专利名称：水质汞在线自动监测系统中的双光路测定装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及环境保护领域水质在线自动监测系统，尤其涉及一种水质汞在线自动监测系统中的测定装置
背景技术：
由于重金属污染的危害性，建立重金属污染预警系统对重金属污染进行实时监控，变得日益紧迫，近年来对重金属在线监测仪器的需求也日益显现。重金属在线监测仪在国内安装的数量极少，一个是因为重金属在线监测仪目前主要依赖进口且价格昂贵，另一方面是用户在使用中均认为国产的仪器不好用，其中表现最为突出的问题就是测量速度太慢且测量准确度不高，同时国产的重金属在线监测仪品种比较单一，技术和质量与国外相比还有很大差距。重金属中毒所引起的疾病常有发生，汞是重金属中的一种常见元素，总汞指的是IL水中总汞的含量。如果水中汞的含量较高，被人饮用则会在体内累积，当长期饮用就会导致一些疾病的产生，因此对总汞的监测十分重要。本实用新型提供一种水质汞在线自动监测系统中的双光路测定装置，该装置不仅提高了测定装置的灵敏度、精确度和可靠性，并且有效地消除了光波动对测定产生的影响。
发明内容本实用新型针对现有技术中汞在线自动监测系统中测定装置的精确度、灵敏度和可靠性不高的缺陷，提供了一种双光路测定装置，提高了测定装置的灵敏度、精确度和可靠性，并且有效地消除了光波动对测定产生的影响。水质汞在线自动监测系统中的双光路测定装置，其特征在于包括汞灯避光罩1，汞灯避光盖2，汞灯3，第一管路固定座4，第一平凸透镜5，进气口 6，有孔通气管7，出气口 8,第二管路固定座9,第二平凸透10,第一滤光片11,第一紧固件12,第一硒光电池13,第一硒光电池固定座14,第二硒光电池固定座15,第二硒光电池16,第二滤光片17,第二紧固件18，第三平凸透镜19，底板20，无孔参比管21，第四平凸透镜22 ;所述汞灯避光罩I固定在所述底板20的右端，所述底板20的右端设计有一凹槽，所述汞灯3垂直放入所述汞灯避光罩I内，并插入所述底板20右端的凹槽中，所述汞灯避光盖2盖在汞灯上与所述汞灯避光罩I相固定；所述第一管路固定座4的底端固定在所述底板20上，所述第一管路固定座4的右端与所述汞灯避光罩I相固定，所述汞灯避光罩I在与所述第一管路固定座4相接触的部分设计有第一圆孔a和第二圆孔b，所述第一管路固定座4上设计有第一通孔c和第四通孔f ;所述第一平凸透镜5安装在所述第一管路固定座4的第一通孔c内；所述有孔通气管7的右端伸入所述第一管路固定座4的第一通孔c内与所述第一平凸透镜5通过O型圈密封连接，所述第一平凸透镜5的凸面朝向所述有孔通气管7 ;所述有孔通气管7设计有所述进气口 6和所述出气口 8 ;所述第二管路固定座9的底端固定在底板20上，所述第二管路固定座9设计有第二通孔d和第三通孔e ;所述第二平凸透镜10安装在所述第二管路固定座9的第二通孔d内，所述有孔通气管7的左端伸入所述第二管路固定座9的第二通孔d内与所述第二平凸透镜10通过O型圈密封连接，所述第二平凸透镜10的凸面朝向所述有孔通气管7 ;所述第一滤光片11黏在所述第一硒光电池13上，所述第一硒光电池13安装在所述第一硒光电池固定座14上,所述第一硒光电池固定座14安装在所述第一紧固件12上，所述第一紧固件12与所述第二管路固定座9通过螺纹连接，旋紧第一紧固件12使第二平凸透镜10、有孔通气管7、第一平凸透镜5密封连接；所述第四平凸透镜22安装在所述第一管路固定座4的第四通孔f内，所述无孔参比管21的右端伸入所述第一管路固定座4的第四通孔f内与所述第四平凸透镜22通过O型圈密封连接，所述第四平凸透镜22的凸面朝向所述无孔参比管21 ;所述第三平凸透镜19安装在所述第二管路固定座9的第三通孔e内，所述无孔参比管21的左端伸入所述第二管路固定座9的第三通孔e内与所述第三平凸透镜19密封连接，所述第三平凸透镜19的凸面朝向所述无孔参比管21 ;所述第二滤光片17黏在所述第二硒光电池16上，所述第二硒光电池16安装在所述第二硒光电池固定座15上，所述第二硒光电池固定座15安装在所述第二紧固件18上，所述第二紧固件18与所述第二管路固定座9通过螺纹连接，旋紧第二紧固件18使第三平凸透镜19、无孔参比管21、第四平凸透镜22密封连接。 作为优选所述萊灯避光罩I上的第一圆孔a的面积和第二圆孔b的面积与硒光电池接收光部分的面积一样。作为优选所述第一管路固定座4上的第一通孔c和第四通孔f设计成阶梯形，所述第一通孔C左端面的直径大于所述第一通孔C右端面的直径，所述第一通孔C左端面的直径等于第一平凸透镜5的直径；所述第四通孔f左端面的直径大于所述第四通孔f右端面的直径，所述第四通孔f左端面的直径等于第四平凸透镜22的直径。作为优选所述第一通孔C、第一平凸透镜5、有孔通气管7、第二通孔d、第二平凸透镜10、第一硒光电池13与所述第二圆孔b同轴。作为优选所述第一平凸透镜5与汞灯避光罩I的第二圆孔b的距离等于第一平凸透镜5的背焦距；所述第四平凸透镜22与汞灯避光罩I的第一圆孔a的距离等于第四平凸透镜22的背焦距。 作为优选所述第二管路固定座9上的第二通孔d和第三通孔e设计成阶梯形，所述第二通孔d右端面的直径等于第二平凸透镜10的直径，所述第二通孔d左端面的直径大于第二平凸透镜10的直径；所述第三通孔e右端面的直径等于第三平凸透镜19的直径，所述第三通孔e左端面的直径大于第三平凸透镜19的直径。作为优选所述第一硒光电池13与所述第二平凸透镜10的距离等于第二平凸透镜10的背焦距；所述第二硒光电池16与所述第三平凸透镜19的距离等于所述第三平凸透镜19的背焦距。作为优选所述第四通孔f、第四平凸透镜22、无孔参比管21、第三通孔e、第三平凸透镜19、第二硒光电池16与所述第一圆孔a同轴。作为优选所述有孔通气管7和无孔参比管21的外管壁度有一层氟。

图I所示为双光路测定装置结构图[0016]图2所示为双光路测定装置光路图具体实施方式
图I所示为双光路测定装置结构图,包括汞灯避光罩I,汞灯避光盖2，汞灯3，第一管路固定座4，第一平凸透镜5，进气口 6，有孔通气管7，出气口 8，第二管路固定座9，第二平凸透镜10，第一滤光片11，第一紧固件12，第一硒光电池13，第一硒光电池固定座14，第二硒光电池固定座15,第二硒光电池16,第二滤光片17,第二紧固件18,第三平凸透镜19，底板20，无孔参比管21，第四平凸透镜22。汞灯避光罩I固定在底板20的右端，底板20的右端设计有一凹槽，汞灯3垂直放入汞灯避光罩I内，并插入底板20右端凹槽中，汞灯避光盖2盖在汞灯上与汞灯避光罩I相固定；第一管路固定座4的底端固定在底板20上,第一管路固定座4的右端与萊灯避光 罩I相固定，汞灯避光罩I在与第一管路固定座4相接触的部分设计有第一圆孔a和第二圆孔b,第一圆孔a的面积和第二圆孔b的面积与硒光电池接收光部分的面积一样；第一管路固定座4上设计有第一通孔c和第四通孔f ;第一通孔c和第四通孔f设计成阶梯形，第一通孔c左端面的直径大于第一通孔c右端面的直径，第一通孔c左端面的直径等于第一平凸透镜5的直径；第四通孔f左端面的直径大于第四通孔f右端面的直径，第四通孔f左端面的直径等于第四平凸透镜22的直径；第一平凸透镜5安装在第一管路固定座4的第一通孔c内，该第一平凸透镜5与汞灯避光罩I的第二圆孔b的距离等于第一平凸透镜5的背焦距；有孔通气管7的右端伸入第一管路固定座4的第一通孔c内与第一平凸透镜5通过O型圈密封连接，第一平凸透镜5的凸面朝向有孔通气管7 ;有孔通气管7设计有进气口6和出气口 8 ;第二管路固定座9的底端固定在底板20上，第二管路固定座9上设计有第二通孔d和第三通孔e ;第二通孔d和第三通孔e设计成阶梯形，第二通孔d右端面的直径等于第二平凸透镜10的直径，第二通孔d左端面的直径大于第二平凸透镜10的直径；第三通孔e右端面的直径等于第三平凸透镜19的直径，第三通孔e左端面的直径大于第三平凸透镜19的直径；第二平凸透镜10安装在第二管路固定座9的第二通孔d内，有孔通气管7的左端伸入第二管路固定座9的第二通孔d内与第二平凸透镜10通过O型圈密封连接，第二平凸透镜10的凸面朝向有孔通气管7 ;第一滤光片11黏在第一硒光电池13上，第一硒光电池13安装在第一硒光电池固定座14上,第一硒光电池固定座14安装在第一紧固件12上，第一紧固件12与第二管路固定座9通过螺纹连接，旋紧第一紧固件12使第二平凸透镜10、有孔通气管7、第一平凸透镜5密封连接；第一硒光电池13与第二平凸透镜10的距离等于第二平凸透镜10的背焦距；第一通孔C、第一平凸透镜5、有孔通气管7、第二通孔d、第二平凸透镜10、第一硒光电池13与第二圆孔b同轴；第四平凸透镜22安装在第一管路固定座4的第四通孔f内，该第四平凸透镜22与汞灯避光罩I的第一圆孔a的距离等于第四平凸透镜22的背焦距；无孔参比管21的右端伸入第一管路固定座4的第四通孔f内与第四平凸透镜22通过O型圈密封连接，第四平凸透镜22的凸面朝向无孔参比管21 ;第三平凸透镜19安装在第二管路固定座9的第三通孔e内，无孔参比管21的左端伸入第二管路固定座9的第三通孔e内与第三平凸透镜19密封连接，第三平凸透镜19的凸面朝向无孔参比管21 ;第二滤光片17黏在第二硒光电池16上，第二硒光电池16安装在第二硒光电池固定座15上，第二硒光电池固定座15安装在第二紧固件18上，第二紧固件18与第二管路固定座9通过螺纹连接，旋紧第二紧固件18使第三平凸透镜19、无孔参比管21、第四平凸透镜22密封连接；第二硒光电池16与第三平凸透镜19的距离等于第三平凸透镜19的背焦距；第四通孔f、第四平凸透镜22、无孔参比管21、第三通孔e、第三平凸透镜19、第二硒光电池16与第一圆孔a同轴。有孔通气管7和无孔参比管21的外管壁度有一层氟，用于避光。图2所示为双光路测定装置光路图，具体测定原理为汞灯3发出254nm波长的紫外光，通过汞灯避光罩I上面的两个圆孔形成两束发散光，并照射到第一平凸透镜5和第四平凸透镜22的平面，透过平凸透镜后形成两束平行光，穿过有孔通气管7和无孔参比管21，照射到第二平凸透镜10和第三平凸透镜19的凸面上，光束透过平凸透镜后将平行光汇聚成一点，通过调节紧固件的位置，尽量使汇聚点正好在平凸透镜焦点的位置，使信号更强一些。在测定的过程之中，第二硒光电池16接收到的光信号保持不变，以此做参比可以去除光的波动对测定的影响，将水样中的汞以汞蒸气单质形式从进气口吹入有孔通气管7，并从出气口吹出，整个过程中有孔通气管7会有一段时间达到气体平衡，汞蒸气对254nm的紫外光有强烈的吸收效果，根据水样中汞浓度的不同，透过有孔通气管7的光信号会有不同程度的减弱，第一硒光电池13接受到的光信号也会有相应的减弱，硒光电池前端的滤光片只能透过254nm的紫外光，可以除去可见光的干扰对测定的影响。后端的采集电路通过检测第一硒光电池13和第二硒光电池16的电压变化，并通过相应计算方法可精确测量出水样中汞的含量。本实用新型的双光路测定装置具有以下优点I.采用双光路测定装置，提高了测定装置的灵敏度、精确度和可靠性；2.