ENVIROFLU水中油 操作手册

Trios 荧光传感器 水中油（PAHs）浸没式荧光光度计

用户手册

enviroFlu-HC

发布日期：2006-03-13

HACH-TriOS GmbH

目录

简介 (3)

仪器描述 (4)

操作原理 (5)

操作 (6)

使用电源和计算机 (8)

TriBOX接线 (9)

集成到第三方控制系统中 (10)

快速的功能检查 (10)

安装 (11)

清洗/服务 (12)

校准 (13)

连接器 (14)

软件 (14)

联系信息 (15)

简介

碳氢化合物是一种在环境中很常见的物质，在水中的浓度有所不同是很正常的。碳氢化合物可以以漂浮状态、乳化状态、溶解状态，或吸收在悬浮固体中。

从定义上来看，碳氢化合物是仅由碳和氢组成一族化合物。一般它们可以被分成三大类：脂肪族、脂环族和芳香族。简单的说，碳氢化合物就是由碳和氢组成的有机化合物。

在我们所处的这个时代中，水中碳氢化合物的负荷正在不断的增加，主要是由于一些工业活动以及人类诱发的活动。水体降解这些碳氢化合物的能力也受到抑制，对环境的影响就是影响了我们的饮用水、鱼类、微生物机体等等。人类引入的碳氢化合物的一些主要来源包括将原油转变成为汽油、润滑油、煤油和柴油等的精炼过程。同时，有些工业品也会通过泄漏的方式进入环境中，例如道路上的沥青、油库（例如，机场、维护设施）、交通运输、冷却水系统以及生产汽车、塑料以及钢铁的工厂等等。

紫外荧光法是一种非常灵敏的方法，可用来测量水中的芳香族碳氢化合物。一般而言，荧光法是一种现象，在目标化合物中，部分被吸收的波长会在更高的波长情况下重新发射。在特定的紫外线波长的情况下，当水被激发时，一些特定的化合物，包括碳氢化合物，会吸收能量。在更高的波长情况下，只有更少的化合物将会像芳香族化合物这样重新发射这种光线。重新发射的波长范围是每种单独的化合物特有的特征。通过测量这种波长下荧光物质的强度，可以确定是何种化合物。

在自然环境中，对于腐殖质和棕黄酸（也被称之为黄色的物质，Gelbstoff或有色的溶解的有机物质（CDOM））的PAHs检测，可能会发生干扰。这也就意味着，由于PAHs的应用以及所需的检测限，必须要对PAHs的荧光读数进行修正。这种修正既可以通过一个固定的修正系数实现（如果干扰物质的浓度是恒定的，情况通常都不会是这样），也可以使用另外一个针对腐殖质和棕黄酸有特定的波长系列的荧光计（例如，TriOS microFlu-CDOM）来实现。

仪器描述

本手册描述了TriOS EnviroFlu-HC闪光灯荧光光度计的使用方法以及操作原理。

所有的EnviroFlu－HC单元都有一个RS232和一个模拟（0..5VDC）数据输出，因此它们可以使用数字的伏特计、CTDs和数据记录装置以及其它所有的TriOS 仪器进行操作，例如RAMSES放射计、发射计、硝酸盐分析仪，使用的配件相同。

内置的微控制器允许用户对扩大率、内部数据平均值的个数、电源控制以及校准系数进行设置。所有的设置都会被存储下来，并且在开机以后自动下载。

使用TriOS MSDA软件包、装置以及它们实际的设置值都会被自动识别。

操作原理

enviroFlu-HC微型荧光计允许用户通过直接测量给定样品体积中的荧光物质发射量的方法来在线监测多环芳烃的浓度。多环芳烃主要是由高效的氙气闪光灯所激发。多环芳烃激发所需的波长是通过使用254nm时的干扰过滤器进行选择的。

一小部分激发光会被双重的电子束分裂器反射，并被用做参比信号来评估激发能量的变化。

激发光束会由一个小棱镜在视窗前约2mm处聚光。荧光也会由同样的棱镜来收集，被双重的电子束分裂器反射，主要是由于荧光物质更长的波长以及被更大面积的光电二极管检测到。在光电二极管前面使用了干扰过滤器（CWL 360nm）来消除散射光，并用来选择荧光。

