專利名稱：一種余氯檢測(cè)儀及余氯檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及水質(zhì)檢測(cè)類裝置，尤其適用于對(duì)管網(wǎng)末端低濃度余氯值檢測(cè)。
背景技術(shù)：
余氯是指水與氯族消毒劑接觸一定時(shí)間后，余留在水中的氯。在自來水、市政及工業(yè)廢水、回用水、工業(yè)循環(huán)冷卻水、淡化海水等加氯消毒或殺菌系統(tǒng)中，余氯檢測(cè)裝置是不可缺少的。目前的余氯檢測(cè)裝置對(duì)余氯進(jìn)行檢測(cè)主要采用以下三種方法:Dro(N, N-Diethyl-p-Phenylenediamine)比色法、氧化還原電極法和“電流”(galvanic)電極法。但DPD比色法檢測(cè)過程中需要添加試劑，當(dāng)檢測(cè)的余氯含量較小時(shí)產(chǎn)生的誤差較大；氧化還原電極法需要在陰、陽(yáng)兩電極之間施加很低的電壓，氧化還原反應(yīng)過程中會(huì)有電流流動(dòng)，導(dǎo)致工作時(shí)電壓的穩(wěn)定性很難控制；“電流”電極法雖然不需要在電極兩端施加任何電壓，但兩個(gè)電極裸露在水中容易受到污染，導(dǎo)致檢測(cè)值與真實(shí)值之間有較大的差異?，F(xiàn)有的余氯檢測(cè)方式大多以檢測(cè)出廠水為主，檢測(cè)到的余氯值一般保持在0.5 0.6mg/L之間。但水中的余氯從水廠流出后會(huì)隨時(shí)間慢慢消耗，前十分鐘大約會(huì)消耗掉45%。當(dāng)水到達(dá)管網(wǎng)末端，其余氯值明顯減少。我國(guó)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定:管網(wǎng)末端水的余氯要求大于0.05mg/L。如何在管網(wǎng)末端持續(xù)檢測(cè)這種低濃度余氯值成為亟待解決的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容(一)要解決的技術(shù)問題本實(shí)用新型的目的是提供一種余氯檢測(cè)儀和余氯檢測(cè)裝置，尤其適合用于水廠管網(wǎng)末端的余氯檢測(cè)。(二)技術(shù)方案為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種余氯檢測(cè)儀，其包括余氯傳感器和檢測(cè)電路，所述余氯傳感器包括覆膜，所述覆膜內(nèi)部設(shè)有電解質(zhì)溶液和三電極檢測(cè)頭，所述三電極檢測(cè)頭與所述檢測(cè)電路對(duì)應(yīng)連接。優(yōu)選的，所述三電極檢測(cè)頭包括工作電極、對(duì)電極和參考電極，所述工作電極、對(duì)電極和參考電極分別與檢測(cè)電路對(duì)應(yīng)連接。優(yōu)選的，所述覆膜的材料為聚四氯乙烯憎水型。優(yōu)選的，所述檢測(cè)電路包括與所述工作電極、對(duì)電極和參考電極對(duì)應(yīng)連接的恒電位儀電路模塊。優(yōu)選的，所述檢測(cè)電路包括與所述恒電位儀電路模塊對(duì)應(yīng)連接的電流信號(hào)放大電路模塊。一種余氯檢測(cè)裝置，其包括上述余氯檢測(cè)儀，與所述余氯檢測(cè)儀相連的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳終端，以及給余氯檢測(cè)儀和數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳終端提供恒定電壓的電源。[0014]優(yōu)選的，所述余氯檢測(cè)裝置還包括與數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳終端連接的報(bào)警裝置和顯示模塊。優(yōu)選的，所述顯示模塊為液晶顯示模塊。優(yōu)選的，所述液晶顯示模塊為點(diǎn)陣型液晶顯示模塊。優(yōu)選的，所述點(diǎn)陣型液晶顯示模塊為RT12864M圖形點(diǎn)陣液晶顯示屏。(三)有益效果本實(shí)用新型提供的余氯檢測(cè)儀采用三電極檢測(cè)頭檢測(cè)余氯值，實(shí)現(xiàn)了低余氯值的在線實(shí)時(shí)檢測(cè)；該余氯檢測(cè)儀能夠置于水廠管網(wǎng)末端，持續(xù)在線檢測(cè)管網(wǎng)末端的余氯值，保證了入戶用水質(zhì)量。本實(shí)用新型提供的余氯檢測(cè)裝置，置于管網(wǎng)末端，實(shí)現(xiàn)了低余氯值的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程檢測(cè)，既保證了入戶用水質(zhì)量，又降低了水質(zhì)檢測(cè)員的工作強(qiáng)度；且該余氯檢測(cè)裝置占用空間小、安裝方便。本實(shí)用新型提供的余氯檢測(cè)儀和余氯檢測(cè)裝置，性能穩(wěn)定，技術(shù)先進(jìn)，使用方便，經(jīng)過校正后精度可達(dá)0.10mg/L，可廣泛用于檢測(cè)生活飲用水、廢水、冷卻水和其它水的總氯、余氯和化合氯等。