增加了参比管路，有效地消除了光波动对测定产生的影响。3.硒光电池前端增加滤光片，滤除可见光对测定的影响，提高测量精度。4.紧固件与透镜间距离可以调整，类似于照相机的光学变焦功能，可以保障透射到硒光电池上的光信号最强。这里公开的实施例是示例性的，其仅是为了对本实用新型进行解释说明，而并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员可以预见的改良和扩展都包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种水质汞在线自动监测系统中的双光路测定装置，其特征在于包括汞灯避光罩(I)，萊灯避光盖(2)，萊灯(3),第一管路固定座(4),第一平凸透镜(5),进气口(6),有孔通气管(7)，出气口(8)，第二管路固定座(9)，第二平凸透镜(10)，第一滤光片(11)，第一紧固件(12)，第一硒光电池(13),第一硒光电池固定座(14),第二硒光电池固定座(15),第二硒光电池(16)，第二滤光片(17)，第二紧固件(18)，第三平凸透镜(19)，底板(20)，无孔参比管(21)，第四平凸透镜(22);所述汞灯避光罩(I)固定在所述底板(20)的右端，所述底板(20)的右端设计有一凹槽，所述汞灯(3)垂直放入所述汞灯避光罩(I)内，并插入所述底板(20)右端的凹槽中，所述汞灯避光盖(2)盖在汞灯上与所述汞灯避光罩(I)相固定；所述第一管路固定座(4)的底端固定在所述底板(20)上，所述第一管路固定座(4)的右端与所述汞灯避光罩(I)相固定，所述汞灯避光罩(I)在与所述第一管路固定座(4)相接触的部分设计有第一圆孔(a)和第二圆孔(b)，所述第一管路固定座(4)上设计有第一通孔(c)和第四通孔(f);所述第一平凸透镜(5)安装在所述第一管路固定座(4)的第一通孔(c)内；所述有孔通气管(7)的右端伸入所述第一管路固定座(4)的第一通孔(c)内与所述第一平凸透镜(5)通过O型圈密封连接，所述第一平凸透镜(5)的凸面朝向所述有孔通气管(7);所述有孔通气管(7)设计有所述进气口(6)和所述出气口(8);所述第二管路固定座(9)的底端固定在底板(20)上，所述第二管路固定座(9)设计有第二通孔(d)和第三通孔(e);所述第二平凸透镜(10)安装在所述第二管路固定座(9)的第二通孔(d)内，所述有孔通气管(7)的左端伸入所述第二管路固定座(9)的第二通孔(d)内与所述第二平凸透镜(10)通过O型圈密封连接，所述第二平凸透镜(10)的凸面朝向所述有孔通气管(7);所述第一滤光片(11)黏在所述第一硒光电池(13)上,所述第一硒光电池(13)安装在所述第一硒光电池固定座(14)上，所述第一硒光电池固定座(14)安装在所述第一紧固件(12)上，所述第一紧固件(12)与所述第二管路固定座(9)通过螺纹连接，旋紧第一紧固件(12)使第二平凸透镜(10)、有孔通气管(7)、第一平凸透镜(5)密封连接；所述第四平凸透镜(22)安装在所述第一管路固定座(4)的第四通孔(f)内，所述无孔参比管(21)的右端伸入所述第一管路固定座(4)的第四通孔(f)内与所述第四平凸透镜(22)通过O型圈密封连接，所述第四平凸透镜(22)的凸面朝向所述无孔参比管(21);所述第三平凸透镜(19)安装在所述第二管路固定座(9)的第三通孔(e)内，所述无孔参比管(21)的左端伸入所述第二管路固定座(9)的第三通孔(e)内与所述第三平凸透镜(19)密封连接，所述第三平凸透镜(19)的凸面朝向所述无孔参比管(21);所述第二滤光片(17)黏在所述第二硒光电池(16)上，所述第二硒光电池(16)安装在所述第二硒光电池固定座(15)上，所述第二硒光电池固定座(15)安装在所述第二紧固件(18)上，所述第二紧固件(18)与所述第二管路固定座(9)通过螺纹连接，旋紧第二紧固件(18)使第三平凸透镜(19)、无孔参比管(21)、第四平凸透镜(22)密封连接。
