專利名稱：工業(yè)水硅酸根含量在線快速監(jiān)測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種化學(xué)發(fā)光法智能化工業(yè)水硅酸根含量在線快速監(jiān)測儀。
技術(shù)背景
一般公知的水中硅酸根離子含量的測量都是采用硅鉬蘭比色法(濁度法) 來完成的。它因前期預(yù)處理的化學(xué)反應(yīng)緩慢而且測量周期長達(dá)12 15分鐘，所 以用的化學(xué)試劑加藥泵的加藥量不穩(wěn)定及樣品定量不精確和樣品濁度、溫度等 因素都影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。如瑞士Swan公司、英國ABB公司及國內(nèi)產(chǎn)品 均有此類不足。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種測量周期短，不受水中濁度及 水樣溫度影響，檢測精確的工業(yè)水硅酸根含量在線快速監(jiān)測儀，設(shè)有置于暗室 3內(nèi)的發(fā)光皿13，發(fā)光皿13內(nèi)由上至下連通設(shè)置有試劑噴嘴21、水樣定量槽 18、排水電磁閥20、排污口23;與水樣定量槽18底部相通有攪拌氣路16，攪 拌氣路16與攪拌泵10相接；水樣定量槽18側(cè)壁設(shè)有水樣溢流口 17及引流虹 吸管19;水樣溢流口 17及引流虹吸管19分別與排污口 23相通；發(fā)光皿13上 設(shè)置有與水樣定量槽18相通的水樣入口 22，水樣入口 22處設(shè)置有水樣檢測器 15，水樣檢測器15可防止加藥泵4無水樣時誤加藥劑；暗室3內(nèi)還設(shè)置有光電 轉(zhuǎn)換器件14;水樣過濾釋壓杯8依次通過水樣隔離電磁閥7、水樣提升泵6與 水樣入口 22相通；藥箱5通過加藥泵4與試劑噴嘴21相通。
所述的引流虹吸管19內(nèi)嵌有引流線19-1，確保虹吸無誤，水樣定量精準(zhǔn)。
所述的藥箱5內(nèi)裝有藥位傳感器5-1和藥液過濾器5-2，其中藥位傳感器 5-1可在任意藥劑無藥液時，使加藥泵停止加藥，防止無藥測量。藥液過濾器 5-2可防止加藥泵4堵塞。
所述的加藥泵4為精密微量泵，可對各種試劑(如鉬酸銨、氧化劑、發(fā)光 劑)進(jìn)行多次、多點、定時、定量，精確的加藥，有序注入和攪拌使化學(xué)反應(yīng) 生成充分。所述的水樣隔離電磁閥7為多入單出連體式隔離型分控電磁閥，可使裝置 進(jìn)行多樣品分時在線測量，互不污染。
本裝置設(shè)有控制系統(tǒng)，其與上述光電轉(zhuǎn)換器件14、藥位傳感器5-l、水樣 檢測器15、泵及閥的驅(qū)動裝置、顯示器以及報警器連接。各種受控部件(泵、 閥等)的驅(qū)動控制時序均由各類功能傳感器配以相應(yīng)電子電路和程序軟件進(jìn)行 自動識別、運算、反饋、執(zhí)行，顯示輸出及報警等。
本實用新型利用水中硅酸根離子與鉬酸銨反應(yīng)生成硅鉬酸，再將其充分氧 化并加入發(fā)光劑(例如魯米諾)后，能夠瞬間發(fā)出可見光。其發(fā)光強(qiáng)度和水中 硅酸根離子含量成正比，再用高靈敏度光強(qiáng)傳感器(例如光電倍增管)對所發(fā) 出的光強(qiáng)進(jìn)行定時收集并進(jìn)行光-電轉(zhuǎn)換及放大，通過相匹配的電子線路定時積 分，其包絡(luò)面積經(jīng)數(shù)學(xué)模型換算即可得出水中硅酸根離子的含量(pg/1)。反應(yīng) 過程是在安裝有特制的發(fā)光皿和光電轉(zhuǎn)換器的完全蔽光的暗室中進(jìn)行，僅需 2.5~3分鐘甚至更短即可完成。上述過程僅和水中硅酸根離子有關(guān)，和水中濁 度無關(guān)，且水樣溫度影響可忽略不計。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型實施例發(fā)光皿的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為圖2的側(cè)視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實用新型的具體實施例。
