一种用于监测地下水环境重金属含量的测量装置

摘要

本发明涉及水环境测量技术领域，且公开了一种用于监测地下水环境重金属含量的测量装置，包括第一安装板、第二安装板、氙灯、激发单色器光栅和发射单色器光栅，所述第一安装板位于所述主体机壳内部后表面左侧，且与所述主体机壳固定连接，所述第二安装板位于所述主体机壳内部后表面右侧靠近所述第一安装板的右侧；通过设置氙灯产生激发光对样品池内地下水内部金属分子进行激发，缩减测量步骤，优化传导光路，便于后续测量，激发后的发射光，先由样品池导出至第二光闸，后穿过其它光镜，最后导入光电倍增管内，进行后续测量，对地下水中金属分子进行定性与定量，既提升了测量效率，又便于后续维护。

说明书

技术领域

本发明涉及水环境测量技术领域，具体为一种用于监测地下水环境重金属含量的测量装置。

背景技术

我国地大物博，水资源比较丰富，河流和湖泊也很多。但是近几年，随着经济的发展，工业化的程度进一步加大，人们在发展经济、振兴工业的同时忽略了保护水资源环境。水污染对很多地区的河流和湖泊都产生了不同程度的影响，其中水环境中的重金属的污染尤为严重，重金属污染恢复的难度非常大，对我国的水环境造成了严重的危害。

检测地下水环境重金属含量通常使用荧光分析法，地下水中的金属分子能吸收激发光而发射出荧光，根据荧光的光谱和荧光强度，对物质进行定性或定量，常用测量步骤繁琐，传导光路也较为复杂，既影响后续测量效率，又影响后期维护，且常用激发光源散热能力较差，影响后续光源使用寿命。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于监测地下水环境重金属含量的测量装置，解决了常用测量步骤繁琐，传导光路也较为复杂，既影响后续测量效率，又影响后期维护，且常用激发光源散热能力较差，影响后续光源使用寿命的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于监测地下水环境重金属含量的测量装置，包括主体机壳、灯罩壳、灯壳盖、散热罩、读数表、操控区、暗箱盖、第一安装板、第二安装板、导热片安装板、导热片、氙灯、透镜、第一夹缝板、激发单色器光栅、第二夹缝板、第一反射镜、光束分裂器、参考光电管、第一光闸、第二反射镜、第一准直镜、样品池、遮光板、第二光闸、第三反射镜、第二准直镜、第三夹缝板、发射单色器光栅、第四夹缝板和光电倍增管，所述灯罩壳贯穿所述主体机壳上表面左侧，且与所述主体机壳固定连接，所述灯壳盖位于所述灯罩壳前表面，且与所述灯罩壳铰接，所述散热罩贯穿所述灯罩壳上表面，且与所述灯罩壳固定连接，所述读数表位于所述主体机壳前表面，且与所述主体机壳固定连接，所述主体机壳前表面下方开设有所述操控区，所述暗箱盖贯穿所述主体机壳前表面右侧下方，且与所述主体机壳滑动连接，所述第一安装板位于所述主体机壳内部后表面左侧，且与所述主体机壳固定连接，所述第二安装板位于所述主体机壳内部后表面右侧靠近所述第一安装板的右侧，所述第二安装板与所述主体机壳固定连接，所述导热片安装板位于所述灯罩壳内部上表面，且与所述灯罩壳固定连接，所述导热片位于所述导热片安装板上表面，且与所述导热片安装板固定连接，所述氙灯位于所述第一安装板前表面上方，且与所述第一安装板螺接固定，所述透镜位于所述第一安装板前表面上方靠近所述氙灯的下方，所述透镜与所述第一安装板固定连接，所述第一夹缝板位于所述第一安装板前表面上方靠近所述透镜的下方，所述第一夹缝板与所述第一安装板固定连接，所述激发单色器光栅位于所述第一安装板前表面左侧，且与所述第一安装板固定连接，所述第二夹缝板位于所述第一安装板前表面靠近所述激发单色器光栅的右侧，所述第二夹缝板与所述第一安装板固定连接，所述第一反射镜位于所述第一安装板前表面靠近所述第二夹缝板的右侧，所述第一反射镜与所述第一安装板固定连接，所述光束分裂器位于所述第一安装板前表面下方，且与所述第一安装板固定连接，所述参考光电管位于所述第一安装板前表面左侧下方靠近所述光束分裂器的左侧，所述参考光电管与所述第一安装板固定连接，所述第一光闸位于所述第一安装板前表面下方靠近所述光束分裂器的右侧，所述第一光闸与所述第一安装板固定连接，所述第二反射镜位于所述第一安装板前表面右侧下方靠近所述第一光闸的右侧，所述第二反射镜与所述第一安装板固定连接，所述第一准直镜位于所述第一安装板前表面右侧下方靠近所述第一光闸和所述第二反射镜的下方，所述第一准直镜与所述第一安装板固定连接，所述样品池位于所述第二安装板前表面右侧下方，且与所述第二安装板固定连接，所述遮光板位于所述样品池右侧壁，且与所述样品池固定连接，所述第二光闸位于所述第二安装板前表面右侧下方靠近所述样品池的上方，所述第二光闸与所述第二安装板固定连接，所述第三反射镜位于所述第二安装板前表面右侧靠近所述第二光闸的上方，所述第三反射镜与所述第二安装板固定连接，所述第二准直镜位于所述第二安装板前表面左侧靠近所述第三反射镜的左侧，所述第二准直镜与所述第二安装板固定连接，所述第三夹缝板位于所述第二安装板前表面右侧上方靠近所述第三反射镜的上方，所述第三夹缝板与所述第二安装板固定连接，所述发射单色器光栅位于所述第二安装板前表面右侧上方，且与所述第二安装板固定连接，所述第四夹缝板位于所述第二安装板前表面上方靠近所述发射单色器光栅的左侧，所述第四夹缝板与所述第二安装板固定连接，所述光电倍增管位于所述第二安装板前表面左侧上方靠近所述第四夹缝板的左侧，所述光电倍增管与所述第二安装板固定连接。

