直接紫外-可见光谱法检测水质参数具有检测速度快、成本低、无二次污染、可实现在线和原位测量等优点,但受限于光谱检测精度和检测设备成本。基于该方法的检测系统一直较难推广。为此,利用海洋光学的工业级光谱仪usb2000 及脉冲氙灯光源搭建了一套低成本、快速的水质光谱检测系统。进而,在对系统噪声源进行全面分析的基础上,利用小波包软阈值去噪方法对原始光谱数据进行去噪处理。为了有效地评价去噪效果,同时采用海洋光学科研级光谱仪qe65000配合稳定的氘钨灯光源搭建标准光谱检测系统,对同一样本溶液进行了紫外-可见吸收光谱采集。实验结果表明,搭建的系统能稳定、有效地采集原始光谱数据,进一步对原始数据采用基于软阈值的小波包去噪,能在保留水样紫外-可见吸收光谱特征的前提下,有效地去除原始光谱的各种噪声,提高光谱的信噪比,为采用低成本光谱检测设备进行水质参数分析奠定了基础。
直接紫外-可见(uv-vis)光谱法检测水质参数具有检测速度快、成本低、无二次污染、可实现在线原位测量等优点【1】,近年来被广泛应用。其通过对被检测水体的紫外-可见吸收光谱进行建模,进而分析各项水质参数。直接光谱水质监测系统通常由光源、光路、光电转换及上位机分析软件四部分组成。基于紫外-可见光谱技术的在线、原位水质分析系统受设备成本、稳定性及自动化程度等影响,光源通常采用长寿命的脉冲氙灯,光路采用抗紫外光纤结合侵入式传感探头,采用ccd器件实现光电转换。因此,光源的不稳定性、光路及抗紫外光纤的衰减和末端吸收、ccd器件及其驱动电路噪声及外界杂散光,使得水体的紫外-可见吸收光谱收到严重的噪声干扰。