專利名稱：紫外消解法水質(zhì)總磷在線監(jiān)測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于在線監(jiān)測(cè)儀技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種適用于水質(zhì)中總磷含量的紫外消解法水質(zhì)總磷在線監(jiān)測(cè)儀。
背景技術(shù)：
磷含量是評(píng)價(jià) 水質(zhì)好壞的重要指標(biāo)之一，當(dāng)水中磷的含量超過0. 01mg/L時(shí)，就可能引起水的富營養(yǎng)化發(fā)生，磷在天然水和污水中幾乎都以各種磷酸鹽的形式存在，因此監(jiān)測(cè)何種形態(tài)的磷及用何種方法進(jìn)行監(jiān)測(cè)是環(huán)保監(jiān)測(cè)行業(yè)的一項(xiàng)重要任務(wù)。以1升水樣中總磷或正磷酸根的含量多少來標(biāo)示，單位為mg/L。它反映了水體被磷污染的程度。含量越大說明水體受磷污染越嚴(yán)重。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)水質(zhì)中的總磷含量進(jìn)行控制，國際和國內(nèi)根據(jù)不同的水質(zhì)分別制定了不同的標(biāo)準(zhǔn)。檢測(cè)總磷的分析方法為化學(xué)法?；瘜W(xué)法有分光光度法和滴定法，滴定法一般用于實(shí)驗(yàn)室分析并不適用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量分析，并且不能在線分析數(shù)據(jù)。常規(guī)的在線化學(xué)法需要長達(dá)30— 40分鐘的消解過程，使得總磷的測(cè)定耗時(shí)耗能，不適合實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠準(zhǔn)確快速監(jiān)測(cè)水中總磷濃度的紫外消解法水質(zhì)總磷在線監(jiān)測(cè)儀，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)的目的，其監(jiān)測(cè)精度可滿足國家環(huán)保局提出的對(duì)各類水中總磷濃度的監(jiān)測(cè)要求。本實(shí)用新型解決了對(duì)水中總磷的準(zhǔn)確而快速的在線監(jiān)測(cè)問題，并適用于各種不同類型的水質(zhì)。本實(shí)用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的一種紫外消解法水質(zhì)總磷在線監(jiān)測(cè)儀，包括嵌入式控制系統(tǒng)和依次管路連接的取樣泵系統(tǒng)、定量系統(tǒng)、 多通道進(jìn)樣系統(tǒng)和紫外消解與檢測(cè)系統(tǒng)；所述嵌入式控制系統(tǒng)內(nèi)預(yù)設(shè)控制程序，控制取樣泵系統(tǒng)、定量系統(tǒng)、多通道進(jìn)樣系統(tǒng)和紫外消解與檢測(cè)系統(tǒng)工作，所述取樣泵系統(tǒng)和定量系統(tǒng)定量取樣后，待測(cè)水樣經(jīng)多通道進(jìn)樣系統(tǒng)進(jìn)入紫外消解與檢測(cè)系統(tǒng)，在紫外消解與檢測(cè)系統(tǒng)中待測(cè)水樣經(jīng)紫外燈的照射加快將磷進(jìn)行價(jià)態(tài)統(tǒng)一的消解反應(yīng)，并進(jìn)行總磷的在線檢測(cè)。作為優(yōu)選，所述取樣泵系統(tǒng)的取樣泵與定量系統(tǒng)中的定量管之間經(jīng)緩沖管路相連接。這種連接方式可以保證化學(xué)試劑自由進(jìn)出定量管的同時(shí)不會(huì)進(jìn)入到取樣泵系統(tǒng)，從而保護(hù)了取樣泵不會(huì)受到試劑的污染而損壞。作為優(yōu)選，所述取樣泵系統(tǒng)的取樣泵為蠕動(dòng)泵或注射泵，取樣泵可以正反轉(zhuǎn)動(dòng)并能使定量管中產(chǎn)生負(fù)壓或正壓。作為優(yōu)選，所述定量系統(tǒng)中的定量管上設(shè)有用于定量的若干配對(duì)使用的光源和光接收器。