一个专门研发的线路可以消除环境光的干扰，环境光在地表水中是很常见的。

基本的光学结构图如图1所示。

图1 TriOS荧光光度计的基本光学设计图

操作

所有的enviroFlu-HC荧光光度计都配有SUBCONN-8孔的水下连接器。如需使用，要小心的将舱壁连接器上的孔与内嵌连接器上的孔对应起来，将接口电缆上的内嵌连接器插入enviroFlu上的舱壁连接器中。

图2 将水下连接电缆安装到传感器上

下一步是逆时针方向旋转锁轴套，拧紧舱壁连接器上的内嵌连接器。

图3 使用锁轴套锁紧水下电缆

备注：但连接和断开连接器时，不要来回地摇晃连接器。保持相匹配的连接器是笔直的，并使用锁轴套拧紧孔连接点。在断开的时候，握住内嵌连接器，并将其沿直线拉出。

电缆另外一端的连接取决于您所使用的控制系统的类型。

使用电源和计算机

对于很多的应用场合，计算机可以用做一个控制装置，例如，在实验室中。对于这种应用情况，使用PS101+电源（85..265VAC/12VDC）或PS201+电源（85..265VAC/12VDC）是可靠的解决方案。设备的前面板包含3个LED灯。绿色的LED灯指示的是系统处于开机状态。另外两个黄色的LED灯指示的是RS232线的状态。CMD LED监测的是计算机连接及活动，DATA LED监测的是连接的传感器线路。两者都具有下列功能：

z关：无传感器/计算机连接，（或者是电缆线有损坏或出现错误）。

z半功率：已连接了传感器/计算机，无数据传输。

z满功率：数据被传输。

图4 PS101电源

传感器是通过安装在传感器连接电缆上的M8工业连接器连接到PS101+/PS201+上的。在安装的过程中一定要小心，确保针和槽对齐。

计算机的连接是通过RS232 9针连接器完成的。匹配的电缆是与电源一起供货的。将电缆的另外一端与您的计算机的串行端口连接在一起。TriOS公司还可以提供USB接口适用的特殊的适配器。

使用厂家提供的连接器可以为设备供电。所有的PS101+/PS201+设备都有内置的

交流/直流转换器。输入电压在85…265VAC（50－60Hz）之间都是可以接受的。

图5 PS101供电装置的电缆连接

在您的计算机上安装MSDA-XE软件。进一步的操作指南，请参阅MSDA-XE手册。TriBOX接线

TriBOX是适用于固定站的一种在线显示和控制系统，例如，环境监测站，工厂，等等。它允许连接一些传感器，提供一些数据记录功能以及各种类型的界面（例如，4..20mA, 网络， USB, GSM模式）。如需了解如何将传感器和界面箱连接起

来的信息，请参考TriBOX用户使用手册。

集成到第三方控制系统中

EnviroFlu－HC传感器可以很容易集成到第三方的控制系统中，使用0..5VDC的传感器模拟输出即可。由于在整个量程范围内，该输出的读数是呈线性的，因此可以直接测量物质的浓度。根据我们所选择的测量范围，5V的输出信号或者等同于低量程传感器你的最大值，或者等同于高量程传感器的最大值。由于可能会出现的偏差以及连接了第三方系统的放大因素，可能会需要进行额外的修正。

EnviroFlu-HC也可以配置4..20mA的变压器电路进行模拟输出。

与SC1000控制器连接（HACH LANGE）

如需将传感器与SC1000控制器连接起来（配备mA输入卡），您需要做如下工作：z按照操作章节所描述的那样，使用水下电缆将接线盒与传感器连接起来。 z按照SC1000控制器的用户操作手册中第4.4.7章节mA输入卡部分的描述，使用信号电缆将接线盒与SC1000控制器连接起来。

z如下图所示，使用电源线将接线盒与SC1000控制器连接起来。

快速的功能检查

如需检查所安装的传感器的功能是否正常，请执行下列操作：

z确保传感器已经供电，且采样功能已经激活。

z将一张白纸放置在窗口前。

z您应该可以看到蓝光从之中发射出来（荧光）。

z显示系统或控制系统中的信号应该会随着纸和窗口之间的距离的不同而不同。

备注：

由于窗口表面的反射或其它原因，在空气中的读数可能不是零。这是一种正常的仪器行为，并不是故障。如果仪器经过适当的校准，在纯水中的读数应该为零。

安装

Enviroflu-HC传感器既可以用做浸没式设备，又可以用做嵌入式传感器。在这两种情况下，都应该使用类似于图6所示的钳子进行正确的安装。做为选择的，enviroFlu-HC传感器也可以通过传感器连接器一侧的安装螺栓（可选配），使用电缆安装。采用这种类型的安装方式，用户可以在地上凿洞中通过使用TriOS