优选的，所述散热罩的数量为三个，分别贯穿所述灯罩壳上表面、左侧壁和右侧壁，均与所述灯罩壳固定连接。

优选的，所述主体机壳前表面右侧下方开设有暗箱盖滑槽，所述暗箱盖通过所述暗箱盖滑槽与所述主体机壳滑动连接。

优选的，所述第一安装板和所述第二安装板与所述主体机壳之间均通过螺栓螺接固定。

优选的，所述导热片安装板和所述导热片的材质均为铝金属，所述导热片安装板和所述导热片的数量为三组，分别位于所述灯罩壳内部上表面、内部左侧臂和内部右侧壁，均与所述灯罩壳固定连接。

优选的，所述第一安装板上激发光的传播路径为所述氙灯至所述透镜至所述第一夹缝板至所述激发单色器光栅至所述第二夹缝板至所述第一反射镜至所述光束分裂器，再由所述光束分裂器将激发光分裂为两束，分别射向所述参考光电管和所述第一光闸，由所述第一光闸方向激发光继续传导至所述第二反射镜至所述第一准直镜，最后导入所述样品池内。

优选的，所述第二安装板上发射光的传播路径，先由所述样品池导出至所述第二光闸至所述第三反射镜至所述第二准直镜至所述第三夹缝板至所述发射单色器光栅至所述第四夹缝板，最后导入所述光电倍增管内。

优选的，所述遮光板的数量为两个，分别位于所述样品池右侧壁和下表面，均与所述样品池固定连接。

优选的，所述灯罩壳上设有铰接轴，所述灯壳盖与所述灯罩壳通过所述铰接轴铰接。

(三)有益效果

本发明提供了一种用于监测地下水环境重金属含量的测量装置，具备以下有益效果：

(1)、本发明通过设置氙灯产生激发光先穿过透镜，后穿过第一夹缝板、激发单色器光栅、第二夹缝板、第一反射镜至光束分裂器中，再由光束分裂器将激发光分裂为两束，分别射向参考光电管和第一光闸，然后由第一光闸方向激发光继续传导至第二反射镜和第一准直镜，最后导入样品池内，对样品池内地下水内部金属分子进行激发，缩减测量步骤，优化传导光路，便于后续测量，激发后的发射光，先由样品池导出至第二光闸，后穿过第三反射镜、第二准直镜、第三夹缝板、发射单色器光栅和第四夹缝板，最后导入光电倍增管内，进行后续测量，对地下水中金属分子进行定性与定量，既提升了测量效率，又便于后续维护。

(2)、本发明通过在灯罩壳内部设置导热片，对激发光源氙灯产生的热量进行快速疏导，防止氙灯过热，延长氙灯使用寿命，通过在灯罩壳外部设置散热罩，用于辅助散热，加速灯罩壳内部热量传导，通过设置灯壳盖，便于打开灯罩壳，更换内部激发光源氙灯，使激发光源的更换操作更加简单方便，保障后续正常使用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的结构俯视图；