光源和光接收器成對(duì)出現(xiàn)，且光源和光接收器的對(duì)數(shù)和所需要定量的體積數(shù)一一對(duì)應(yīng)。通過待定量溶液在定量管中流動(dòng)時(shí)使光源發(fā)射到光接收器的光強(qiáng)發(fā)生變化來確定溶液是否繼續(xù)流動(dòng)還是靜止，從而確定溶液的體積。[0009]作為優(yōu)選，所述多通道進(jìn)樣系統(tǒng)包括多通道模塊，多通道模塊的各個(gè)通道上均經(jīng)由管路連接有電磁閥。電磁閥與多通道模塊沒有一體設(shè)計(jì)，兩者之間通過管路連接，這樣做的好處 是任何一個(gè)通道上的電磁閥損壞了可單獨(dú)更換且不影響其他通道上的電磁閥使用， 以便降低用戶維護(hù)成本。作為優(yōu)選，所述的多通道進(jìn)樣系統(tǒng)中，多通道模塊經(jīng)電磁閥選擇性啟閉第一標(biāo)準(zhǔn)液管路、第二標(biāo)準(zhǔn)液管路、第一試劑管路、第二試劑管路、廢液管路、第三試劑管路、第四試劑管路和待測(cè)水樣管路。作為優(yōu)選，所述的紫外消解與檢測(cè)系統(tǒng)為一個(gè)密閉裝置，包括消解池，消解池兩端設(shè)有上下壓塊，消解池外面設(shè)有至少兩個(gè)紫外燈，消解池的一側(cè)設(shè)有檢測(cè)光源，與檢測(cè)光源相對(duì)地在消解池的另一側(cè)設(shè)有光檢測(cè)器。作為優(yōu)選，所述的紫外消解與檢測(cè)系統(tǒng)中，消解池的下部設(shè)有溫控裝置。作為優(yōu)選，所述的紫外消解與檢測(cè)系統(tǒng)包括消解池，消解池與廢液管路間通過多通道模塊選擇性啟閉管路連通，當(dāng)檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)完畢后，多通道模塊開啟消解池與廢液管路的管路連通排出廢液。紫外消解與檢測(cè)系統(tǒng)是一個(gè)既能進(jìn)行紫外消解同時(shí)又能進(jìn)行光學(xué)檢測(cè)的裝置，該裝置是一個(gè)密閉體，包括上下壓塊、紫外燈、消解池、光檢測(cè)器、檢測(cè)光源、溫控裝置等，其中上下壓塊用于封閉消解池，紫外燈是負(fù)責(zé)產(chǎn)生照射到消解池內(nèi)紫外光的光源，紫外燈的數(shù)量至少兩個(gè)，檢測(cè)光源負(fù)責(zé)產(chǎn)生檢測(cè)水樣中總磷含量的光源，光檢測(cè)器負(fù)責(zé)感應(yīng)檢測(cè)光源的強(qiáng)度，根據(jù)光強(qiáng)度的變化計(jì)算水樣中總磷的含量，溫控裝置負(fù)責(zé)加熱消解池到一定的溫度，以便進(jìn)行相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)。由于水中不同價(jià)態(tài)的磷離子易與其他的陰離子形成螯合物或絡(luò)合物，這些物質(zhì)容易降低化學(xué)氧化還原反應(yīng)的速度，從而使總磷在進(jìn)行檢測(cè)之前的價(jià)態(tài)統(tǒng)一需要消耗很長的時(shí)間。本實(shí)用新型通過紫外消解法來實(shí)現(xiàn)水樣化學(xué)消解，加入紫外光的照射可以大大加快進(jìn)行價(jià)態(tài)統(tǒng)一的消解反應(yīng)的速度，從而提高了總磷在線檢測(cè)的實(shí)時(shí)性，同時(shí)降低了設(shè)備對(duì)能源的消耗。本實(shí)用新型通過化學(xué)氧化還原的方式將水中所有形態(tài)的磷統(tǒng)一成一種價(jià)態(tài)再進(jìn)行測(cè)定，解決了有機(jī)物與磷絡(luò)合后影響測(cè)定準(zhǔn)確度的問題。本實(shí)用新型多通道取樣系統(tǒng)中多通道模塊與電磁閥分開不成一體的方式來進(jìn)行通道選擇，這種方法解決了一旦某個(gè)通道上的電磁閥損壞后可通過簡(jiǎn)單更換的方式來恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，比整體更換多通道取樣系統(tǒng)節(jié)約了成本和降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。