一種便攜式的水質檢測裝置及水質檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種便攜式的水質檢測裝置及水質檢測方法，包括檢測腔、紫外光源模塊、檢測模塊以及數(shù)據處理模塊；所述紫外光源模塊設置于所述檢測腔內部前方，用于提供檢測所用的檢測紫外光，所述檢測紫外光的峰值波長為254nm～265nm；所述檢測腔用于隔絕檢測腔內部與外部的紫外光；所述檢測模塊置于所述檢測腔內部后方，且與所述紫外光源模塊相對，所述檢測模塊置的輸出端連接所述數(shù)據處理模塊的輸入端。本發(fā)明通過以普遍使用、價格親民、能耗低的紫外發(fā)光二極管代替造價不菲的分外分光光度計來測量水質，從而節(jié)約了時間和成本，提高了檢測效率，提高了便攜性。
【專利說明】
一種便攜式的水質檢測裝置及水質檢測方法
技術領域
[0001 ]本發(fā)明屬于水質檢測領域，更具體地，涉及一種便攜式的水質檢測裝置及水質檢 測方法。
【背景技術】
[0002] 水是生命之源，隨著社會文明的發(fā)展，飲用水衛(wèi)生問題越來越受到廣泛重視。現(xiàn)有 的便攜式水質檢測裝置多以TDS(總溶解性固體)作為表征水質的參數(shù)。然而如NaCl等導電 物質并沒有毒性，TDS以導電物質的含量作為水質的表征并不準確，不能有效反映水樣有機 污染的的情況。
[0003] UV254值是用來表征水在254nm紫外波長下的吸光度的參數(shù)，UV254是T0C(總有機 碳）、D0C(溶解性有機碳）以及THMs(三鹵甲烷)前驅物的替代參數(shù)，可以作為反映水中有機 物濃度的綜合指標，與水的毒性存在相關性。不僅檢測過程簡便，規(guī)避了測量TOC等參數(shù)時 步驟繁瑣、重現(xiàn)性差的缺陷；而且結合TDS值，可以綜合反映水質情況。UV 254值有兩種表示方 法:吸光度A和透光度信號T，其中，透光度信號相比吸光度更為直觀。
[0004] 當前UV254值的檢測多使用紫外分光光度計，而其預熱時間長、造價高、能耗高、便 攜性差的特點無法滿足現(xiàn)代社會對于水質檢測時省時、節(jié)約、節(jié)能、便攜的需求。同時，現(xiàn)今 廣泛使用的便攜式TDS筆測量結果只能反映水樣的導電性強弱，不能有效反映水樣有機污 染的情況。

【發(fā)明內容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種便攜式的水質檢測裝置 及水質檢測方法，其目的在于通過檢測待測水樣的透光度，方便快捷地獲知待測水樣的水 質，由此解決現(xiàn)有技術中的水質檢測裝置預熱時間長、能耗高、便攜性差的缺陷。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種便攜式的水質檢測裝置，包 括檢測腔、紫外光源模塊、檢測模塊以及數(shù)據處理模塊；
[0007] 所述紫外光源模塊設置于所述檢測腔內部前方，用于提供檢測所用的檢測紫外 光，所述檢測紫外光的峰值波長為n，254nm彡η彡265nm;
[0008] 所述檢測腔用于隔絕檢測腔內部與外部的紫外光；
[0009] 所述檢測模塊置于所述檢測腔內部后方，且與所述紫外光源模塊相對，所述檢測 模塊置的輸出端連接所述數(shù)據處理模塊的輸入端；
[0010] 所述檢測模塊用于獲得所述待測水樣對所述檢測紫外光的透光值，并將所述透光 值轉換為電信號后輸出，所述數(shù)據處理模塊用于根據所述電信號獲得所述待測水樣的透光 度。
[0011] 優(yōu)選地，所述數(shù)據處理模塊獲得的所述待測水樣的透光度為T= [(Ix- Is) (100%-1^)/(1,- 13)+1^]1(\100%;其中，1^為第一參考物對所述檢測紫外光的透光度丄 為第一參考物對所述檢測紫外光的透光值，I w和Ix分別為第二參考物和待測水樣在相同光 程下對所述檢測紫外光的透光值，K為轉換系數(shù)。
