總有機(jī)碳檢測范圍擴(kuò)展系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種總有機(jī)碳檢測范圍擴(kuò)展系統(tǒng),其中二氧化碳檢測器(1)外側(cè)設(shè)置有分別與二氧化碳檢測器(1)控制連通的反應(yīng)氣體輸入管路(2)、與載氣源連接的載氣管路(3)、第一氣體出口管路(4)、第二氣體出口管路(5);所述第一氣體出口管路(4)上設(shè)置常閉電磁閥(41);所述載氣管路(3)上設(shè)置二位三通電磁閥(31)。該系統(tǒng)無需更換檢測器或?qū)z測器硬件部件進(jìn)行更換、調(diào)整操作,可檢測5ppb-30000ppm范圍內(nèi)任意濃度樣品。
【專利說明】總有機(jī)碳檢測范圍擴(kuò)展系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于樣品檢測【技術(shù)領(lǐng)域】,具體涉及一種總有機(jī)碳檢測范圍擴(kuò)展系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]總有機(jī)碳是指水體中溶解性和懸浮性有機(jī)物的總量,常以“T0C”表示。TOC是一個(gè)快速檢定的綜合指標(biāo),它是以碳的數(shù)量表示水中含有機(jī)物的總量,通常作為評價(jià)水體有機(jī)物污染程度的重要依據(jù)。
[0003]檢測過程中總有機(jī)碳TOC儀需要測定TC和TIC。總碳(Total Carbon, TC)與總有機(jī)碳(Total Organic Carbon, TOC)之差為總無機(jī)碳(total inorganic carbon, TIC)。TOC儀檢測TC時(shí),先把樣品中的總碳(總有機(jī)碳和總無機(jī)碳)氧化成二氧化碳,二氧化碳由二氧化碳檢測器測定,再由數(shù)據(jù)處理把二氧化碳?xì)怏w含量轉(zhuǎn)換成樣品中總碳的濃度。氧化方法包括濕法氧化(過硫酸鹽)、高溫催化燃燒氧化、紫外氧化等檢測方法。
[0004]無機(jī)碳(TIC)的測定一般可以通過酸解進(jìn)行,將樣品加入到10%磷酸中,總無機(jī)碳同磷酸反應(yīng)生成co2。在載氣的攜帶下通過除鹵素裝置進(jìn)入檢測器。
[0005]現(xiàn)有的TOC檢測器檢驗(yàn)范圍不夠?qū)挘鶕?jù)檢測范圍分成多個(gè)等級(一般為5ppb-100ppm或100ppm-30000ppm等類似級別),當(dāng)檢測高濃度或者寬濃度范圍的二氧化碳時(shí),如果使用5ppb-100ppm范圍的TOC檢測器測定高濃度樣品,檢測器會達(dá)到飽和,而無法得到正確結(jié)果?!,F(xiàn)有技術(shù)中遇到此種情況時(shí),往往需要稀釋樣品或更換高濃度檢測器。本發(fā)明因此而來。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明目的在于提供一種總有機(jī)碳檢測范圍擴(kuò)展系統(tǒng),解決了現(xiàn)有技術(shù)中進(jìn)行大動態(tài)濃度范圍樣品精密檢測時(shí),往往需要更換檢測器或?qū)悠愤M(jìn)行稀釋等問題。
[0007]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的這些問題,本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:
