本发明涉及水质监测，具体为反射式原位吸收光谱水体多参数在线测量装置及使用方法。
背景技术：
1、20世纪80年代以来，对于水质监测具有决定影响的两大技术为光谱分析技术和化学计量技术，若进行细分，可分为化学分析技术、原子光谱技术、色谱分离技术、电化学分析技术、生物传感技术和分子光谱技术；其中，前三者的水质分析仪存在体积大、采样,测试周期长、成本高等问题，基于电化学分析技术和生物传感技术的水质分析仪虽然便携，但存在使用寿命短，维护成本高等问题，光谱分析技术是水环境监测中应用最广泛的技术，而基于直接紫外-可见-近红外光谱分析的水质监测是利用有机物及部分无机物吸收紫外光的特性建立紫外吸光度和水质参数浓度的相关模型来获得重要的水质参数，具有无需试剂、实时在线、体积小、成本低、多参数检测等优点，在对地表水、生活饮用水、处理后的工业污水、海水等水体的在线监测中具有显著优势，已成为水质监测仪器的重要发展方向，目前对水质的监测主要是针对地表水、生活饮用水、处理后的工业污水、海水等展开的相关技术研究，但基本上采用了人工取样与实验室化学分析并行的方法，存在监测频次低、数据分散、非同步、离线等缺点，岸边机柜式的在线监测仪器采用抽水和多单传感器集成测量并行的方式，系统较为机械复杂，由于化学成份与温度、压力等关系很大，这种非原位测量的准确性也会受到质疑。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明提供了反射式原位吸收光谱水体多参数在线测量装置及使用方法，解决了人工取样与实验室化学分析并行的方法，存在监测频次低、数据分散、非同步、离线等缺点的问题。
2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：反射式原位吸收光谱水体多参数在线测量装置及使用方法，包括：
3、密封壳体，作为整体装置的基础构件，用于承载和装配各个处理机构及其所属下位结构件；
4、光源发射机构，其设置于密封壳体的一端，用于发射光源射线；
5、光线传输机构，其设置在密封壳体的中部，用于光纤的传输；
6、数据处理机构，其设置在密封壳体的另一端，用于对数据进行处理、分析和输出。
7、优选的，所述光源发射机构包括出射光源组件，所述出射光源组件固定连接在密封壳体内部一侧，所述密封壳体的内部另一侧固定连接有集光组件，所述密封壳体的外壁一侧固定连接有支撑杆的一端，所述支撑杆的另一端固定连接有反射镜。
8、优选的，所述光线传输机构包括同步电路板，所述同步电路板的输入端与集光组件电性连接，所述同步电路板的输出端电性连接有光纤，所述同步电路板的一端还电性连接有供电线。
9、优选的，所述数据处理机构包括水密接头，所述水密接头固定连接在密封壳体的外壁一侧，所述密封壳体的内部一端固定连接有小型光谱模块，所述小型光谱模块分别设置有数据端和控制端，所述水密接头的输入端与数据端电性连接。
10、优选的，所述出射光源组件通过反光镜将光源反射至集光组件。
11、本发明还提供反射式原位吸收光谱水体多参数在线测量装置的使用方法，包括以下步骤：
12、s1、将设备放入待测水体中，此时启动出射光源组件，出射光经水体入射至反射镜，反射后在经由水体至集光组件；
13、s2、集光组件收集的光经由传光光纤传送至小型光谱模块；
14、s3、数据经过处理后经过控制端，发送至水密接头，将结果传输至上位机；
15、s4、在工作过程中，同步电路板控制光源与光谱仪采集信号的同步，即光源启动并稳定后，启动光谱仪采集，连续采集不少于10帧数据；
16、s5、发送至小型光谱模块，进行平均后处理，得到水体的连续光谱曲线。
17、工作原理：将设备放入待测水体中，此时启动出射光源组件，出射光经水体入射至反射镜，反射后在经由水体至集光组件，此时收集的光经由传光光纤传送至小型光谱模块，数据经过处理后经过控制端，发送至水密接头,将结果传输至上位机。在工作过程中，同步电路板控制光源与光谱仪采集信号的同步，即光源启动并稳定后，启动光谱仪采集，连续采集不少于10帧数据，发送至小型光谱模块，进行平均后处理，得到水体的连续光谱曲线，即：水体的连续精细指纹光谱，通过该指纹光谱进行浓度的反演，获得准确的水体包括色度、浊度、硝氮、氨氮、色度、cod、uv254、toc在内的参数浓度。
18、优选的，s2中，所述小型光谱模块的典型工作谱段为165～1100nm。
19、本发明提供了反射式原位吸收光谱水体多参数在线测量装置及使用方法。
20、具备以下有益效果：
21、1、本发明采用反射式吸收光测量方法，实现了在光源与接收端同侧的情况下，获取了有效的连续精细光谱信号，从原理上为仪器的小型化提供了一种全新的方法。
22、2、本发明系统具备原位测量能力，可以为水下原位的连续指纹光谱测量，不用取水样进行分析，提升了准确度，为水体参数分析提供了一种新的方法。
1.反射式原位吸收光谱水体多参数在线测量装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的反射式原位吸收光谱水体多参数在线测量装置，其特征在于，所述光源发射机构包括出射光源组件(3)，所述出射光源组件(3)固定连接在密封壳体(4)内部一侧。
3.根据权利要求2所述的反射式原位吸收光谱水体多参数在线测量装置，其特征在于，所述密封壳体(4)的内部另一侧固定连接有集光组件(13)，所述密封壳体(4)的外壁一侧固定连接有支撑杆(2)的一端，所述支撑杆(2)的另一端固定连接有反射镜(1)。
4.根据权利要求1所述的反射式原位吸收光谱水体多参数在线测量装置，其特征在于，所述光线传输机构包括同步电路板(12)，所述同步电路板(12)的输入端与集光组件(13)电性连接。
5.据权利要求4所述的反射式原位吸收光谱水体多参数在线测量装置，其特征在于，所述同步电路板(12)的输出端电性连接有光纤(11)，所述同步电路板(12)的一端还电性连接有供电线(5)。
6.根据权利要求1所述的反射式原位吸收光谱水体多参数在线测量装置，其特征在于，所述数据处理机构包括水密接头(8)，所述水密接头(8)固定连接在密封壳体(4)的外壁一侧，所述密封壳体(4)的内部一端固定连接有小型光谱模块(10)。
7.根据权利要求5所述的反射式原位吸收光谱水体多参数在线测量装置，其特征在于，所述小型光谱模块(10)分别设置有数据端(7)和控制端(9)，所述水密接头(8)的输入端与数据端(7)电性连接。
8.根据权利要求2所述的反射式原位吸收光谱水体多参数在线测量装置，其特征在于，所述出射光源组件(3)通过反光镜(1)将光源反射至集光组件(13)。
9.反射式原位吸收光谱水体多参数在线测量装置的使用方法，其特征在于，应用于权利要求1-8所述的反射式原位吸收光谱水体多参数在线测量装置，包括以下步骤：
10.反射式原位吸收光谱水体多参数在线测量装置的使用方法，其特征在于，s2中，所述小型光谱模块(10)的典型工作谱段为165～1100nm。