[0012]作為進一步優(yōu)選地，K = A254/An，其中，A254為待測水樣對峰值波長為254nm的紫外 光的吸光度，An為待測水樣對所述檢測紫外光的吸光度。
[0013] 作為進一步優(yōu)選地，所述第一參考物為玻璃片，所述第二參考物為純水。
[0014] 優(yōu)選地，所述檢測腔的內部尺寸為1.2cm~2.Ocm XI.2cm~2.0cm X4.6cm~ 4.9〇11，以便兼容最普遍使用的石英比色皿的規(guī)格1.2〇11\1.2〇11\4.5〇11，可以增強裝置的 適用性同時又不降低便攜性。
[0015] 優(yōu)選地，所述水質檢測裝置還包括:依次連接于所述檢測模塊與所述數(shù)據處理模 塊之間的信號放大模塊以及模數(shù)轉換模塊，所述信號放大模塊用于將所述電信號放大，所 述模數(shù)轉換模塊用于將放大后的電信號轉換為數(shù)字電信號。
[0016] 優(yōu)選地，所述水質檢測裝置還包括玻璃片、所述水質檢測裝置還包括玻璃片、比色 皿以及純水，所述玻璃片以及所述比色皿的尺寸小于所述檢測腔的尺寸，所述比色皿用于 盛放純水以及待測水樣，所述玻璃片以及所述純水用于獲得所述待測水樣的透光度的對照 參數(shù)。
[0017] 作為進一步優(yōu)選地，所述比色皿為石英比色皿，其光程為lcm。
[0018] 優(yōu)選地，所述數(shù)據處理模塊包括輸入模塊、計算模塊以及儲存模塊，所述輸入模塊 用于獲得外部的檢測指令并輸出;所述計算模塊的第一輸入端作為所述數(shù)據處理模塊的輸 入端，第二輸入端連接輸入模塊的輸出端，用于根據所述電信號獲得所述待測水樣的透光 度;所述儲存模塊的輸入端連接所述計算模塊的輸出端，用于儲存所述待測水樣的透光度。
[0019] 優(yōu)選地，所述水質檢測裝置還包括顯示模塊，所述顯示模塊的輸入端連接所述數(shù) 據處理模塊的輸出端，用于顯示所述待測水樣的透光度。
[0020] 優(yōu)選地，所述紫外光源模塊為紫外發(fā)光二極管。
[0021] 優(yōu)選地，所述檢測模塊為具有線性響應的光電池、光敏電阻或光電二極管。
[0022] 按照本發(fā)明的另一方面，還公開了一種水質檢測方法，所述水質檢測方法包括以 下步驟：
[0023] Sl.獲取轉換系數(shù)K = A254/An，其中，A254為待測水樣對峰值波長為254nm的紫外光 的吸光度，An為待測水樣對峰值波長為η的紫外光的吸光度；
[0024] S2.獲取第一參考物對所述檢測紫外光的透光度Ts，第一參考物對所述檢測紫外 光的透光值Is;
[0025] 在相同光程下，獲取第二參考物和待測水樣對所述檢測紫外光的透光值IjPIx;其 中，第一參考物為具有較低的紫外透光度的物體，如玻璃片，第二參考物為具有較高的紫外 透光度的物體，如純水；
[0026] S3.獲取待測水樣的透光度 T=[(Ix-Is)(100%-Ts)/(Iw-I s)+Ts]KX100%J；f 述透光度為所述待測水樣對峰值波長為254nm的紫外光的透光度。
[0027] 總體而言，通過本發(fā)明所構思的以上技術方案與現(xiàn)有技術相比能夠取得下列有益 效果：
[0028] 1、通過檢測待測水樣的透光度，獲得待測水樣的水質檢測結果，使得該水質檢測 裝置無需使用造價不菲的分外分光光度計，從而節(jié)約了成本；
[0029] 2、由于無需使用紫外分光光度計，從而裝置的體積得到了縮減，從而提高了其便 攜性；
[0030] 3、該裝置可選取普遍使用、價格親民、能耗低的紫外發(fā)光二極管作為紫外光源，不 僅成本低，而且由于紫外發(fā)光二極管基本不需要預熱，從而節(jié)省了檢測時間，提高了檢測效 率。
【附圖說明】
[0031 ]圖1為本發(fā)明便攜式的水質檢測裝置結構示意圖。
【具體實施方式】