[0008]一種總有機(jī)碳檢測范圍擴(kuò)展系統(tǒng),包括二氧化碳檢測器,其特征在于所述二氧化碳檢測器外側(cè)設(shè)置有分別與二氧化碳檢測器控制連通的反應(yīng)氣體輸入管路、與載氣源連接的載氣管路、第一氣體出口管路、第二氣體出口管路;所述第一氣體出口管路上設(shè)置常閉電磁閥;所述載氣管路上設(shè)置二位三通電磁閥,當(dāng)測定高濃度樣品時(shí),常閉電磁閥開啟,二位三通電磁閥控制連通載氣源與二氧化碳檢測器,載氣經(jīng)載氣管路進(jìn)入二氧化碳檢測器內(nèi),同時(shí)反應(yīng)氣體由反應(yīng)氣體輸入管路進(jìn)入二氧化碳檢測器檢測后由第一氣體出口管路排出;當(dāng)測定低濃度樣品時(shí),常閉電磁閥關(guān)閉,二位三通電磁閥控制連通二氧化碳檢測器與第二氣體出口管路,反應(yīng)氣體由反應(yīng)氣體輸入管路進(jìn)入二氧化碳檢測器檢測后經(jīng)二位三通電磁閥由第二氣體出口管路排出。
[0009]優(yōu)選的,所述二氧化碳檢測器上設(shè)置有反應(yīng)氣體入口、第一氣體出口和氣體旁路接口,所述二氧化碳檢測器通過反應(yīng)氣體入口與反應(yīng)氣體輸入管路連通;所述二氧化碳檢測器通過第一氣體出口與常閉電磁閥控制連通的第一氣體出口管路連通;所述二氧化碳檢測器通過氣體旁路接口與二位三通電磁閥控制的載氣管路連通。
[0010]優(yōu)選的,所述二位三通電磁閥設(shè)置有載氣入口、與第二氣體出口管路連通的反應(yīng)氣出口、反應(yīng)氣入口,當(dāng)載氣入口與反應(yīng)氣入口連通時(shí),反應(yīng)氣出口關(guān)閉,載氣管路與二氧化碳檢測器連通,載氣由載氣管路經(jīng)二位三通電磁閥進(jìn)入二氧化碳檢測器內(nèi);當(dāng)反應(yīng)氣入口與反應(yīng)氣出口連通時(shí),載氣入口關(guān)閉,二氧化碳檢測器通過二位三通電磁閥與第二氣體出口管路連通,反應(yīng)氣體由二氧化碳檢測器內(nèi)經(jīng)二位三通電磁閥排入第二氣體出口管路。
[0011]優(yōu)選的,所述反應(yīng)氣體輸入管路上設(shè)置第一穩(wěn)流閥,反應(yīng)氣體經(jīng)第一穩(wěn)流閥穩(wěn)流后由反應(yīng)氣體入口連入二氧化碳檢測器內(nèi)。
[0012]優(yōu)選的,所述載氣管路上還設(shè)置第二穩(wěn)流閥,所述第二穩(wěn)流閥設(shè)置在二位三通電磁閥與載氣源間的載體管路上,載氣經(jīng)第二穩(wěn)流閥穩(wěn)流后經(jīng)二位三通電磁閥控制由第二氣體出口連入二氧化碳檢測器內(nèi)。
[0013]優(yōu)選的,所述第一穩(wěn)流閥的流量小于或等于第二穩(wěn)流閥流量。
[0014]優(yōu)選的,所述二氧化碳檢測器包括檢測暗室,所述檢測暗室內(nèi)設(shè)置光源和與光源配合的二氧化碳傳感器。
[0015]優(yōu)選的,所述反應(yīng)氣體入口、第一氣體出口、氣體旁路接口均設(shè)置在檢測暗室上,并與檢測暗室連通。
[0016]優(yōu)選的,所述反應(yīng)氣體入口與第一氣體出口處于檢測暗室的同一高度水平。
[0017]本發(fā)明技術(shù)方案中二氧化碳檢測器(T0C檢測器)、常閉電磁閥、二位三通電磁閥、穩(wěn)流閥幾個(gè)部件可以通過計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。當(dāng)待測樣品的濃度范圍為低濃度如5ppb-100ppm時(shí),操作者切換到低濃度檢測模式,即反應(yīng)氣體由反應(yīng)氣體入口進(jìn)入檢測器,第一氣體出口外側(cè)的常閉電磁閥閉合(關(guān)閉第一氣體出口管路),氣體經(jīng)二位三通電磁閥的反應(yīng)氣體出口導(dǎo)出二氧化碳檢測器。當(dāng)待測樣品的濃度范圍為高濃度(如100ppm-30000ppm時(shí),操作者切換到高濃度檢測模式,反應(yīng)氣體由反應(yīng)氣體入口進(jìn)入檢測器;與此同時(shí),經(jīng)二位三通電磁反應(yīng)氣體出口關(guān)閉(關(guān)閉第二氣體出口管路),二位三通電磁閥的載體入口與檢測器接通,由載氣入口導(dǎo)入100-250ml/min氣體(02/N2),第一氣體出口外側(cè)的常閉電磁閥同時(shí)打開,反應(yīng)氣體由此導(dǎo)出檢測器。
