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）進行定量或定性分析。其中對待檢水樣一般要進過在線前處理，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，這樣流水可以自動進入分析儀器的流通池，然后通過吸收光譜分析實現(xiàn)對水樣的原位監(jiān)測。

2. 儀器的設(shè)計要求

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)計基準，在儀器設(shè)計時，需要考慮標準工作曲線、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 標準工作曲線

在實際水質(zhì)分析中，一般應(yīng)用標準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，標準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（如有機物）和濁度干擾較大，會影響測量的準確度。

3.檢測范圍

該實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(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），穩(wěn)定定高（＜5‰/小時），為了滿足實驗測量中不同樣品的需要，可對輸出光強進行調(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。

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。當然，對于每種系列的光譜儀可以根據(jù)您具體的實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)定的積分時間進行測量，將測量結(jié)果通過USB2.0（高速）或者UART輸出。