[0032]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要 彼此之間未構成沖突就可以相互組合。
[0033]本發(fā)明提供了一種便攜式水質檢測裝置，包括檢測腔、紫外光源模塊、檢測模塊、 信號放大模塊、模數(shù)轉換模塊信號、顯示模塊以及數(shù)據處理模塊等部件；
[0034]所述紫外光源模塊設置于所述檢測腔內部前方，用于提供檢測所用的檢測紫外 光，由于峰值波長在254nm以下的紫外光源模塊成本較高，而峰值波長在265nm以上的紫外 光源模塊測量出的透光度誤差不滿足要求，所述檢測紫外光的峰值波長為254nm~265nm; [0035] 所述檢測腔的內部尺寸為1.2cm~2.OcmX 1.2cm~2.OcmX4.6cm~4.9cm，以便兼 容最普遍使用的石英比色皿的規(guī)格1.2(^^1.2(^\4.5(^，如此，可以不必配備專用的石英 比色皿，檢測腔由不透光材料制成，用于隔絕檢測腔內部與外部的紫外光；
[0036]所述檢測模塊、信號放大模塊、模數(shù)轉換模塊、數(shù)據處理模塊以及顯示模塊依次連 接;所述檢測模塊通常為具有線性響應的光電池、光敏電阻或光電二極管，置于所述檢測腔 內部后方，且與所述紫外光源模塊相對，輸出端連接所述信號放大模塊的輸入端;所述檢測 模塊用于獲得所述待測水樣對所述檢測紫外光的透光值，并將所述透光值轉換為電信號后 輸出；所述信號放大模塊的輸出端連接所述模數(shù)轉換模塊的輸入端，用于將所述電信號放 大，所述模數(shù)轉換模塊的輸出端連接所述數(shù)據處理模塊的第一輸入端，用于將放大后的電 信號轉換為數(shù)字電信號;所述數(shù)據處理模塊的輸出端連接所述顯示模塊的輸入端，用于根 據所述數(shù)字電信號，獲得所述待測水樣的透光度;所述顯示模塊用于顯示待測水樣的透光 度。
[0037]所述數(shù)據處理模塊可采用一單片機，通常包括輸入模塊、計算模塊以及儲存模塊， 所述輸入模塊的輸出端連接所述計算模塊的第二輸入端，用于獲得外部的檢測指令并輸 出；所述計算模塊的第一輸入端作為所述數(shù)據處理模塊的第一輸入端，用于根據所述電信 號獲得待測水樣的透光度;所述儲存模塊的輸入端連接所述計算模塊的輸出端，用于儲存 待測水樣的透光度。
[0038]所述數(shù)據處理模塊獲得的所述待測水樣的透光度的具體計算公式為T= [(Ix - Is) (100%-Ts)/(Iw-Is)+Ts]KX100%;其中，Ts為第一參考物對所述檢測紫外光的透光度，I s 為第一參考物對所述檢測紫外光的透光值，Iw和Ix分別為第二參考物和待測水樣在相同光 程下對所述檢測紫外光的透光值，K = A254/An，其中，A254為待測水樣對峰值波長為254nm的 紫外光的吸光度，An為待測水樣對所述檢測紫外光的吸光度。
[0039] 其中，第一參考物為具有較低的紫外透光度的物體，通常采用玻璃片等，第二參考 物則為具有較高的紫外透光度的物體，通常為純水;為了使得第二參考物和待測水樣具有 相同的光程，還需要用透光度較高的材質（如石英）的比色皿用于盛放純水和待測水樣。而 為了簡化計算，K值通常取多地水樣作為待測水樣，然后分別通過公式K = A254/An獲得多地 水樣對應的K值1(1、1(2"_1( 11，11為水樣的總數(shù)量，然后取平均值獲得1(=(1(1+1(2+"_+1( 11)/11。
[0040] 因此，所述水質檢測裝置還可以包括玻璃片、比色皿以及純水，所述玻璃片以及所 述比色皿的尺寸小于所述檢測腔的尺寸，所述比色皿用于盛放純水以及待測水樣，所述玻 璃片以及所述純水用于獲得所述待測水樣的透光度的對照參數(shù)；。
[0041] 以檢測紫外光的峰值波長為254nm為例，說明該便攜式的水質檢測裝置的使用方 法如下：