2.根据权利要求I所述水质汞在线自动监测系统中的双光路测定装置，其特征在于所述汞灯避光罩(I)上的第一圆孔(a)的面积和第二圆孔(b)的面积与硒光电池接收光部分的面积一样。
3.根据权利要求I所述水质汞在线自动监测系统中的双光路测定装置，其特征在于所述第一管路固定座(4)上的第一通孔(c)和第四通孔(f)设计成阶梯形，所述第一通孔(C)左端面的直径大于所述第一通孔(C)右端面的直径，所述第一通孔(C)左端面的直径等于第一平凸透镜(5)的直径；所述第四通孔(f)左端面的直径大于所述第四通孔(f)右端面的直径，所述第四通孔(f)左端面的直径等于第四平凸透镜(22)的直径。
4.根据权利要求I所述的水质汞在线自动监测系统中的双光路测定装置，其特征在于所述第一通孔(C)、第一平凸透镜(5)、有孔通气管(7)、第二通孔(d)、第二平凸透镜(10)、第一硒光电池(13)与所述第二圆孔(b)同轴。
5.根据权利要求I所述的水质汞在线自动监测系统中的双光路测定装置，其特征在于所述第一平凸透镜(5)与汞灯避光罩(I)的第二圆孔(b)的距离等于第一平凸透镜(5)的背焦距；所述第四平凸透镜(22)与汞灯避光罩(I)的第一圆孔(a)的距离等于第四平凸透镜(22)的背焦距。
6.根据权利要求I所述的水质汞在线自动监测系统中的双光路测定装置，其特征在于所述第二管路固定座(9)上的第二通孔(d)和第三通孔(e)设计成阶梯形，所述第二通孔(d)右端面的直径等于第二平凸透镜(10)的直径，所述第二通孔(d)左端面的直径大于第二平凸透镜(10)的直径；所述第三通孔(e)右端面的直径等于第三平凸透镜(19)的直径，所述第三通孔(e)左端面的直径大于第三平凸透镜(19)的直径。
7.根据权利要求I所述的水质汞在线自动监测系统中的双光路测定装置，其特征在于所述第一硒光电池(13)与所述第二平凸透镜(10)的距离等于第二平凸透镜(10)的背焦距；所述第二硒光电池(16)与所述第三平凸透镜(19)的距离等于所述第三平凸透镜(19)的背焦距。
8.根据权利要求I所述的水质汞在线自动监测系统中的双光路测定装置，其特征在于所述第四通孔(f)、第四平凸透镜(22)、无孔参比管(21)、第三通孔(e)、第三平凸透镜(19)、第二硒光电池(16)与所述第一圆孔(a)同轴。
9.根据权利要求I所述的水质汞在线自动监测系统中的双光路测定装置，其特征在于所述有孔通气管(7)和无孔参比管(21)的外管壁度有一层氟。
专利摘要一种水质汞在线自动监测系统中的双光路测定装置，包括汞灯避光罩(1)，汞灯避光盖(2)，汞灯(3)，管路固定座(4)，平凸透镜(5)，进气口(6)，有孔通气管(7)，出气口(8)，管路固定座(9)，平凸透镜(10)，滤光片(11)，紧固件(12)，硒光电池(13)，硒光电池固定座(14)，硒光电池固定座(15)，硒光电池(16)，滤光片(17)，紧固件(18)，平凸透镜(19)，底板(20)，无孔参比管(21)，平凸透镜(22)，本实用新型增加了参比管路，有效地消除了光波动对测定产生的影响。
文档编号G01N21/17GK202794019SQ20122033230
公开日2013年3月13日 申请日期2012年7月11日 优先权日2012年7月11日
发明者刘宇兵, 石平, 曹猛, 齐春雪, 沙昊 申请人:广州市怡文环境科技股份有限公司