檢測室，透過樣品室的光經(jīng)過透鏡的聚焦匯聚于光纖探頭，由石英光纖耦合進(jìn)入微型光譜儀，系統(tǒng)框圖如圖1所示。該光學(xué)系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)190-1000nm的連續(xù)光譜檢測，檢測精度。

1）在燈源上

a .我們可以選擇ATG1020氘鹵組合燈或者ATG1030脈沖氙燈，該光源體積小，壽命長（超過2000小時(shí)），穩(wěn)定定高（＜5‰/小時(shí)），為了滿足實(shí)驗(yàn)測量中不同樣品的需要，可對輸出光強(qiáng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

b.ATG1030脈沖氙燈,波長為200-900nm，氙燈具有功耗低，體積小，光效大，壽命長（連續(xù)閃爍109次），閃爍穩(wěn)定性>99.99%等優(yōu)點(diǎn)。

2）對于光纖光譜儀，我們提供了以上四種作為參考，由于ATHB300-3和ATHB300-4在傳感器CCD上增加了制冷技術(shù)，可使CCD工作在更低的環(huán)境溫度下，降低了系統(tǒng)的暗噪聲，提高信噪比，增加靈敏度，會讓測量結(jié)果更精確，更穩(wěn)定。當(dāng)然，對于每種系列的光譜儀可以根據(jù)您具體的實(shí)際需求來定制制冷或非制冷。所有的光譜儀均可接收SMA905接口光纖輸入或者自由空間輸入的待測光，根據(jù)設(shè)定的積分時(shí)間進(jìn)行測量，將測量結(jié)果通過USB2.0（高速）或者UART輸出。