微型光电检测系统在环境监测中应用探讨
摘要:研发了1种可应用于环境监测的微尺度光电检测系统。该系统基于物质吸光理论,以发光二极管(LED)为光发射器件,以光电池为光接收器件,配以适当的检测电路,实现了对溶液锌离子浓度的检测。整个系统具有携带方便、光学元件少、测量精度较高、结构简单紧凑、体积小、成本低廉等优点。通过结构与参量优化设计的初步实验结果表明,微型光电检测系统可以实现溶液浓度的较精确测量,也可用于气体环境因素的检测。
关键词:微光电检测系统,吸收光度,溶液浓度,检测池,环境监测
1 引言
随着工业的发展,人类的生存环境特别是水环境遭到了前所未有的破坏,因而建立完善的水环境监测系统,进行水质的实时监测,是水环境保护的重要任务。
虽然传统的水质监测设备已经产品化,并在水质分析及达标监测中发挥着重要作用,但由于其系统过于复杂、体积庞大,仅适用于固定监测站使用,不便应用于现场监测和实时污染控制。近年来,微型、便携的环境监测系统研发成为人们关注的重点。
Kumar等基于锥形无涂敷层光纤开发了光纤折射计,将液体环绕在2层光纤周围作为包层,并讨论了光纤折射计的设计等问题。Scheggi等[f=1提出的光纤折射计也是基于无涂敷层光纤,根据环绕在光纤周围液体包层的折射率随着液体温度的变化实现检测。这些检测方式是利用边界功率的变化来测量液体参量。然而,无涂敷层光纤如果使用不适当,其硬包层或塑料包层将给实验结果带来很大的误差。
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