如圖1 3所示，工業(yè)水硅酸根含量在線快速監(jiān)測儀，設(shè)有置于暗室3內(nèi)的 發(fā)光皿13，發(fā)光皿13采用透明實體材料制作，其內(nèi)的各個管路是直接在實體 上加工出來的，發(fā)光皿13內(nèi)由上至下連通設(shè)置有試劑噴嘴21、水樣定量槽18、 排水電磁閥20;與水樣定量槽18底部相通有攪拌氣路16，攪拌氣路16與攪拌 泵10相接；水樣定量槽18的頂部側(cè)壁設(shè)有水樣溢流口 17，水樣定量槽18的 中部側(cè)壁設(shè)有引流虹吸管19;發(fā)光皿13側(cè)壁上設(shè)置有與水樣定量槽18相通的 水樣入口 22,水樣入口 22處設(shè)置有水樣檢測器15，水樣檢測器15可防止加藥 泵4無水樣時誤加藥劑。發(fā)光皿13底部設(shè)置有排污口 23，排水電磁閥20、水 樣溢流口 17及引流虹吸管19分別與排污口23相通；暗室3內(nèi)還設(shè)置有光電轉(zhuǎn) 換器件14;水樣過濾釋壓杯8依次通過水樣隔離電磁閥7、水樣提升泵6與水 樣入口 22相通；水樣隔離電磁閥7為多入單出連體式隔離型分控電磁閥，可使裝置進(jìn)行多樣品分時在線測量，互不污染。藥箱5通過加藥泵4與試劑噴嘴21 相通。藥箱5內(nèi)裝有藥位傳感器5-1和藥液過濾器5-2，其中藥位傳感器5-1可 在任意藥劑無藥液時，使加藥泵停止加藥，防止無藥測量。其中藥液過濾器5-2 可防止加藥泵4堵塞。加藥泵4為精密微量泵，可對各種試劑(如鉬酸銨、氧 化劑、發(fā)光劑)進(jìn)行多次、多點、定時、定量，精確的加藥，有序注入和攪拌 使化學(xué)反應(yīng)生成充分。本裝置設(shè)有控制系統(tǒng)，其與上述光電轉(zhuǎn)換器件14、藥位 傳感器5-l、水樣檢測器15、泵及閥的驅(qū)動裝置、顯示器以及報警器連接?？?制系統(tǒng)最好采用智能的單片機(jī)系統(tǒng)。 本裝置工作過程簡述
被測水樣A廣Ax首先進(jìn)入水樣過濾釋壓杯8、濾除雜質(zhì)顆粒并減輕管壓。 程序控制水樣隔離電磁閥7中Bx和水樣提升泵6工作，將水樣經(jīng)水樣入口 22 泵入發(fā)光皿13并使水由溢流口 17溢出，排水電磁閥20定時開、關(guān)三次，充分 清洗發(fā)光皿13內(nèi)腔后關(guān)閉。皿中水樣被引流虹吸管19定位在虹吸口處，引流 線19-1有效地克服管路中出現(xiàn)氣泡，保證每次定量精確。此時加藥泵4、攪拌 泵10進(jìn)行多次、多點、定時、定量將藥劑通過試劑噴嘴21注入水樣定量槽18 中。同時攪拌泵10工作，攪拌使化學(xué)反應(yīng)充分完成而瞬間發(fā)光。光電轉(zhuǎn)換器 14 (光電倍增管)立即將光強(qiáng)信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，經(jīng)電子單元輸入電路，進(jìn) 入單片機(jī)的嵌入式(ARM)系統(tǒng)進(jìn)行運算、顯示輸出、判斷報警等工作。相關(guān) 的化學(xué)反應(yīng)方程式、數(shù)學(xué)模型及程序軟件在此不做詳述。
發(fā)光皿13內(nèi)裝有水樣檢測器15，當(dāng)此測量周期內(nèi)發(fā)光皿13有水時，提供 電信號(高電平)給單片機(jī)，令加藥泵4正常工作。在無水時，提供電信號(低 電平)給單片機(jī)控制加藥泵4停止，防止無水加藥，以免浪費試劑。
藥箱5內(nèi)裝有藥位傳感器5-1和藥液過濾器5-2。任意一種藥品無藥液時， 傳感器5-l控制加藥泵4停止加藥，防止無藥檢測，出現(xiàn)錯誤數(shù)據(jù)。
無水樣和無藥品時，均可在顯示器上閃爍提示。