本實(shí)用新型取樣泵系統(tǒng)與定量系統(tǒng)之間不是直接連成一體的，而是通過一段緩沖管路來連接，這種連接方式在保證化學(xué)試劑自由進(jìn)出定量系統(tǒng)的同時(shí)不會(huì)進(jìn)入到取樣泵系統(tǒng)，從而保護(hù)了取樣泵不會(huì)受到試劑的污染而損壞。本實(shí)用新型紫外消解與檢測(cè)系統(tǒng)中的消解池是同時(shí)進(jìn)行消解反應(yīng)和檢測(cè)的場(chǎng)所， 消解池外壁纏繞著溫控裝置中加熱絲和感溫元件，消解池的兩端通過電磁的通斷來實(shí)現(xiàn)上下壓塊密封和開啟消解池，從而保證了化學(xué)試劑可以自由進(jìn)出消解池。

圖1是本實(shí)用新型的一種管路結(jié)構(gòu)示意圖；[0021]圖2是本實(shí)用新型的一種原理結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。實(shí)施例參看圖1和圖2，本實(shí)用新型包括嵌入式控制系統(tǒng)和依次管路連接的取樣泵系統(tǒng)、定量系統(tǒng)、多通道進(jìn)樣系統(tǒng)和紫外消解與檢測(cè)系統(tǒng)，其中嵌入式控制系統(tǒng)內(nèi)預(yù)設(shè)控制程序，控制取樣泵系統(tǒng)、定量系統(tǒng)、多通道進(jìn)樣系統(tǒng)和紫外消解與檢測(cè)系統(tǒng)工作，取樣泵系統(tǒng)和定量系統(tǒng)定量取樣后，待測(cè)水樣經(jīng)多通道進(jìn)樣系統(tǒng)進(jìn)入紫外消解與檢測(cè)系統(tǒng)，在紫外消解與檢測(cè)系統(tǒng)中待測(cè)水樣經(jīng)紫外燈的照射加快將磷進(jìn)行價(jià)態(tài)統(tǒng)一的消解反應(yīng)，并進(jìn)行總磷的在線檢測(cè)。取樣泵系統(tǒng)的取樣泵1為蠕動(dòng)泵或注射泵，可以正反轉(zhuǎn)動(dòng)并能使定量管中產(chǎn)生負(fù)壓或正壓，取樣泵1與定量系統(tǒng)中的定量管3之間經(jīng)緩沖管路2相連接。定量管 3上設(shè)有用于定量的若干配對(duì)使用的光源4和光接收器7，光源和光接收器成對(duì)出現(xiàn)，且光源和光接收器的對(duì)數(shù)和所需要定量的體積數(shù)一一對(duì)應(yīng)，通過待定量溶液在定量管中流動(dòng)時(shí)使光源發(fā)射到光接收器的光強(qiáng)發(fā)生變化來確定溶液是否繼續(xù)流動(dòng)還是靜止，從而確定溶液的體積。多通道進(jìn)樣系統(tǒng)包括多通道模塊5，多通道模塊5的各個(gè)通道上均經(jīng)由管路連接有電磁閥6，多通道模塊5經(jīng)電磁閥6選擇性啟閉第一標(biāo)準(zhǔn)液管路14、第二標(biāo)準(zhǔn)液管路15、第一試劑管路16、第二試劑管路17、廢液管路18、第三試劑管路19、第四試劑管路20和待測(cè)水樣管路21。紫外消解與檢測(cè)系統(tǒng)為一個(gè)密閉裝置，包括消解池10，消解池10兩端設(shè)有上下壓塊8，消解池10外面設(shè)有至少兩個(gè)紫外燈9，消解池10的一側(cè)設(shè)有檢測(cè)光源12，與檢測(cè)光源12相對(duì)地在消解池10的另一側(cè)設(shè)有光檢測(cè)器11，消解池10的下部設(shè)有溫控裝置13， 消解池10與廢液管路18間通過多通道模塊5選擇性啟閉管路連通，當(dāng)檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)完畢后，多通道模塊5開啟消解池10與廢液管路18的管路連通排出廢液。