长达300米的电缆卷筒操作传感器。

图6 对于enviroFlu-HC传感器而言有用的安装钳子

备注：当浸没探头时，可以用肉眼检测光学视窗中是否有气泡。如果有气泡存在，轻轻地从一侧到另一侧地摇动仪器，直到气泡被驱逐出去。

清洗/服务

根据实际的应用类型，需要定期对光学视窗进行清洗，以获得可靠的荧光读数。

清洗过程的第一步是使用淡水来润洗传感器，去除泥浆和颗粒物。然后使用干净的毛巾将视窗擦干。

为了防止系统被破坏，我们建议您使用TriOS的“光学清洗部件”中所包含的零部件，并遵循我们提供的操作指南。这套部件包括已经经过验证的溶剂，光学部件专用的薄纸以及一个特殊的工具。使用其它的溶剂可能会损坏材料。由于不正确的清洗而引起的损坏不在保修范围之内。

除了对光学视窗的定期清洗以外，唯一需要的服务是更好闪光灯，频率大约是每年两次。闪光灯的使用寿命是1.3*109次闪光。因此，所需的维护周期是重复率的函数，它取决于所选择的仪器的运行模式。例如，如果在10－15Hz的情况下连续运行，则使用寿命是3－4年。

备注：由于不正确的清洗方式而引起的损坏不在保修范围之内。

校准

传感器在发货时已经经过工厂校准，校准值存储在传感器内部。因此，读数（数字读数或模拟读数）代表了校准值。

从原始的荧光读数数值到物质浓度之间的转换（或校准过程）是遵循下列方程的：

F

[conc] = a*F

[rawcounts]

- Offset

其中：

F

[conc]

物质的浓度，物理单位

F

[rawcounts]

荧光读数，个数

a 线性校准因子，每个是多少物理单位

Offest 偏差值

在两种量程中（放大因子），偏差值和线性校准因子都存储在传感器内部。

enviroFlu-HC的出场校准是按照下列方法操作的：

z使用纯水（不含腐殖酸和棕黄酸）推导出偏差值（适用于两种量程）。

z将萘溶解在纯水中（超纯闪烁用，>99%, ref. Fluka 70211）,浓度约为选定的仪器量程的最大值的80％。

校准是使用玻璃烧杯完成的（不要使用塑料烧杯——塑料材质会发出荧光，干扰样品的荧光），它在传感器顶部和烧杯底部至少可以提供8－10cm的空余视觉。在烧杯底部，需要一个深色/黑色的非反应界面，可以将由于反射引起的错误最小化。在整个校准过程中，一定要确保切断所有人工的光源。

用户的校准可以使用MSDA-XE软件包和电源来完成。该软件包括所有执行校准以及在传感器中存储推导出的校准因子和偏差值所需的功能。对于详细的操作指南，请参阅MSDA-XE用户手册的相关章节。

备注：校准所使用的物质在处置的过程中可能会具有一定的危险性。为了您的健康和安全着想，您一定要按照厂家提供的操作指南进行操作。

连接器

EnviroFlu-HC装置配有一个SUBCONN-Micro 5针十字连接器（不锈钢或钛材质的）。

RS232接口

1.接地

2.RS232 RX（命令）

3.RS232 TX（数据）

4.电源

5.模拟输出（0..5Volt DC）

为了进行正确的操作，请确保只能使用原厂的TriOS连接电缆（订货号：PUR-SUB-M8/xx或类似的订货号）和配件。

软件

请参考MSDA_XE软件的用户手册。

保修

保修期从开具发票的日期算起，一共两年。不能享受保修的是属于正常消耗品的所有仪器部件，例如，光源。享受保修时，必须要确保仪器和配件都是正确使用的，例如：

z仪器和附件的安装、供电和操作必须符合本手册中的指示。

z与不匹配的材质、液体或气体（例如，腐蚀性的、酸或溶剂材质、液体或气体）接触所导致的损坏不在保修范围内。

z由于运输引起的损坏不在保修范围之内。

z由于用户不正确的使用所引起的损坏不在保修范围之内。

z由于用户自行改造仪器或安装不恰当的零部件所引起的损坏不在保修范围之内。

z不要打开仪器！

我们强烈建议您每年请厂家进行一次检查和重新校准（如果需要的话）。