[0018]本發(fā)明技術(shù)方案得到的TOC檢測范圍擴(kuò)展系統(tǒng)主要設(shè)置有二氧化碳檢測器(T0C檢測器)、常閉電磁閥、二位三通電磁閥、穩(wěn)流閥幾個(gè)構(gòu)成部件。進(jìn)行大范圍濃度的樣品檢測時(shí),不用對任何儀器硬件部件進(jìn)行調(diào)整操作,只需在計(jì)算機(jī)軟件中選擇高檔或低檔,就能測試5ppb-30000ppm范圍內(nèi)任意濃度樣品。
[0019]本發(fā)明技術(shù)方案TOC檢測范圍擴(kuò)展系統(tǒng)優(yōu)選在使用預(yù)先編程(如軟件)控制切換檢測模式。本發(fā)明載氣氣體類型根據(jù)總碳的檢測原理不同,采用不同的載氣源。如采用紫外氧化時(shí),可以通入氮?dú)?、氬氣等惰性氣體,如采用高溫氧化燃燒法氧化時(shí),可以通入氧氣等。當(dāng)二氧化碳檢測器與載氣管路連通時(shí),載氣的氣體流量需要進(jìn)行控制,優(yōu)選采用在流量與氣體輸入管路的反應(yīng)氣體流量相等或者稍大于氣體輸入管路的反應(yīng)氣體流量。這樣可以保證反應(yīng)氣體較快通過二氧化碳檢測器。這樣,本發(fā)明的系統(tǒng)就無需更換檢測器或?qū)悠愤M(jìn)行稀釋,可檢測5ppb-30000ppm范圍內(nèi)任意濃度樣品。
[0020]本發(fā)明的范圍擴(kuò)展系統(tǒng)在反應(yīng)氣體濃度不同即檢驗(yàn)范圍不同時(shí)的系統(tǒng)工作流程如下:[0021]待測樣品的濃度范圍為低濃度5ppb-100ppm,反應(yīng)氣體由反應(yīng)氣體入口直接進(jìn)入檢測器,此時(shí),常閉電磁閥閉合,氣體經(jīng)二位三通電磁閥的反應(yīng)氣體出口(即氣體排出口)導(dǎo)出檢測器;
[0022]待測樣品的濃度范圍為高濃度100ppm-30000ppm,反應(yīng)氣體由反應(yīng)氣體入口進(jìn)入檢測器,同時(shí)二位三通電磁的反應(yīng)氣體出口關(guān)閉,由二位三通電磁閥的載氣入口導(dǎo)入載氣氣體、經(jīng)二位三通電磁閥的反應(yīng)氣體入口送入檢測器,并且常閉電磁閥同時(shí)打開,氣體由常閉電磁閥導(dǎo)出檢測器。ppm,即part per million,表達(dá)溶液濃度時(shí),Ippm即為I μ g/mL。ppb,即part per billion,表示液體濃度時(shí),是1%。ppm。
[0023]經(jīng)實(shí)際實(shí)驗(yàn)證實(shí),本發(fā)明的TOC范圍擴(kuò)展系統(tǒng)安裝成功后在測試過程中,只需要在軟件中選擇對應(yīng)的方法即可直接測試,安裝后多次的連續(xù)測試性能良好無異常。
[0024]相對于現(xiàn)有技術(shù)中的方案,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
