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专利名称：一种利用声致发光原理检测水质的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于水质监测技术领域，涉及超声发光、光学技术和水质检测技术，具体地说是一种利用声致发光原理检测水质的装置，根据超声波作用于水体样品可以产生声致发光的原理，找出超声波作用于不同的水体样品时产生发光的规律的差异，从而检测水体质量的装置。
背景技术：
声致发光的光发射机理至今仍是物理学研发人员研究的重点方向，声致发光用于分析化学是20世纪80年代才起步的。1983年日本学者首先应用声致发光分析有机物溶液中的有机物浓度。结果显示声致发光对有机物不同浓度有区分性，可以用声致发光分析有机物的不同浓度，分析结果优良。1987年，俄罗斯声学家Gorskii等人研究了血浆中的声致发光，发现声致发光可以用于检测癌症。90年代初，我国学者尝试将声致发光应用 于环境监测分析，系统的研究了水溶液中的声致发光与溶液中溶解氧(Dissolve oxygen,DO)及几种阴离子含量之间的关系。也有人尝试将声致发光用于水体的化学耗氧量(COD)的测定，有关工作正在开展中，声致发光技术在医学与环境监测中的应用虽然刚起步，但相信随着研究的深入，其应用前景会更加广阔。但是，声致发光技术在环境的监测方面还停留在实验室阶段，尚不完善，没有运用到生产和实际环境监测中，不能实时监测和检测环境中的水体质量。
发明内容本实用新型提出了一种利用声致发光原理检测水质的装置，它可以快速获取水体样品中声致发光的大小以及随声功率不同发光强度变化的规律，进而能够实时检测水体质量。为达到解决上述技术问题的目的，本实用新型采用如下技术方案予以实现一种利用声致发光原理检测水质的装置，包括反应室、光电转换装置，所述反应室的壁体上设有探测窗口、水体进样口和溢水口，还设有换能器和超声驱动电源，所述换能器的前端部分插装在所述反应室内，所述光电转换装置装在所述探测窗口的外侧。本实用新型可以根据声致发光的大小和随驱动功率大小而变化的规律，判断水样的水质。在本实用新型的技术方案中，还具有以下技术特征所述光电转换部分包括光电倍增管和电脑。所述换能器通过所述超驱动电源使所述换能器的端部产生超声发光。所述探测窗口开设在所述反应室内的对应换能器端部的位置，发光信号通过窗口由光电倍增管接受。所述水体进样口设在所述反应室底部，在所述水体进样口处设有进水管，在所述进水管上装有水泵。[0011 ] 所述水体进样口设在所述反应室底部，在所述水体进样口处设有三通，三通的上端管体与水体进样口连通，三通的中间管体与进水管连接，在所述进水管上装有水泵，所述三通的下端管体连接排水管，所述排水管上装有排水阀。本实用新型提供一种利用 声致发光原理检测水质的装置，包括抽水部分、反应室、超声波驱动部分、光电转换部分和废液收集部分等，所述抽水部分包括由抽水管路连接的抽水泵和样品容器，所述反应室包括进样口、溢水口和探测窗口，所述超声波驱动部分包括驱动电源、换能器，所述光电转换部分包括光电倍增管和电脑，所述废液收集部分包括废液收集容器，且通过溢水口的水管与反应室相连。所述的抽水部分通过管路与反应室的进样口连接。所述超声波驱动部分有可以调节超声波功率的结构，其换能器与反应室通过机械结构连接。所述光电转换部分中的光电倍增管通过反应室的探测窗口探测声致发光的光信号。本实用新型与现有技术相比具有以下优点I、本实用新型是声致发光分析的一种技术手段，适用于可以用于研究水体样品中物质的组分，比如水样中有机物的含量、水样中COD含量等，适用范围广。2、使用本实用新型，操作简便快速，不需要添加试剂，不产生二次污染，可在普通的室外环境中长期可靠工作。3、便携式适合于车载、船载、工厂及实验室等场合使用，由于体积小，结构设计合理，便于携带，能够对需要进行检测的对象进行现场、实时的测量。

图I是本实用新型一种利用声致发光原理检测水质的装置的组成部分示意图；其中1、样品容器；2、水泵；3、水体进样口 ；4、探测窗口 ；5、反应室；6、溢水口 ；7、超声驱动电源；8、换能器；9、光电倍增管；10、电脑；11、废液收集容器，12、排水阀；13、三通；14、溢水管；15、进水管；16、排水管。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进行详细地描述。参照图I所示，一种利用声致发光原理检测水质的装置，包括反应室5、光电转换装置，所述反应室5的壁体上设有探测窗口 4、水体进样口 3和溢水口 6。为了实现检测水体样品，设有换能器8和超声驱动电源7，所述换能器8的前端形状呈圆锥状，其前端部分插装在所述反应室5内，所述光电转换装置装在所述探测窗口 4的外侧。所述光电转换部分包括光电倍增管9和电脑10。