[0042] 1.裝置出廠前，可以選擇本地水樣作為參考水樣濃縮稀釋做出回歸方程，其中，橫 坐標為用紫外分光光度計測得的參考水樣在254nm波長下的透光度信號，縱坐標為用該水 質檢測裝置測得的254nm透光度信號對應的數(shù)字值。將紫外透光度信號低的材料如玻璃片 在裝置內測得的透光值代入回歸方程，即可得到玻璃片的相對254nm的紫外光的透光度T s， 將其結果輸入存儲模塊，作為對照參數(shù)供測量時使用。
[0043] 2.實際測量水樣時，首先將玻璃片置于檢測腔，檢測模塊測得的電信號經信號放 大模塊放大和模數(shù)轉換模塊轉為數(shù)字信號I s后傳入計算模塊，計算模塊將該值記錄后存儲 于存儲模塊;將玻璃片取出，再將盛有純水的比色皿置于檢測腔，同理得到一值I w;將盛有 純水的比色皿取出，再將盛有待檢測水樣的比色皿置于檢測腔，得到一數(shù)值Ix。
[0044] 3.此時，該水質檢測裝置獲得的透光度為:T254= [ (Ix- U (100% -TS)/(IW - Is) + Ts] X 100% ;其中，Is為玻璃片獲得的透光值，Iw為對照水樣獲得的透光值，Ix為待測水樣獲 得的透光值檢測信號，T S為裝置出廠前設置的對照參數(shù)。
[0045]當檢測紫外光的峰值波長為任意波長η時，254nm<n<265nm，該便攜式水質檢測 裝置的使用方法如下：
[0046] 1.裝置出廠前，可以選擇本地水樣作為參考水樣濃縮稀釋做出回歸方程，其中，橫 坐標為用紫外分光光度計測得的參考水樣在η下的透光度信號，縱坐標為用該水質檢測裝 置測得的透光度信號對應的數(shù)字值。將紫外透光度信號低的材料如玻璃片在裝置內測得的 透光值代入回歸方程，即可得到玻璃片的相對η的紫外光的透光度t s，將其結果輸入存儲模 塊，作為對照參數(shù)供測量時使用；同時，通過檢測多地的水樣的A254/An的值取平均值后獲得 轉換系數(shù)K，通常η跟254nm越接近，K值越接近1，例如當n = 265nm時，1(=1.21;如表1為不同 地方的水樣在254nm下的吸光度值與其它不同波長下的吸光度值的比值，其中縱坐標為水 樣的所在地，例如當紫外光的峰值波長為265nm時，K可取A254/A265這一欄的平均值1.21; [0047]表1 254nm下的吸光度值與其它不同波長下的吸光度值的比值
[0049] 2.實際測量水樣時，首先將玻璃片置于檢測腔，檢測模塊測得的電信號經信號放 大模塊放大和模數(shù)轉換模塊轉為數(shù)字信號I s后傳入計算模塊，計算模塊將該值記錄后存儲 于存儲模塊;將玻璃片取出，再將盛有純水的比色皿置于檢測腔，同理得到一值I w;將盛有 純水的比色皿取出，再將盛有待檢測水樣的比色皿置于檢測腔，得到一數(shù)值Ix。
[0050] 3.此時，該水質檢測裝置獲得的透光度為:T= [ (Ix- Is) (100% - Ts)/(Iw- Is) + TS]KX 100% ;其中，Is為玻璃片獲得的透光值，Iw為對照水樣獲得的透光值，Ix為待測水樣獲 得的透光值檢測信號，T S為裝置出廠前設置的對照參數(shù)。
[0051 ] 實施例1
[0052]本實施例的便攜式水質檢測裝置包括紫外光源模塊、檢測腔、檢測模塊，信號放大 模塊、顯示模塊、輸入模塊以及數(shù)據處理模塊等部分。
[0053]檢測模塊的輸出端連接信號放大模塊的輸入端，信號放大模塊的輸出端連接數(shù)據 轉換模塊的第一輸入端，輸入模塊的輸出端連接數(shù)據轉換模塊的第二輸入端，數(shù)據轉換模 塊的輸出端連接顯不申旲塊的輸入端。
[0054]本實施例的檢測腔的內部規(guī)格為長2.OcmX寬1.5cmX高4.8cm，所用材料為鋁合 金并進行磨砂處理并涂黑以減少反光，在檢測水樣時，檢測腔處于密閉狀態(tài)，以排除外界光 線干擾。
[0055]本實施例的紫外光源模塊為美國SET公司生產的UVT0P250系列紫外發(fā)光二極管 (UVLED)，封裝形式為T039封裝，窗口透鏡為半球形Hemispherical，其峰值波長為254nm，由 直流供電系統(tǒng)提供穩(wěn)定的IOmA直流電流。