图3为本发明的结构左视图；

图4为本发明的第一安装板上激发光传导结构示意图；

图5为本发明的第二安装板上发射光传导结构示意图；

图6为本发明的导热片结构示意图。

图中：1、主体机壳；2、灯罩壳；3、灯壳盖；4、散热罩；5、读数表；6、操控区；7、暗箱盖；8、第一安装板；9、第二安装板；10、导热片安装板；11、导热片；12、氙灯；13、透镜；14、第一夹缝板；15、激发单色器光栅；16、第二夹缝板；17、第一反射镜；18、光束分裂器；19、参考光电管；20、第一光闸；21、第二反射镜；22、第一准直镜；23、样品池；24、遮光板；25、第二光闸；26、第三反射镜；27、第二准直镜；28、第三夹缝板；29、发射单色器光栅；30、第四夹缝板；31、光电倍增管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-6所示，本发明提供一种技术方案：一种用于监测地下水环境重金属含量的测量装置，包括主体机壳1、灯罩壳2、灯壳盖3、散热罩4、读数表5、操控区6、暗箱盖7、第一安装板8、第二安装板9、导热片安装板10、导热片11、氙灯12、透镜13、第一夹缝板14、激发单色器光栅15、第二夹缝板16、第一反射镜17、光束分裂器18、参考光电管19、第一光闸20、第二反射镜21、第一准直镜22、样品池23、遮光板24、第二光闸25、第三反射镜26、第二准直镜27、第三夹缝板28、发射单色器光栅29、第四夹缝板30和光电倍增管31，灯罩壳2贯穿主体机壳1上表面左侧，且与主体机壳1固定连接，灯壳盖3位于灯罩壳2前表面，且与灯罩壳2铰接，散热罩4贯穿灯罩壳2上表面，且与灯罩壳2固定连接，读数表5位于主体机壳1前表面，且与主体机壳1固定连接，主体机壳1前表面下方开设有操控区6，暗箱盖7贯穿主体机壳1前表面右侧下方，且与主体机壳1滑动连接，第一安装板8位于主体机壳1内部后表面左侧，且与主体机壳1固定连接，第二安装板9位于主体机壳1内部后表面右侧靠近第一安装板8的右侧，第二安装板9与主体机壳1固定连接，导热片安装板10位于灯罩壳2内部上表面，且与灯罩壳2固定连接，导热片11位于导热片安装板10上表面，且与导热片安装板10固定连接，氙灯12位于第一安装板8前表面上方，且与第一安装板8螺接固定，透镜13位于第一安装板8前表面上方靠近氙灯12的下方，透镜13与第一安装板8固定连接，第一夹缝板14位于第一安装板8前表面上方靠近透镜13的下方，第一夹缝板14与第一安装板8固定连接，激发单色器光栅15位于第一安装板8前表面左侧，且与第一安装板8固定连接，第二夹缝板16位于第一安装板8前表面靠近激发单色器光栅15的右侧，第二夹缝板16与第一安装板8固定连接，第一反射镜17位于第一安装板8前表面靠近第二夹缝板16的右侧，第一反射镜17与第一安装板8固定连接，光束分裂器18位于第一安装板8前表面下方，且与第一安装板8固定连接，参考光电管19位于第一安装板8前表面左侧下方靠近光束分裂器18的左侧，参考光电管19与第一安装板8固定连接，第一光闸20位于第一安装板8前表面下方靠近光束分裂器18的右侧，第一光闸20与第一安装板8固定连接，第二反射镜21位于第一安装板8前表面右侧下方靠近第一光闸20的右侧，第二反射镜21与第一安装板8固定连接，第一准直镜22位于第一安装板8前表面右侧下方靠近第一光闸20和第二反射镜21的下方，第一准直镜22与第一安装板8固定连接，样品池23位于第二安装板9前表面右侧下方，且与第二安装板9固定连接，遮光板24位于样品池23右侧壁，且与样品池23固定连接，第二光闸25位于第二安装板9前表面右侧下方靠近样品池23的上方，第二光闸25与第二安装板9固定连接，第三反射镜26位于第二安装板9前表面右侧靠近第二光闸25的上方，第三反射镜26与第二安装板9固定连接，第二准直镜27位于第二安装板9前表面左侧靠近第三反射镜26的左侧，第二准直镜27与第二安装板9固定连接，第三夹缝板28位于第二安装板9前表面右侧上方靠近第三反射镜26的上方，第三夹缝板28与第二安装板9固定连接，发射单色器光栅29位于第二安装板9前表面右侧上方，且与第二安装板9固定连接，第四夹缝板30位于第二安装板9前表面上方靠近发射单色器光栅29的左侧，第四夹缝板30与第二安装板9固定连接，光电倍增管31位于第二安装板9前表面左侧上方靠近第四夹缝板30的左侧，光电倍增管31与第二安装板9固定连接。