圖1是本實(shí)用新型余氯檢測(cè)儀的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本實(shí)用新型余氯檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖3是本實(shí)用新型恒電位儀電路模塊和電流信號(hào)放大電路模塊的電路圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。如圖1所示，一種余氯檢測(cè)儀包括余氯傳感器和檢測(cè)電路，余氯傳感器包括覆膜(此為現(xiàn)有技術(shù)，在圖1中未顯示)，覆膜內(nèi)部充滿電解質(zhì)溶液(此為現(xiàn)有技術(shù)，在圖1中未顯示)，三電極檢測(cè)頭插入電解質(zhì)溶液內(nèi)。圖1所示，該余氯檢測(cè)儀的傳感器覆膜內(nèi)部充滿電解質(zhì)溶液，三電極檢測(cè)頭插入電解質(zhì)溶液內(nèi)部。為保證將電解質(zhì)溶液與要檢測(cè)的水隔離開，覆膜材料采用聚四氯乙烯憎水型。當(dāng)檢測(cè)水中的余氯值時(shí)，將余氯檢測(cè)儀放入要檢測(cè)的水中，水無法通過覆膜進(jìn)入電解質(zhì)溶液,但次氯酸可以通過覆膜進(jìn)入電解質(zhì)溶液內(nèi)。在三電極檢測(cè)頭上加上恒定的電壓，進(jìn)入電解質(zhì)溶液內(nèi)部的次氯酸發(fā)生電解反應(yīng)，再由三電極檢測(cè)頭測(cè)量氣體電解時(shí)產(chǎn)生的電流并將該電流傳輸至檢測(cè)電路，檢測(cè)電路將該電流信號(hào)傳出，由電流信號(hào)的強(qiáng)度推知次氯酸的濃度，即余氯值。由于電解質(zhì)溶液內(nèi)部發(fā)生電解反應(yīng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電流流動(dòng)，造成兩電解電極間的電壓下降，電極的電解反應(yīng)就不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致余氯傳感器輸出的電流信號(hào)也不穩(wěn)定。為解決余氯傳感器輸出信號(hào)的穩(wěn)定問題，余氯檢測(cè)儀的檢測(cè)頭設(shè)置成包括工作電極(WE)、反電極(CE)和參考電極(RE)的三電極檢測(cè)頭。工作時(shí)，在工作電極和反電極間加上恒定的電壓，電解反應(yīng)發(fā)生，參考電極則通過使用穩(wěn)定的電位差控制反電極電位，使工作電極和反電極間的電位保持一定。這種狀態(tài)下，流經(jīng)工作電極和參考電極之間的電流與被測(cè)的次氯酸濃度成正比。恒電位儀電路模塊分別與三電極檢測(cè)頭的工作電極、反電極和參考電極對(duì)應(yīng)連接，保證了電解反應(yīng)的穩(wěn)定發(fā)生。當(dāng)水中氯含量很低時(shí)，三電極檢測(cè)頭輸出的電解電流信號(hào)很弱，為了能更精確的檢測(cè)水中的余氯值，設(shè)置與三電極檢測(cè)頭的工作電極、反電極和參考電極對(duì)應(yīng)連接的電流信號(hào)放大電路模塊，該電流信號(hào)放大電路模塊與所述恒電位儀電路模塊相連。該電流信號(hào)放大電路模塊保證了三電極檢測(cè)頭輸出的電流信號(hào)無失真放大，提高了余氯值的檢測(cè)精度。如圖2所示，一種余氯檢測(cè)裝置，其包括余氯檢測(cè)儀，與余氯檢測(cè)儀連接的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳終端，以及給余氯檢測(cè)儀、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)處終端提供恒定電壓的電源，其中電源與余氯檢測(cè)儀的檢測(cè)電路連接。該余氯檢測(cè)裝置中，余氯檢測(cè)儀將檢測(cè)的電流信號(hào)傳輸至遠(yuǎn)傳終端的數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊將采集的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并將電流數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為氯含量，再由數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置氯含量轉(zhuǎn)換為能夠遠(yuǎn)程傳輸?shù)男盘?hào)，由數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程終端的數(shù)據(jù)發(fā)射模塊將數(shù)據(jù)發(fā)射。本實(shí)用新型所述的余氯檢測(cè)裝置可以采用低功耗數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳終端，6秒鐘傳輸一次數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集時(shí)最大功耗IOmA ；2秒鐘傳輸一次數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集時(shí)外部8 30V直流電壓下最大功耗50mA。