所述换能器8通过所述超驱动电源7使所述换能器8的端部产生超声发光。所述探测窗口 4开设在所述反应室5内的对应换能器8端部的位置，发光信号通过窗口由光电倍增管9接受。所述水体进样口 3设在所述反应室5底部，在所述水体进样口 3处设有三通13，三通13的上端管体与水体进样口 3连通，三通13的中间管体与进水管15连接，在所述进水管15上装有水泵2，所述三通13的下端管体连接排水管16，所述排水管16上装有排水阀12。本实施例在检测时，检测水样放在样品容器I中，用管路与抽水泵2连接。抽水通过进样口 3进入反应室5，水位超过溢水口 6时，多余部分水样通过溢水口排入废液收集容器11，停止抽水，启动超声驱动电源7以驱动换能器8，与水样作用产生超声波发光。发出的光通过探测窗口 4被光电倍增管9接受，转换成电信号输出给电脑10处理，实验结束后打开排水阀12放出反应室5内的残留水样。本实施例一种利用声致发光原理检测水质的装置，其工作流程图为先把待测样品装入样品容器I中，启动抽水泵2把水样通过进样口 3送入反应室5，水位到达溢水口 6位置时，高出溢水口 6部分通过管路排出到废液收集容器11内。停止抽水泵2，启动超声驱动电源7驱动换能器8产生超声波，超声波与水样作用发光，通过探测窗口 4进入光电倍增管9，经光电转换成电信号输出到电脑10进行处理、显示和存储。实验结束后，打开排水阀12把反应室内残留水样排放到废液收集容器11中。本实施例中，抽水泵2选用流量为650mL/min的真空泵，通过管路分别连接到样品容器I和进样口 3，反应室5用不锈钢材料制成，内径为50mm，高度为200mm，溢水口 6距底面高度为160mm，在距离容器底面高度40mm处设探测窗口 4，连接光电倍增管9探测发光强度；光电倍增管号是日本滨松(HAMAMATSU)公司生产的H5783-04。超声驱动电源I使用驱动频率为28kHz的，以及配套的换能器8。为了防止外界光线进入光电倍增管9产生干扰，反应室5采用光线密封措施，进水口 3在反应室底部，管路使用不透光的材料，溢水口 6安装不透光管路防止光线折反射进入反应室，从而使反应在黑暗的环境中进行，达到反应室5的光学密封，避免环境光线的影响。利用电脑10接收和分析处理光电倍增管9输出的光电信号，用图形的形式直观的显示和处理，每次试验进行保存。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。凡未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。
权利要求1.一种利用声致发光原理检测水质的装置，包括反应室、光电转换装置，所述反应室的壁体上设有探测窗口、水体进样口和溢水口，其特征在于还设有换能器和超声驱动电源，所述换能器的前端部分插装在所述反应室内，所述光电转换装置装在所述探测窗口的外侧。
2.根据权利要求I所述的一种利用声致发光原理检测水质的装置，其特征在于所述光电转换部分包括光电倍增管和电脑。
3.根据权利要求I或2所述的一种利用声致发光原理检测水质的装置，其特征在于所述换能器通过所述超驱动电源使所述换能器的端部产生超声发光。
4.根据权利要求3所述的一种利用声致发光原理检测水质的装置，其特征在于所述探测窗口开设在所述反应室内的对应换能器端部的位置，发光信号通过窗口由光电倍增管接受。
5.根据权利要求4所述的一种利用声致发光原理检测水质的装置，其特征在于所述水体进样口设在所述反应室底部，在所述水体进样口处设有进水管，在所述进水管上装有水泵。
6.根据权利要求4所述的一种利用声致发光原理检测水质的装置，其特征在于所述水体进样口设在所述反应室底部，在所述水体进样口处设有三通，三通的上端管体与水体进样口连通，三通的中间管体与进水管连接，在所述进水管上装有水泵，所述三通的下端管体连接排水管，所述排水管上装有排水阀。
专利摘要本实用新型提出了一种利用声致发光原理检测水质的装置，它可以快速获取水体样品中声致发光的大小以及随声功率不同发光强度变化的规律，进而能够实时检测水体质量。技术方案是，包括反应室、光电转换装置，反应室的壁体上设有探测窗口、水体进样口和溢水口，还设有换能器和超声驱动电源，换能器的前端部分插装在反应室内，光电转换装置装在探测窗口的外侧。检测时，检测水样放在样品容器中，用管路与水泵连接。抽水经进样口进入反应室，超声驱动电源驱动换能器，与水样作用产生超声波发光。发出的光通过探测窗口由光电倍增管接受，转换成电信号输出给电脑处理。从而得出水体样品中物质的组分，比如水样中有机物的含量、COD含量等。
文档编号G01N21/27GK202533364SQ20122016348
公开日2012年11月14日 申请日期2012年4月18日 优先权日2012年4月18日
发明者任国兴, 侯广利, 刘岩, 孙继昌, 张颖, 张颖颖, 汤永佐, 褚东志, 赵彬 申请人:山东省科学院海洋仪器仪表研究所