[0025]本發(fā)明技術(shù)方案通過二位三通電磁閥控制二氧化碳檢測器與載氣管路或第二氣體出口管路的連通;當(dāng)檢測高濃度二氧化碳時(shí),常閉電磁閥開啟,通過二位三通電磁閥控制載氣管路與二氧化碳檢測器的連通,載氣進(jìn)入二氧化碳檢測器,反應(yīng)氣體經(jīng)二氧化碳檢測器檢測后由第一氣體出口排入第一氣體出口管路;當(dāng)檢測低濃度二氧化碳時(shí),常閉電磁閥關(guān)閉,通過二位三通電磁閥控制二氧化碳檢測器與第二氣體出口管路的連通,反應(yīng)氣體經(jīng)二氧化碳檢測器檢測后由氣體旁路接口經(jīng)二位三通電磁閥排入第二氣體出口管路。該系統(tǒng)無需更換檢測器或?qū)悠愤M(jìn)行稀釋,可檢測5ppb-30000ppm范圍內(nèi)任意濃度樣品。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0027]圖1為本發(fā)明總有機(jī)碳檢測范圍擴(kuò)展系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0028]圖2為圖1的A處放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下結(jié)合具體實(shí)施例對上述方案做進(jìn)一步說明。應(yīng)理解,這些實(shí)施例是用于說明本發(fā)明而不限于限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中采用的實(shí)施條件可以根據(jù)具體廠家的條件做進(jìn)一步調(diào)整,未注明的實(shí)施條件通常為常規(guī)實(shí)驗(yàn)中的條件。
[0030]實(shí)施例
[0031]如圖1和圖2所示,該總有機(jī)碳檢測范圍擴(kuò)展系統(tǒng),包括二氧化碳檢測器1,所述二氧化碳檢測器I外側(cè)設(shè)置有分別與二氧化碳檢測器I控制連通的反應(yīng)氣體輸入管路2、與載氣源連接的載氣管路3、第一氣體出口管路4、第二氣體出口管路5 ;所述第一氣體出口管路4上設(shè)置常閉電磁閥41 ;所述載氣管路3上設(shè)置二位三通電磁閥31,當(dāng)測定高濃度樣品時(shí)時(shí),常閉電磁閥41開啟,二位三通電磁閥控制連通載氣源與二氧化碳檢測器1,載氣經(jīng)載氣管路3進(jìn)入二氧化碳檢測器內(nèi),同時(shí)反應(yīng)氣體由反應(yīng)氣體輸入管路2進(jìn)入二氧化碳檢測器I檢測后由第一氣體出口管路4排出;當(dāng)測定低濃度樣品時(shí),常閉電磁閥41關(guān)閉,二位三通電磁閥控制連通二氧化碳檢測器I與第二氣體出口管路5,反應(yīng)氣體由反應(yīng)氣體輸入管路2進(jìn)入二氧化碳檢測器I檢測后經(jīng)二位三通電磁閥31由第二氣體出口管路5排出。
[0032]所述二氧化碳檢測器I上設(shè)置有反應(yīng)氣體入口 11、第一氣體出口 12和氣體旁路接口 13,所述二氧化碳檢測器I通過反應(yīng)氣體入口 11與反應(yīng)氣體輸入管路2連通;所述二氧化碳檢測器I通過第一氣體出口 12與常閉電磁閥41控制連通的第一氣體出口管路4連通;所述二氧化碳檢測器I通過氣體旁路接口 13與二位三通電磁閥31控制的載氣管路3連通。
[0033]所述二位三通電磁閥31設(shè)置有載氣入口 311、與第二氣體出口管路連通的反應(yīng)氣出口 312、反應(yīng)氣入口 313,當(dāng)載氣入口 311與反應(yīng)氣入口 313連通時(shí),反應(yīng)氣出口 312關(guān)閉,載氣管路3與二氧化碳檢測器I連通,載氣由載氣管路經(jīng)二位三通電磁閥進(jìn)入二氧化碳檢測器內(nèi);當(dāng)反應(yīng)氣入口 313與反應(yīng)氣出口 312連通時(shí),載氣入口 311關(guān)閉,二氧化碳檢測器I通過二位三通電磁閥31與第二氣體出口管路5連通,反應(yīng)氣體由二氧化碳檢測器I內(nèi)經(jīng)二位三通電磁閥排入第二氣體出口管路5。
[0034]所述反應(yīng)氣體輸入管路2上設(shè)置第一穩(wěn)流閥21,反應(yīng)氣體經(jīng)第一穩(wěn)流閥21穩(wěn)流后由反應(yīng)氣體入口 11連入二氧化碳檢測器I內(nèi)。