[0056]本實施例的檢測模塊使用深圳龍信達公司生產的紫外可見線性硅光電池，具體型 號為LXD101OMQ，其接收到的光強與產生的短路電流具有線性關系。
[0057]所述數(shù)據轉換模塊信號放大模塊使用ICL7650斬波穩(wěn)零式高精度運算放大器，該 放大器由Intersil公司生產，利用動態(tài)校零技術和CMOS工藝制作。它具有輸入偏置電流小、 失調小、增益高、共模抑制能力強、響應快、漂移低、性能穩(wěn)定及價格低廉等優(yōu)點。ICL7650將 光電池產生的短路電流進行線性放大并轉換為電壓形式(I/V轉換）。
[0058]所述的數(shù)據處理模塊采用ATMEGA88A型號的單片機，該單片機是美國Atmel公司生 產的8位精簡指令結構(RISC)的超低功耗單片機，其自帶模數(shù)轉換器和存儲flash，其具體 包括模數(shù)轉換模塊、計算模塊以及存儲模塊，所述輸入模塊用于輸入外部的檢測指令;所述 計算模塊的第一輸入端作為所述數(shù)據處理模塊的輸入端，第二輸入端連接輸入模塊的輸出 端，用于根據所述檢測信號獲得水質檢測數(shù)據;所述儲存模塊的輸入端連接所述計算模塊 的輸出端，用于儲存所述水質檢測數(shù)據。
[0059]所述的顯示模塊采用12864系列中文圖形點陣液晶顯示模塊，該模塊可以顯示字 母、數(shù)字符號、中文字型及圖形，具有繪圖及文字畫面混合顯示功能。
[0060]所述的輸入模塊采用獨立聯(lián)接式非編碼鍵盤，節(jié)約成本的同時可以進行命令的輸 入。
[0061 ]本實施例的使用方法如下：
[0062] 1.裝置出廠前，可以當?shù)厮畼訚饪s稀釋做出回歸方程，其中，橫坐標為用紫外分光 光度計測得的水樣在254nm波長下的透光度信號，縱坐標為用該水質檢測裝置測得的254nm 透光度信號對應的數(shù)字值。將紫外透光度信號低的材料如(玻璃0.1mm，長度為4.8mm，寬度 為1.2mm)在裝置內測得的數(shù)字值代入回歸方程，即可得到玻璃的相對265nm的透光度信號 Ts，將其結果輸入存儲模塊，作為一定值供測量時使用。
[0063] 2.實際測量水樣時，首先將鋼化玻璃玻璃置于檢測腔，檢測模塊測得的光電信號 經信號放大模塊放大和模數(shù)轉換模塊轉為數(shù)字信號后傳入計算模塊，計算模塊將該值Is記 錄后存儲于存儲模塊;將玻璃取出，再將盛有純水的石英比色皿(尺寸長1.2cmX寬1.2cmX 高2cm，光程lcm)置于檢測腔，同理得到一值I1QQ;將盛有純水的相同規(guī)格的石英比色皿取 出，再將盛有待檢測水樣的相同規(guī)格比色皿置于檢測腔，得到一數(shù)值lx。
[0064] 3.該水樣的UV254值為：
[0065] T254= [(Ix-Is)(100%-Ts)/(Iio0-Is)+Ts] X 100%
[0066] 該結果由計算模塊計算出并傳輸?shù)斤@示模塊顯示。全程通過輸入模塊控制裝置的 開關和檢測過程的進行。
[0067] 實施例2
[0068] 本實施例的便攜式水質檢測裝置包括紫外光源模塊、檢測腔、檢測模塊，信號放大 模塊、顯示模塊、輸入模塊以及數(shù)據處理模塊等部分。
[0069] 檢測模塊的輸出端連接信號放大模塊的輸入端，信號放大模塊的輸出端連接數(shù)據 轉換模塊的第一輸入端，輸入模塊的輸出端連接數(shù)據轉換模塊的第二輸入端，數(shù)據轉換模 塊的輸出端連接顯不申旲塊的輸入端。
[0070] 本實施例的檢測腔的內部規(guī)格為長2.OcmX寬1.5cmX高4.8cm，所用材料為鋁合 金并進行磨砂處理并涂黑以減少反光，在檢測水樣時，檢測腔處于密閉狀態(tài)，以排除外界光 線干擾。
[0071] 本實施例的紫外光源模塊為美國SET公司生產的UVT0P260系列紫外發(fā)光二極管 (UVLED)，封裝形式為T039封裝，窗口透鏡為半球形Hemispherical，其峰值波長可為265nm， 由直流供電系統(tǒng)提供穩(wěn)定的I OmA直流電流。
