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(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210494423.8 (22)申请日 2022.05.07 (71)申请人 青岛海洋科学与技术国家实验室发 展中心 地址 266000 山东省青岛市 即墨区问海中 路168号 申请人 中国科学院西安 光学精密机 械研究 所 (72)发明人 李亚辉 吴国俊 杨鹏 董晶  (74)专利代理 机构 青岛联智专利商标事务所有 限公司 37101 专利代理师 宋莲英 (51)Int.Cl. G01N 21/64(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种基于油种判定的水中多油种含量在线 监测装置及方法 (57)摘要 本发明提出了一种基于油种判定的水中多 油种含量在线监测装置及方法。 本发明包括壳 体、 光源组件、 光源监测探测器、 荧光监测组件和 控制电路板; 壳体为密封壳体, 壳体上设有温度 传感器和水密接头; 光源组件设置于壳体的轴线 上, 光源组件上设有多数个激发光源; 光源监测 探测器倾斜 设置于光源组件的一侧, 光源监测探 测器通过光通道与光源组件 连接; 荧光监测组件 为多数个均匀分布于光源组件的周向上并呈倾 斜设置; 控制电路板设置于壳体的内部, 光源组 件、 光源监测探测器、 荧光监测组件和温度传感 器均与控制电路板连接, 控制电路板通过水密接 头连接有上位机。 本发明判定了待测水体中未知 油种的油性, 实现了对未知油种含量的测定, 精 度高, 应用范围广。 权利要求书2页 说明书9页 附图4页 CN 114878531 A 2022.08.09 CN 114878531 A 1.一种基于油种 判定的水中多油种含量在线监测装置, 其特 征在于, 包括: 壳体, 所述壳体为密封壳体, 所述壳体的第一端设有温度传感器, 所述温度传感器用于 测量待测水体的温度, 所述壳体的第二端设有水密接 头; 光源组件, 所述光源组件设置于所述壳体的第一端并位于所述壳体的轴线上, 所述光 源组件上设有 多数个激发光源, 所述激发光源用于发射 紫外光并照射到待测水体中; 光源监测探测器, 所述光源监测探测器设置于所述壳体的第 一端并位于所述光源组件 的一侧, 所述光源监测探测器呈倾斜设置, 所述光源监测探测器通过光通道与所述光源组 件连接; 荧光监测组件, 所述荧光监测组件为多数个也设置于所述壳体的第 一端并均匀分布于 所述光源组件的周向上, 所述荧光监测组件呈倾斜设置, 用于接 收待测水体中油种被紫外 光照射产生的荧 光; 控制电路板, 所述控制电路板设置于所述壳体的内部, 所述光源组件、 所述光源监测探 测器、 所述荧光监测组件和所述温度传感器均与所述控制电路板连接, 所述控制电路板通 过所述水密接 头连接有上位机 。 2.根据权利要求1所述的基于油种 判定的水中多油种含量在线监测装置, 其特 征在于: 多数个所述激发光源均设置于一安装座上, 多数个所述激发光源以所述壳体的轴 线为 中心线在所述 安装座上 呈环形阵列分布。 3.根据权利要求2所述的基于油种 判定的水中多油种含量在线监测装置, 其特 征在于: 所述激发光源为LED, 所述LED为三个, 三个所述LED的中心波长分别为254nm、 320nm、 360nm。 4.根据权利要求1 ‑3中任意一项所述的基于油种判定的水中多油种含量在线监测装 置, 其特征在于: 所述荧光监测组件 包括光电探测器和设置 于所述光电探测器前端的滤光片。 5.根据权利要求 4所述的基于油种 判定的水中多油种含量在线监测装置, 其特 征在于: 所述荧光监测组件为三个, 三个所述滤光片的中心波长分别为320nm、 360nm、 460nm, 带 宽为10nm。 6.根据权利要求1所述的基于油种 判定的水中多油种含量在线监测装置, 其特 征在于: 所述壳体的第一端设有第一安装槽, 所述光源组件设置于所述第一安装槽内, 所述第 一安装槽的顶部设有第一透光玻璃片。 7.根据权利要求6所述的基于油种 判定的水中多油种含量在线监测装置, 其特 征在于: 所述第一安装槽的周向上设有第二安装槽, 所述第二安装槽呈倾斜设置, 所述荧光监 测组件设置 于所述第二 安装槽内, 所述第二 安装槽的顶部设有第二透光玻璃片。 8.根据权利要求7 所述的基于油种 判定的水中多油种含量在线监测装置, 其特 征在于: 所述壳体的第 一端还设有清洁刷, 所述清洁刷用于对所述第 一透光玻璃片和所述第 二 透光玻璃片进 行清扫, 所述清洁刷连接有电机, 所述电机位于所述壳体的内部, 所述电机与 所述控制电路板连接, 所述壳体上设有用于限制所述清洁刷转动角度的定位柱。 9.根据权利要求6所述的基于油种 判定的水中多油种含量在线监测装置, 其特 征在于: 所述第一安装槽的一侧设有第三安装槽, 所述第三安装槽呈倾斜设置, 所述光源监测 探测器安装于所述第三安装槽内, 所述光通道用于连通所述第一安装槽和所述第三安装权 利 要 求 书 1/2 页 2 CN 114878531 A 2槽。 10.一种基于油种 判定的水中多油种含量在线监测方法, 其特 征在于, 包括以下步骤: S1待测水体中油种的判断 1)将根据权利要求1 ‑9中任意一项所述的基于油种判定的水中多油种含量在线监测装 置置于待测水体中, 开启所述光源组件中中心波长为254nm的激发光源, 使其 发射紫外光并 照射到待测水体中; 2)开启滤光片的中心波长为360nm和320nm的两个所述荧光监测组件, 接收待测水体中 油种被紫外光照射产生的荧 光, 得荧光强度; 3)取两个荧光强度的比值, 得油性指数, 以油性指数作 为油种判定的依据, 对照表1, 得 待测水体中的油种; 表1水体中原油性质与油性指数对应关系表 油种 油性指数 凝析油 <1.2 轻质油 1.2‑2.8 中质油 2.8‑4.2 重质油 >4.2 S2待测水体中多油种含量的测定 表2油种与荧 光特征峰位识别对照表 4)根据步骤3)所得的待测水体 中的油种, 对照表2, 选择相应的所述光源组件中的激发 光源和所述荧光监测组件, 开启所述光源组件中的激发光源和所述荧光监测组件, 所述控 制电路板获得水体中油种的荧光强度, 同时, 开启所述光源监测探测器和所述温度传感器, 通过光源强度补偿和温度补偿, 所述控制电路板对所得的荧光强度进行补偿修正, 所述控 制电路板得到待测水体中油种的含量并传输给所述上位机, 在上位机中读取待测水体中油 种的含量。权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 114878531 A 3

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