為了使本實(shí)用新型能夠?qū)崟r(shí)顯示檢測(cè)數(shù)據(jù)、設(shè)置相關(guān)參數(shù)、增強(qiáng)人機(jī)交互性，該余氯檢測(cè)裝置設(shè)置與數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳終端連接的顯示模塊；為了達(dá)到功耗低、體積小、顯示內(nèi)容豐富、接口電路簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，優(yōu)選使用液晶顯示模塊；與分字符型液晶顯示模塊相比，點(diǎn)陣型液晶顯示模塊除顯示字符外還能顯示各種圖形和漢字，因此優(yōu)選使用點(diǎn)陣型液晶顯示模塊；與其他液晶顯示模塊相比，點(diǎn)陣型液晶顯示模塊中的RT12864M圖形點(diǎn)陣液晶顯示屏具有價(jià)格低廉，需要顯示的字符點(diǎn)陣可由系統(tǒng)開發(fā)者自行制作并放入，可以顯示任意點(diǎn)陣的字符和圖形等優(yōu)點(diǎn)，成為余氯檢測(cè)裝置的優(yōu)選顯示模塊。為了便于現(xiàn)場(chǎng)人員及時(shí)掌握所測(cè)水的余氯值情況，本實(shí)用新型優(yōu)選設(shè)置與數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳終端連接的報(bào)警裝置，當(dāng)所測(cè)余氯值低于或者高于某一設(shè)定值時(shí)，報(bào)警裝置報(bào)警。本實(shí)用新型所述的余氯檢測(cè)裝置可以置于包括自來水水廠、市政及工業(yè)廢水、回用水、工業(yè)循環(huán)冷卻水、淡化海水等加氯消毒或者殺菌水的管網(wǎng)末端或者需要檢測(cè)的任何地點(diǎn)，持續(xù)對(duì)水中的余氯值進(jìn)行檢測(cè)。本實(shí)用新型設(shè)置了數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳終端，可以通過有線或者無線傳輸網(wǎng)絡(luò)對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。為使所測(cè)數(shù)據(jù)快速、穩(wěn)定、清楚的傳輸，優(yōu)選采用3G無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。以下是采用本實(shí)用新型的余氯檢測(cè)裝置遠(yuǎn)程檢測(cè)余氯值的具體流程:1、將余氯檢測(cè)裝置置于管網(wǎng)末端；2、將管網(wǎng)末端的水通過連通池引入余氯檢測(cè)儀，水流經(jīng)余氯檢測(cè)儀的余氯傳感器后引出；3、余氯檢測(cè)儀檢測(cè)電路中的恒電位儀電路模塊保證了余氯傳感器輸出穩(wěn)定的電流信號(hào)，電流信號(hào)放大模塊保證了輸出的電流信號(hào)無失真放大；4、余氯檢測(cè)儀將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳終端，數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳終端接收數(shù)據(jù)，并將接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，再由數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為能夠發(fā)射的數(shù)據(jù)信號(hào)，由遠(yuǎn)傳終端的發(fā)射模塊將數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)射；[0042]5、與數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳終端連接的液晶顯示屏顯示檢測(cè)的余氯值，如果余氯值過高或者過低，警報(bào)裝置發(fā)出警報(bào)提示；6、3G無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行無干擾實(shí)時(shí)傳輸；7、控制室實(shí)時(shí)接收數(shù)據(jù)。綜上所述，本實(shí)用新型余氯檢測(cè)裝置具有以下優(yōu)點(diǎn):1、該余氯檢測(cè)裝置可以置于管網(wǎng)末端，更精確的檢測(cè)入戶用水的氯含量。2、該余氯檢測(cè)裝置中的余氯檢測(cè)儀采用三電極法檢測(cè)余氯值，不需要添加任何試齊U，保證了在線實(shí)時(shí)檢測(cè)，既實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定可靠，又提高了檢測(cè)值的精度。3、該余氯檢測(cè)裝置中余氯檢測(cè)儀中的三電極余氯傳感器包含了覆膜，延長(zhǎng)了其使用壽命，提高了所測(cè)余氯值的精確性。4、該余氯檢測(cè)裝置中余氯檢測(cè)儀中的恒電位儀電路模塊和電流信號(hào)放大電路模塊保證了三電極余氯傳感器輸出信號(hào)的穩(wěn)定和無失真放大，提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確性和精確度。