[0072] 本實施例的檢測模塊使用深圳龍信達公司生產的紫外可見線性硅光電池，具體型 號為LXD101OMQ，其接收到的光強與產生的短路電流具有線性關系。
[0073]所述數(shù)據轉換模塊信號放大模塊使用ICL7650斬波穩(wěn)零式高精度運算放大器，該 放大器由Intersi 1公司生產，利用動態(tài)校零技術和CMOS工藝制作。它具有輸入偏置電流小、 失調小、增益高、共模抑制能力強、響應快、漂移低、性能穩(wěn)定及價格低廉等優(yōu)點。ICL7650將 光電池產生的短路電流進行線性放大并轉換為電壓形式(I/V轉換）。
[0074]所述的數(shù)據處理模塊采用ATMEGA88A型號的單片機，該單片機是美國Atmel公司生 產的8位精簡指令結構(RISC)的超低功耗單片機，其自帶模數(shù)轉換器和存儲flash，其具體 包括模數(shù)轉換模塊、計算模塊以及存儲模塊，所述輸入模塊用于輸入外部的檢測指令;所述 計算模塊的第一輸入端作為所述數(shù)據處理模塊的輸入端，第二輸入端連接輸入模塊的輸出 端，用于根據所述檢測信號獲得水質檢測數(shù)據;所述儲存模塊的輸入端連接所述計算模塊 的輸出端，用于儲存所述水質檢測數(shù)據。
[0075]所述的顯示模塊采用12864系列中文圖形點陣液晶顯示模塊，該模塊可以顯示字 母、數(shù)字符號、中文字型及圖形，具有繪圖及文字畫面混合顯示功能。
[0076]所述的輸入模塊采用獨立聯(lián)接式非編碼鍵盤，節(jié)約成本的同時可以進行命令的輸 入。
[0077]本實施例的使用方法如下：
[0078] 1.通過檢測多地水樣的A254/A265的值取平均獲得K值，由表1可知，在該實施例中K = 1.21；
[0079] 2.裝置出廠前，可以當?shù)刈詠硭疂饪s稀釋做出回歸方程，其中，橫坐標為用紫外分 光光度計測得的當?shù)刈詠硭?65nm波長下的透光度信號，縱坐標為用該水質檢測裝置測 得的265nm透光度信號對應的數(shù)字值。將紫外透光度信號低的材料如（玻璃0.1mm，長度為 4.8mm，寬度為1.2mm)在裝置內測得的數(shù)字值代入回歸方程，即可得到玻璃的相對265nm的 透光度信號Ts，將其結果輸入存儲模塊，作為一定值供測量時使用。
[0080] 3.實際測量水樣時，首先將鋼化玻璃玻璃置于檢測腔，檢測模塊測得的光電信號 經信號放大模塊放大和模數(shù)轉換模塊轉為數(shù)字信號后傳入計算模塊，計算模塊將該值Is記 錄后存儲于存儲模塊;將玻璃取出，再將盛有純水的石英比色皿(尺寸長I. IcmX寬I. IcmX 高2cm，光程Icm)置于檢測腔，同理得到一值I1QQ;將盛有純水的相同規(guī)格的石英比色皿取 出，再將盛有待檢測水樣的相同規(guī)格比色皿置于檢測腔，得到一數(shù)值lx。
[0081 ] 4.該水樣的UV265值為：
[0082] T265 = [(Ix-Is)(100%-Ts)/(Iio0-Is)+Ts] X 100%
[0083] 5.該水樣的UV254值的計算
[0084] 由朗伯比爾定律可知T254 = T265K，其中K = ε254/ε265 =Α254/Α265 ( ￡254和￡265分別為該 水樣在254nm和265nm下的摩爾吸光系數(shù)）。
[0085]貝丨JT254 = T2651.21 〇
[0086]該結果由計算模塊計算出并傳輸?shù)斤@示模塊顯示。全程通過輸入模塊控制裝置的 開關和檢測過程的進行。