本實(shí)用新型的工作原理如下取樣泵系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)壓，將經(jīng)過簡(jiǎn)單過濾處理的水樣經(jīng)由電磁閥和多通道模塊吸入定量管中，根據(jù)水樣通過光源與光接收器之間的管路時(shí)光信號(hào)產(chǎn)生的變化來感知水樣到達(dá)的位置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)水樣的定量量取，定量完成后取樣泵系統(tǒng)產(chǎn)生正壓，將水樣經(jīng)由多通道模塊和電磁閥推入到紫外消解與檢測(cè)系統(tǒng)中的消解池內(nèi)；接著利用同樣的方法將第一試劑也取入消解池內(nèi)，然后由溫控裝置開始對(duì)消解池進(jìn)行加熱， 同時(shí)紫外光照射消解池加快消解反應(yīng)進(jìn)行，通過3—10分鐘的消解反應(yīng)后開始降溫，然后將第二試劑、第三試劑分別也取入消解池內(nèi)，隨后開始進(jìn)行光學(xué)檢測(cè)，根據(jù)光檢測(cè)器的信號(hào)強(qiáng)度來測(cè)量水中總磷的含量。在檢測(cè)實(shí)際水樣前先分別按上述流程將第一標(biāo)準(zhǔn)液和第二標(biāo)準(zhǔn)液分別代替水樣進(jìn)行測(cè)量，用來計(jì)算校正系數(shù)。所有的上述測(cè)量過程均有嵌入式控制系統(tǒng)來自動(dòng)控制完成，同時(shí)嵌入式控制系統(tǒng)提供了人機(jī)對(duì)話窗口，通過鍵盤、鼠標(biāo)或觸摸屏來實(shí)現(xiàn)總磷在線監(jiān)測(cè)儀的系統(tǒng)配置和測(cè)量過程中的參數(shù)配置，從而實(shí)現(xiàn)無人值守下的總磷在線監(jiān)測(cè)儀的全自動(dòng)可靠運(yùn)行。最后，應(yīng)當(dāng)指出，以上實(shí)施例僅是本實(shí)用新型較有代表性的例子。顯然，本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施例，還可以有許多變形。凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均應(yīng)認(rèn)為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種紫外消解法水質(zhì)總磷在線監(jiān)測(cè)儀，其特征在于所述監(jiān)測(cè)儀包括嵌入式控制系統(tǒng)和依次管路連接的取樣泵系統(tǒng)、定量系統(tǒng)、多通道進(jìn)樣系統(tǒng)和紫外消解與檢測(cè)系統(tǒng)；所述嵌入式控制系統(tǒng)內(nèi)預(yù)設(shè)控制程序，控制取樣泵系統(tǒng)、定量系統(tǒng)、多通道進(jìn)樣系統(tǒng)和紫外消解與檢測(cè)系統(tǒng)工作，所述取樣泵系統(tǒng)和定量系統(tǒng)定量取樣后，待測(cè)水樣經(jīng)多通道進(jìn)樣系統(tǒng)進(jìn)入紫外消解與檢測(cè)系統(tǒng)，在紫外消解與檢測(cè)系統(tǒng)中待測(cè)水樣經(jīng)紫外燈的照射加快將磷進(jìn)行價(jià)態(tài)統(tǒng)一的消解反應(yīng)，并進(jìn)行總磷的在線檢測(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述紫外消解法水質(zhì)總磷在線監(jiān)測(cè)儀，其特征在于所述取樣泵系統(tǒng)的取樣泵(1)與定量系統(tǒng)中的定量管(3)之間經(jīng)緩沖管路(2)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述紫外消解法水質(zhì)總磷在線監(jiān)測(cè)儀，其特征在于所述取樣泵系統(tǒng)的取樣泵(1)為蠕動(dòng)泵或注射泵。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述紫外消解法水質(zhì)總磷在線監(jiān)測(cè)儀，其特征在于所述定量系統(tǒng)中的定量管(3 )上設(shè)有用于定量的若干配對(duì)使用的光源(4 )和光接收器(7 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述紫外消解法水質(zhì)總磷在線監(jiān)測(cè)儀，其特征在于所述的多通道進(jìn)樣系統(tǒng)包括多通道模塊(5 )，多通道模塊(5 )的各個(gè)通道上均經(jīng)由管路連接有電磁閥(6 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述紫外消解法水質(zhì)總磷在線監(jiān)測(cè)儀，其特征在于所述的多通道進(jìn)樣系統(tǒng)中，多通道模塊(5)經(jīng)電磁閥(6)選擇性啟閉第一標(biāo)準(zhǔn)液管路(14)、第二標(biāo)準(zhǔn)液管路 (15)、第一試劑管路(16)、第二試劑管路(17)、廢液管路(18)、第三試劑管路(19)、第四試劑管路(20 )和待測(cè)水樣管路(21)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述紫外消解法水質(zhì)總磷在線監(jiān)測(cè)儀，其特征在于所述的紫外消解與檢測(cè)系統(tǒng)為一個(gè)密閉裝置，包括消解池(10)，消解池(10)兩端設(shè)有上下壓塊(8)，消解池(10)外面設(shè)有至少兩個(gè)紫外燈(9)，消解池(10)的一側(cè)設(shè)有檢測(cè)光源(12)，與檢測(cè)光源 (12)相對(duì)地在消解池(10)的另一側(cè)設(shè)有光檢測(cè)器(11 )。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述紫外消解法水質(zhì)總磷在線監(jiān)測(cè)儀，其特征在于所述的紫外消解與檢測(cè)系統(tǒng)中，消解池(10)的下部設(shè)有溫控裝置(13)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述紫外消解法水質(zhì)總磷在線監(jiān)測(cè)儀，其特征在于所述消解池(10) 與廢液管路(18)間通過多通道模塊(5)選擇性啟閉管路連通，當(dāng)檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)完畢后，多通道模塊(5)開啟消解池(10)與廢液管路(18)的管路連通排出廢液。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述紫外消解法水質(zhì)總磷在線監(jiān)測(cè)儀，其特征在于所述消解池 (10)與廢液管路(18)間通過多通道模塊(5)選擇性啟閉管路連通，當(dāng)檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)完畢后，多通道模塊(5)開啟消解池(10)與廢液管路(18)的管路連通排出廢液。
專利摘要一種紫外消解法水質(zhì)總磷在線監(jiān)測(cè)儀，包括嵌入式控制系統(tǒng)和依次管路連接的取樣泵系統(tǒng)、定量系統(tǒng)、多通道進(jìn)樣系統(tǒng)和紫外消解與檢測(cè)系統(tǒng)；所述嵌入式控制系統(tǒng)內(nèi)預(yù)設(shè)控制程序，控制取樣泵系統(tǒng)、定量系統(tǒng)、多通道進(jìn)樣系統(tǒng)和紫外消解與檢測(cè)系統(tǒng)工作，所述取樣泵系統(tǒng)和定量系統(tǒng)定量取樣后，待測(cè)水樣經(jīng)多通道進(jìn)樣系統(tǒng)進(jìn)入紫外消解與檢測(cè)系統(tǒng)，在紫外消解與檢測(cè)系統(tǒng)中待測(cè)水樣經(jīng)紫外燈的照射加快將磷進(jìn)行價(jià)態(tài)統(tǒng)一的消解反應(yīng)，并進(jìn)行總磷的在線檢測(cè)。本實(shí)用新型加入紫外光的照射可以大大加快進(jìn)行價(jià)態(tài)統(tǒng)一的消解反應(yīng)的速度，提高了總磷在線檢測(cè)的實(shí)時(shí)性，降低了設(shè)備對(duì)能源的消耗，價(jià)態(tài)統(tǒng)一后再進(jìn)行測(cè)定解決了有機(jī)物與磷絡(luò)合后影響測(cè)定準(zhǔn)確度的問題。
文檔編號(hào)G01N35/00GK202057665SQ20112012852
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月27日
發(fā)明者王磊 申請(qǐng)人:杭州慕迪科技有限公司