[0035]所述載氣管路3上還設(shè)置第二穩(wěn)流閥32,所述第二穩(wěn)流閥32設(shè)置在二位三通電磁閥31與載氣源間的載體管路上,載氣經(jīng)第二穩(wěn)流閥32穩(wěn)流后經(jīng)二位三通電磁閥控制由第二氣體出口連入二氧化碳檢測器I內(nèi)。
[0036]所述第一穩(wěn)流閥的流量小于或等于第二穩(wěn)流閥流量。
[0037]所述二氧化碳檢測器I包括檢測暗室14,所述檢測暗室內(nèi)設(shè)置光源15和與光源15配合的二氧化碳傳感器16。
[0038]所述反應(yīng)氣體入口 11、第一氣體出口 12、氣體旁路接口 13均設(shè)置在檢測暗室上,并與檢測暗室連通。
[0039]所述反應(yīng)氣體入口 11與第一氣體出口 12處于檢測暗室的同一高度水平。
[0040]在反應(yīng)氣體濃度不同即檢驗(yàn)范圍不同時(shí)的系統(tǒng)工作流程如下:
[0041]濃度范圍為低濃度5ppb-100ppm,反應(yīng)氣體由反應(yīng)氣體入口直接進(jìn)入檢測器,此時(shí),常閉電磁閥閉合,氣體經(jīng)二位三通電磁閥的反應(yīng)氣體出口(即氣體排出口)導(dǎo)出檢測器;
[0042]濃度范圍為高濃度100ppm-30000ppm,反應(yīng)氣體由反應(yīng)氣體入口進(jìn)入檢測器,同時(shí)二位三通電磁的反應(yīng)氣體出口關(guān)閉,由二位三通電磁閥的載氣入口導(dǎo)入載氣氣體、經(jīng)二位三通電磁閥的反應(yīng)氣體入口送入檢測器,并且常閉電磁閥同時(shí)打開,氣體由常閉電磁閥導(dǎo)出檢測器。
[0043]上述實(shí)例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn),其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人是能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施,并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種總有機(jī)碳檢測范圍擴(kuò)展系統(tǒng),包括二氧化碳檢測器(1),其特征在于所述二氧化碳檢測器(I)外側(cè)設(shè)置有分別與二氧化碳檢測器(I)控制連通的反應(yīng)氣體輸入管路(2)、與載氣源連接的載氣管路(3)、第一氣體出口管路(4)、第二氣體出口管路(5);所述第一氣體出口管路(4)上設(shè)置常閉電磁閥(41);所述載氣管路(3)上設(shè)置二位三通電磁閥(31),當(dāng)測定高濃度樣品時(shí),常閉電磁閥(41)開啟,二位三通電磁閥控制連通載氣源與二氧化碳檢測器(1),載氣經(jīng)載氣管路(3)進(jìn)入二氧化碳檢測器內(nèi),同時(shí)反應(yīng)氣體由反應(yīng)氣體輸入管路(2)進(jìn)入二氧化碳檢測器(I)檢測后由第一氣體出口管路(4)排出;當(dāng)測定低濃度樣品時(shí),常閉電磁閥(41)關(guān)閉,二位三通電磁閥控制連通二氧化碳檢測器(I)與第二氣體出口管路(5),反應(yīng)氣體由反應(yīng)氣體輸入管路(2)進(jìn)入二氧化碳檢測器(I)檢測后經(jīng)二位三通電磁閥(31)由第二氣體出口管路(5)排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的總有機(jī)碳檢測范圍擴(kuò)展系統(tǒng),其特征在于所述二氧化碳檢測器(I)上設(shè)置有反應(yīng)氣體入口( 11 )、第一氣體出口( 12)和氣體旁路接口( 