[0087]本領域的技術人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以 限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含 在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種便攜式的水質檢測裝置，其特征在于，包括檢測腔、紫外光源模塊、檢測模塊以 及數(shù)據處理模塊； 所述紫外光源模塊設置于所述檢測腔內部前方，用于提供檢測所用的檢測紫外光，所 述檢測紫外光的峰值波長為n，254nm彡η彡265nm; 所述檢測腔用于隔絕檢測腔內部與外部的紫外光； 所述檢測模塊置于所述檢測腔內部后方，且與所述紫外光源模塊相對，所述檢測模塊 置的輸出端連接所述數(shù)據處理模塊的輸入端； 所述檢測模塊用于獲得所述待測水樣對所述檢測紫外光的透光值，并將所述透光值轉 換為電信號后輸出，所述數(shù)據處理模塊用于根據所述電信號獲得所述待測水樣的透光度。2. 如權利要求1所述的水質檢測裝置，其特征在于，所述數(shù)據處理模塊獲得的所述待測 水樣的透光度為 丁=[(1\-13)(100%-1'3)/(1|-13)+1' 3]1(\100%;其中，1'3為第一參考物對 所述檢測紫外光的透光度，I s為第一參考物對所述檢測紫外光的透光值，Iw和Ix分別為第二 參考物和待測水樣在相同光程下對所述檢測紫外光的透光值，K為轉換系數(shù)。3. 如權利要求2所述的水質檢測裝置，其特征在于，K = A254/An，其中，A254為待測水樣對 峰值波長為254nm的紫外光的吸光度，An為待測水樣對所述檢測紫外光的吸光度。4. 如權利要求2所述的水質檢測裝置，其特征在于，所述第一參考物為玻璃片，所述第 二參考物為純水。5. 如權利要求1所述的水質檢測裝置，其特征在于，所述檢測腔的內部尺寸為1.2cm~ 2.OcmX 1.2cm~OcmX4.Gcm~4：.0cm。6. 如權利要求1所述的水質檢測裝置，其特征在于，所述水質檢測裝置還包括:依次連 接于所述檢測模塊與所述數(shù)據處理模塊之間的信號放大模塊以及模數(shù)轉換模塊，所述信號 放大模塊用于將所述電信號放大，所述模數(shù)轉換模塊用于將放大后的電信號轉換為數(shù)字電 信號。7. 如權利要求1所述的水質檢測裝置，其特征在于，所述水質檢測裝置還包括玻璃片、 比色皿以及純水，所述玻璃片以及所述比色皿的尺寸小于所述檢測腔的尺寸，所述比色皿 用于盛放純水以及待測水樣，所述玻璃片以及所述純水用于獲得所述待測水樣的透光度的 對照參數(shù)。8. 如權利要求1所述的水質檢測裝置，其特征在于，所述數(shù)據處理模塊包括輸入模塊、 計算模塊以及儲存模塊，所述輸入模塊用于獲得外部的檢測指令并輸出；所述計算模塊的 第一輸入端作為所述數(shù)據處理模塊的輸入端，第二輸入端連接輸入模塊的輸出端，用于根 據所述電信號獲得所述待測水樣的透光度;所述儲存模塊的輸入端連接所述計算模塊的輸 出端，用于儲存所述待測水樣的透光度。9. 如權利要求1所述的水質檢測裝置，其特征在于，所述紫外光源模塊為紫外發(fā)光二極 管，所述檢測模塊為具有線性響應的光電池、光敏電阻或光電二極管。10. -種水質檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：51. 獲取轉換系數(shù)K=A254/An，其中，A254為待測水樣對峰值波長為254nm的紫外光的吸光 度，A n為待測水樣對峰值波長為η的紫外光的吸光度；52. 獲取第一參考物對所述檢測紫外光的透光度1，第一參考物對所述檢測紫外光的透 光值Is; 在相同光程下，獲取第二參考物和待測水樣對所述檢測紫外光的透光值IjPIx; S3.獲取待測水樣的透光度 T=[(IX-Is)(100%-Ts)/(Iw - Is)+Ts]KX100%。
【文檔編號】G01N21/33GK105891160SQ201610255771
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】吳志剛, 杜楠
【申請人】華中科技大學