ATHB300_多參數水質(zhì)分析方案

1. 方案說(shuō)明

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

1）在線(xiàn)水質(zhì)監測具有采樣環(huán)節，通過(guò)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(guò)在線(xiàn)前處理，如在線(xiàn)顯色、富集、萃取、催化等。

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

2. 儀器的設計要求

朗伯比爾定律是光譜水質(zhì)監測儀器的理論基礎和設計基準，在儀器設計時(shí)，需要考慮標準工作曲線(xiàn)、解決偏離朗伯比爾定律的技術(shù)與方法以及測量波長(cháng)的選擇。

ATHB300_多參數水質(zhì)分析方案

2.1 標準工作曲線(xiàn)

在實(shí)際水質(zhì)分析中，一般應用標準工作曲線(xiàn)上吸光度值為0.2-0.8范圍內的直線(xiàn)部分，均會(huì )獲得比較精確的測量結果。同時(shí)，標準工作曲線(xiàn)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，可在寬光譜范圍內進(jìn)行監測。

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

2.3 測量波長(cháng)的選擇

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

3.檢測范圍

該實(shí)驗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)參數以及針對光譜儀水質(zhì)檢測存在的問(wèn)題分析。

4. 測控系統的總體結構

測控系統主要分為四個(gè)部分：流路系統，光學(xué)系統，在線(xiàn)樣品化學(xué)前處理系統，控制系統。其中，光學(xué)系統以微型光譜儀為核心，主要由光源，聚焦準直、多功能檢測室、微型光譜儀組成。光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)準直后射入微型多功能樣品檢測室，透過(guò)樣品室的光經(jīng)過(guò)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，系統框圖如圖1所示。該光學(xué)系統能實(shí)現190-1000nm的連續光譜檢測，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(cháng)（超過(guò)2000小時(shí)），穩定定高（＜5‰/小時(shí)），為了滿(mǎn)足實(shí)驗測量中不同樣品的需要，可對輸出光強進(jìn)行調節。

b.ATG1030脈沖氙燈,波長(cháng)為200-900nm，氙燈具有功耗低，體積小，光效大，壽命長(cháng)（連續閃爍109次），閃爍穩定性>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A(yíng)THB300-3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，降低了系統的暗噪聲，提高信噪比，增加靈敏度，會(huì )讓測量結果更精確，更穩定。當然，對于每種系列的光譜儀可以根據您具體的實(shí)際需求來(lái)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，根據設定的積分時(shí)間進(jìn)行測量，將測量結果通過(guò)USB2.0（高速）或者UART輸出。