13),所述二氧化碳檢測器(I)通過反應(yīng)氣體入口(11)與反應(yīng)氣體輸入管路(2)連通;所述二氧化碳檢測器(I)通過第一氣體出口(12)與常閉電磁閥(41)控制連通的第一氣體出口管路(4)連通;所述二氧化碳檢測器(I)通過氣體旁路接口(13)與二位三通電磁閥(31)控制的載氣管路(3)連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的總有機(jī)碳檢測范圍擴(kuò)展系統(tǒng),其特征在于所述二位三通電磁閥(31)設(shè)置有載氣入口(311)、與第二氣體出口管路連通的反應(yīng)氣出口(312)、反應(yīng)氣入口(313),當(dāng)載氣入口(311)與反應(yīng)氣入口(313)連通時(shí),反應(yīng)氣出口(312)關(guān)閉,載氣管路(3)與二氧化碳檢測器(I)連通,載氣由載氣管路經(jīng)二位三通電磁閥進(jìn)入二氧化碳檢測器內(nèi);當(dāng)反應(yīng)氣入口(313)與反應(yīng)氣出口(312)連通時(shí),載氣入口(311)關(guān)閉,二氧化碳檢測器(I)通過二位三通電磁閥(31)與第二氣體出口管路(5)連通,反應(yīng)氣體由二氧化碳檢測器(I)內(nèi)經(jīng)二位三通電磁閥排入第二氣體出口管路(5 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的總有機(jī)碳檢測范圍擴(kuò)展系統(tǒng),其特征在于所述反應(yīng)氣體輸入管路(2)上設(shè)置第一穩(wěn)流閥(21),反應(yīng)氣體經(jīng)第一穩(wěn)流閥(21)穩(wěn)流后由反應(yīng)氣體入口(11)連入二氧化碳檢測器(I)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的總有機(jī)碳檢測范圍擴(kuò)展系統(tǒng),其特征在于所述載氣管路(3)上還設(shè)置第二穩(wěn)流閥(32),所述第二穩(wěn)流閥(32)設(shè)置在二位三通電磁閥(31)與載氣源間的載體管路上,載氣經(jīng)第二穩(wěn)流閥(32)穩(wěn)流后經(jīng)二位三通電磁閥控制由氣體旁路接口(13)連入二氧化碳檢測器(I)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的總有機(jī)碳檢測范圍擴(kuò)展系統(tǒng),其特征在于所述第一穩(wěn)流閥的流量小于或等于第二穩(wěn)流閥流量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的總有機(jī)碳檢測范圍擴(kuò)展系統(tǒng),其特征在于所述二氧化碳檢測器(I)包括檢測暗室(14),所述檢測暗室內(nèi)設(shè)置光源(15)和與光源(15)配合的二氧化碳傳感器(16)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的總有機(jī)碳檢測范圍擴(kuò)展系統(tǒng),其特征在于所述反應(yīng)氣體入口(11)、第一氣體出口(12)、氣體旁路接口(13)均設(shè)置在檢測暗室(14)上,并與檢測暗室(14)連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的總有機(jī)碳檢測范圍擴(kuò)展系統(tǒng),其特征在于所述反應(yīng)氣體入口(11)與第一氣體出口(12)處于檢測暗室(14)的同一高度水平。
【文檔編號】G01N35/10GK103487552SQ201310281823
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年7月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月5日
【發(fā)明者】吳慶華 申請人:蘇州埃蘭分析儀器有限公司