进一步的，散热罩4的数量为三个，分别贯穿灯罩壳2上表面、左侧壁和右侧壁，均与灯罩壳2固定连接，通过在灯罩壳2上设置三个散热罩4，用于辅助散热，加速灯罩壳2内部热量传导。

进一步的，主体机壳1前表面右侧下方开设有暗箱盖滑槽，暗箱盖7通过暗箱盖滑槽与主体机壳1滑动连接，通过在主体机壳1上开设有暗箱盖滑槽，便于滑开暗箱盖7，将需测量的地下水放入样品池23内。

进一步的，第一安装板8和第二安装板9与主体机壳1之间均通过螺栓螺接固定，通过螺栓螺接固定第一安装板8和第二安装板9与主体机壳1，使第一安装板8和第二安装板9与主体机壳1之间连接更佳稳定，保障后续激发光和发射光传导。

进一步的，导热片安装板10和导热片11的材质均为铝金属，导热片安装板10和导热片11的数量为三组，分别位于灯罩壳2内部上表面、内部左侧臂和内部右侧壁，均与灯罩壳2固定连接，通过在灯罩壳2内部设置三组铝质导热片安装板10和导热片11，对激发光源氙灯12产生的热量进行快速疏导，防止氙灯12过热，延长氙灯12使用寿命。

进一步的，第一安装板8上激发光的传播路径为氙灯12至透镜13至第一夹缝板14至激发单色器光栅15至第二夹缝板16至第一反射镜17至光束分裂器18，再由光束分裂器18将激发光分裂为两束，分别射向参考光电管19和第一光闸20，由第一光闸20方向激发光继续传导至第二反射镜21至第一准直镜22，最后导入样品池23内，缩减整体测量步骤，优化传导光路，便于后续测量。

进一步的，第二安装板9上发射光的传播路径，先由样品池23导出至第二光闸25至第三反射镜26至第二准直镜27至第三夹缝板28至发射单色器光栅29至第四夹缝板30，最后导入光电倍增管31内，对地下水中金属分子进行定性与定量，既提升了测量效率，又便于后续维护。

进一步的，遮光板24的数量为两个，分别位于样品池23右侧壁和下表面，均与样品池23固定连接，通过在样品池23右侧壁和下表面各设置一个遮光板24，保障激发光停留样品池23内，对地下水内部金属分子进行激发，保障后续测量定性。

进一步的，灯罩壳2上设有铰接轴，灯壳盖3与灯罩壳2通过铰接轴铰接，通过在灯罩壳2上设置铰接轴，便于旋转翻开灯罩壳2，更换内部激发光源氙灯12，使激发光源的更换操作更加简单方便，保障后续正常使用。

综上可得，本发明的工作流程：监测地下水环境重金属含量的测量装置使用时，先滑动拉开暗箱盖7，后将需测量的地下水样品，放入样品池23内，再滑动关闭暗箱盖7，然后启动监测地下水环境重金属含量的测量装置开关，由氙灯12产生激发光先穿过透镜13，后穿过第一夹缝板14、激发单色器光栅15、第二夹缝板16、第一反射镜17至光束分裂器18中，再由光束分裂器18将激发光分裂为两束，分别射向参考光电管19和第一光闸20，然后由第一光闸20方向激发光继续传导至第二反射镜21和第一准直镜22，最后导入样品池23内，对样品池23内地下水内部金属分子进行激发，激发后的发射光，先由样品池23导出至第二光闸25，后穿过第三反射镜26、第二准直镜27、第三夹缝板28、发射单色器光栅29和第四夹缝板30，最后导入光电倍增管31内，进行后续测量，对地下水中金属含量进行定性与定量，使用过程中，由灯罩壳2内部导热片11，对激发光源氙灯12产生的热量进行快速传导，后通过散热罩4传导而出，若需维修激发光源时，也可以通过打开灯壳盖3，更换内部激发光源氙灯12，保障后续正常使用。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。