藥液過濾器5-2和水樣過濾器8-1均可防止水樣隔離電磁閥7及加藥泵4 堵塞。
權(quán)利要求1、一種工業(yè)水硅酸根含量在線快速監(jiān)測儀，設(shè)有置于暗室(3)內(nèi)的發(fā)光皿(13)，其特征在于發(fā)光皿(13)內(nèi)由上至下連通設(shè)置有試劑噴嘴(21)、水樣定量槽(18)、排水電磁閥(20)、排污口(23)；與水樣定量槽(18)底部相通有攪拌氣路(16)，攪拌氣路(16)與攪拌泵(10)相接；水樣定量槽(18)側(cè)壁設(shè)有水樣溢流口(17)及引流虹吸管(19)；水樣溢流口(17)及引流虹吸管(19)分別與排污口(23)相通；發(fā)光皿(13)上設(shè)置有與水樣定量槽(18)相通的水樣入口(22)，水樣入口(22)處設(shè)置有水樣檢測器(15)；暗室(3)內(nèi)還設(shè)置有光電轉(zhuǎn)換器件(14)；水樣過濾釋壓杯(8)依次通過水樣隔離電磁閥(7)、水樣提升泵(6)與水樣入口(22)相通；藥箱(5)通過加藥泵(4)與試劑噴嘴(21)相通。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)水硅酸根含量在線快速監(jiān)測儀，其特征在于 所述的引流虹吸管(19)內(nèi)嵌有引流線(19-1)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的工業(yè)水硅酸根含量在線快速監(jiān)測儀，其特征 在于所述的藥箱(5)內(nèi)裝有藥位傳感器(5-1)和藥液過濾器(5-2)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的工業(yè)水硅酸根含量在線快速監(jiān)測儀，其特征在于: 所述的加藥泵(4)為精密微量泵，可對各種試劑進(jìn)行多次、多點、定時、定量， 精確的加藥。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的工業(yè)水硅酸根含量在線快速監(jiān)測儀，其特征在于: 所述的水樣隔離電磁閥(7)為多入單出連體式隔離型分控電磁閥。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的工業(yè)水硅酸根含量在線快速監(jiān)測儀，其特征在于: 設(shè)有控制系統(tǒng)，其與上述光電轉(zhuǎn)換器件(14)、藥位傳感器(5-1)、水樣檢測器(15)、泵及閥的驅(qū)動裝置、顯示器以及報警器連接。
專利摘要本實用新型公開一種工業(yè)水硅酸根含量在線快速監(jiān)測儀，設(shè)有置于暗室(3)內(nèi)的發(fā)光皿(13)，發(fā)光皿(13)內(nèi)由上至下連通設(shè)置有試劑噴嘴(21)、水樣定量槽(18)、排水電磁閥(20)、排污口(23)；與水樣定量槽(18)底部相通有攪拌氣路(16)，攪拌氣路(16)與攪拌泵(10)相接；水樣定量槽(18)側(cè)壁設(shè)有水樣溢流口(17)及引流虹吸管(19)；水樣溢流口(17)及引流虹吸管(19)分別與排污口(23)相通；發(fā)光皿(13)上設(shè)置有與水樣定量槽(18)相通的水樣入口(22)，水樣入口(22)處設(shè)置有水樣檢測器(15)；暗室(3)內(nèi)還設(shè)置有光電轉(zhuǎn)換器件(14)；水樣過濾釋壓杯(8)依次通過水樣隔離電磁閥(7)、水樣提升泵(6)與水樣入口(22)相通；藥箱(5)通過加藥泵(4)與試劑噴嘴(21)相通。本儀器測量周期短，不受水中濁度及水樣溫度影響，檢測精確。
文檔編號G01N21/76GK201229306SQ20082001182
公開日2009年4月29日 申請日期2008年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月26日
發(fā)明者于秀華, 周雅夫, 孫殿玉, 亮 王, 邱立斌, 金為民, 丹 馬 申請人:大連華城電子有限公司