(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 202210654206.0 (22)申请日 2022.06.10 (71)申请人 中国地质调查局水文地质环境 地质 调查中心 地址 071051 河北省保定市竞 秀区七一中 路1305号 (72)发明人 边超　冯苍旭　张建伟　张磊　 (74)专利代理 机构 北京天达知识产权代理事务 所(普通合伙) 11386 专利代理师 丛洪杰 (51)Int.Cl. G01N 21/01(2006.01) G01N 21/15(2006.01) G01N 21/359(2014.01) G01N 21/3577(2014.01)G01N 1/10(2006.01) (54)发明名称 一种在线监测水中氯酚类有机物的光纤传 感器 (57)摘要 本发明涉及一种在线监测水中氯酚类有机 物的光纤传感器， 属于水质检测及监测技术领 域， 解决了现有技术中待测水样需运回实验室进 行分析， 样品检测周期长， 分析测试时效性差的 问题。 本发明包括外壳、 入射光纤、 出射光纤、 光 纤传感区、 进水口、 排水口和施放引线。 本发明的 在线监测水中氯酚类有机物的光纤传感器能够 对目标污染物产生特定光信号， 实现目标化合物 的定性、 定量分析， 可以长期原位在线监测水质， 无需采样送实验室检验， 时效性更强。 权利要求书1页 说明书7页 附图3页 CN 114878474 A 2022.08.09 CN 114878474 A 1.一种在线监测水中氯酚类有机物 的光纤传感器， 其特征在于， 包括外壳(1)、 入射光 纤(2)、 出射光纤(3)、 光纤传感区(4)、 进水口(5)、 排水口(6)和施放引线(7)， 所述入射光纤 (2)的一端设置在外壳(1)内， 所述出射光纤(3)的一端设置在外壳(1)内， 所述光纤传感区 (4)的两端分别和入射光纤(2)与出射光纤(3)连接， 所述外壳(1)的一端设有进水口(5)， 所 述外壳(1)的另一端设有排水口(6)。 2.根据权利要求1所述的一种在线监测水中氯酚类有机物的光纤传感器， 其特征在于， 所述光纤传感区(4)为光纤的切面区域， 所述切面区域底面与光纤的轴线平行， 所述切面区 域的侧壁 为垂直于光纤轴线的平面。 3.根据权利要求2所述的一种在线监测水中氯酚类有机物的光纤传感器， 其特征在于， 所述光纤传感区(4)的切面区域上设置有特异选择性敏感膜(12)， 所述特异选择性敏感膜 (12)能够对目标污染物产生特定光信号。 4.根据权利要求2所述的一种在线监测水中氯酚类有机物的光纤传感器， 其特征在于， 所述光纤传感区(4)的侧壁上设置有吸光膜(13)， 所述吸光膜(13)用于阻挡入射光纤(2)内 部的有害光， 使有害光不能照射到特异选择性敏感膜(12)上。 5.根据权利要求1所述的一种在线监测水中氯酚类有机物的光纤传感器， 其特征在于， 所述进水口(5)设置在外壳(1)的下端， 所述 排水口(6)设置在外壳(1)的上端。 6.根据权利要求1所述的一种在线监测水中氯酚类有机物的光纤传感器， 其特征在于， 所述外壳(1)上 连接有施放引线(7)。 7.根据权利要求6所述的一种在线监测水中氯酚类有机物的光纤传感器， 其特征在于， 所述施放引线(7)上设有刻度线， 所述刻度线用以指示光纤传感器的施放深度， 便于确定采 样区域的水位。 8.根据权利要求6所述的一种在线监测水中氯酚类有机物的光纤传感器， 其特征在于， 所述施放引线(7)包括电缆。 9.根据权利要求1 ‑8任一项所述一种在线监测水中氯酚类有机物的光纤传感器的光纤 传感区的制作方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1： 特异选择性敏感材 料制备； 步骤2： 光纤预处 理； 步骤3： 传感区制作。 10.根据权利要求1 ‑8任一项所述的一种在线监测水中氯酚类有机物的光纤传感器的 水质检测方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1： 校准溶 液配制； 步骤2： 校准溶 液和水样检测； 步骤3： 样品检测结果计算。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114878474 A 2一种在线 监测水中氯酚类有机物的光纤传感器 技术领域 [0001]本发明属于水质检测及监测技术领域， 尤其是涉及一种在线监测水中氯酚类有机 物的光纤传感器。 背景技术 [0002]氯酚类化合物(CPs)是氯原子取代苯酚苯环上的氢原子形成的一类化合物的总 称， 它是许多工业环节(如造纸、 印染、 纺织等)的中间产 物， 同时也被广泛用于木材防腐 剂、 防锈剂、 杀菌剂、 杀虫剂和除草剂等。 随着 CPs被排放进生态系统， 给自然环 境造成很大的威 胁， 是环境中的持久性污染物。 CPs对生物组织具有较强的变性作用， 强烈刺激皮肤、 黏膜， 并具有腐蚀性。 氯酚类化合物已被列入美国EPA提出的65类129种优 先控制污染物和中 国环 境优先污染物黑名单中。 [0003]目前已公开的期刊文献及标准规范中主要以实验室室内测定水中氯酚类化合物 为主。 实验室室内检测技术方法所用试剂、 仪器略有不同， 但均需采集水样， 并将水样运回 实验室进 行分析， 缺点是： 水样需运回实验室进 行分析， 样品采集、 保存、 运输过程中在微生 物及氧化还原作用下目标化合物容易发生物理化学反应， 影响测定结果的准确 性； 实验室 测试通常需要用二氯甲烷、 三氯甲烷、 正己烷等有机溶剂进 行萃取等样品预 处理， 容易造成 二次污染； 样品采集、 保存及运输需要样品瓶、 保护剂、 运输费等相关费用； 测试过程中需使 用大型分析仪器， 实验室测试综合成本高； 样品检测周期较长， 分析测试时效性较差 。 发明内容 [0004]鉴于上述的分析， 本发明实施例旨在提供一种在线监测水中氯酚类有机物的光纤 传感器， 包括外壳、 入射光纤、 出射光纤、 光纤传感区、 进 水口、 排水口和施 放引线， 所述入射 光纤的一端设置在外壳内， 所述出射光纤的一端设置在外壳内， 所述光纤传感区的两端分 别和入射光纤与出射光纤连接， 所述外壳的一端设有进水 口， 所述外壳的另一端设有排水 口。 [0005]进一步地， 所述光纤传感区为光纤的切面区域， 所述切面区域底面与光纤的轴线 平行， 所述切面区域的侧壁 为垂直于光纤轴线的平面。 [0006]进一步地， 所述光纤传感区的切面区域上设置有特异选择性敏感膜， 所述特异选 择性敏感膜能够对目标污染物产生特定光信号。 [0007]进一步地， 所述光纤传感区的侧壁上设置有吸光膜， 所述吸光膜用于阻挡入射光 纤内部的有 害光， 使有害光不能照射到特异选择性敏感膜上。 [0008]进一步地， 所述进水口设置在外壳的下端， 所述 排水口设置在外壳的上端。 [0009]进一步地， 所述外壳上 连接有施放引线。 [0010]进一步地， 所述施放引线上设有刻度线， 所述刻度线用以指示光纤传感器的施放 深度， 便于确定采样区域的水位。 [0011]进一步地， 所述施放引线包括电缆。说　明　书 1/7 页 3 CN 114878474 A 3