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本发明公开了基于紫外三维荧光的海洋TOC传感器与使用方法，包括装有模拟海水的样品池、光源模块、聚焦透镜组、荧光采集模块和数据处理模块，所述光源模块向样品池发射光源通过聚焦透镜组形成焦点，荧光采集模块采集焦点激发出的三维荧光光谱，数据处理模块将三维荧光光谱数据进行处理得到样品中的TOC浓度数值，所述光源模块包括紫外LED阵列，所述紫外LED阵列采用中心波长为255nm、265nm和275nm的紫外LED组成，本发明能够根据紫外LED阵列对样品激发出的三维荧光数据准确检测海水样品的TOC数值，后期制造出的成品传感器可以长期放在被监测海洋区域内进行海水TOC含量检测。