5、該余氯檢測(cè)裝置設(shè)置顯示模塊，現(xiàn)場(chǎng)顯示檢測(cè)數(shù)據(jù)、設(shè)置相關(guān)參數(shù)、增強(qiáng)人機(jī)交互性。6、該余氯檢測(cè)裝置設(shè)置警報(bào)裝置，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)余氯值過高或者過低情況的出現(xiàn)。本實(shí)用新型余氯檢測(cè)裝置可以置于任何需要檢測(cè)余氯值的地點(diǎn)，對(duì)低濃度的余氯值實(shí)施持續(xù)、遠(yuǎn)程、實(shí)時(shí)檢測(cè)，極大方便了相關(guān)人員及時(shí)準(zhǔn)確的掌握檢測(cè)水的水質(zhì)情況，提高了用戶的用水質(zhì)量。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種余氯檢測(cè)儀，其特征在于:其包括余氯傳感器和檢測(cè)電路，所述余氯傳感器包括覆膜，所述覆膜內(nèi)部設(shè)有電解質(zhì)溶液和三電極檢測(cè)頭，所述三電極檢測(cè)頭與所述檢測(cè)電路對(duì)應(yīng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的余氯檢測(cè)儀，其特征在于:所述三電極檢測(cè)頭包括工作電極、對(duì)電極和參考電極，所述工作電極、對(duì)電極和參考電極與所述檢測(cè)電路對(duì)應(yīng)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的余氯檢測(cè)儀，其特征在于:所述覆膜的材料為聚四氯乙烯憎水型。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的余氯檢測(cè)儀，其特征在于:所述檢測(cè)電路包括與所述工作電極、對(duì)電極和參考電極對(duì)應(yīng)連接的恒電位儀電路模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的余氯檢測(cè)儀，其特征在于:所述檢測(cè)電路包括與所述恒電位儀電路模塊對(duì)應(yīng)連接的電流信號(hào)放大電路模塊。
6.一種余氯檢測(cè)裝置，其特征在于:其包括根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的余氯檢測(cè)儀，與所述余氯檢測(cè)儀相連的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳終端，以及給余氯檢測(cè)儀和數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳終端提供恒定電壓的電源。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的余氯檢測(cè)裝置，其特征在于:所述余氯檢測(cè)裝置還包括與數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳終端連接的報(bào)警裝置和顯示模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的余氯檢測(cè)裝置，其特征在于:所述顯示模塊為液晶顯示模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的余氯檢測(cè)裝置，其特征在于:所述液晶顯示模塊為點(diǎn)陣型液晶顯示模塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的余氯檢測(cè)裝置，其特征在于:所述點(diǎn)陣型液晶顯示模塊為RT12864M圖形點(diǎn)陣液晶顯示屏。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種余氯檢測(cè)儀，該余氯檢測(cè)儀包括余氯傳感器和檢測(cè)電路，所述余氯傳感器包括覆膜，所述覆膜內(nèi)部設(shè)有電解質(zhì)溶液和三電極檢測(cè)頭，所述三電極檢測(cè)頭與所述檢測(cè)電路對(duì)應(yīng)連接。該余氯檢測(cè)儀采用三電極檢測(cè)頭檢測(cè)余氯值，實(shí)現(xiàn)了管網(wǎng)低余氯值的在線持續(xù)檢測(cè)。本實(shí)用新型還提供了一種包含上述余氯檢測(cè)儀的余氯檢測(cè)裝置，該裝置通過設(shè)置與余氯檢測(cè)儀連接的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳終端實(shí)現(xiàn)了對(duì)余氯值的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)檢測(cè)。本實(shí)用新型提供的余氯檢測(cè)儀和余氯檢測(cè)裝置，性能穩(wěn)定，技術(shù)先進(jìn)，使用方便，經(jīng)過校正后精度可達(dá)0.10mg/L，可廣泛用于檢測(cè)生活飲用水、廢水、冷卻水和其它水的總氯、余氯和化合氯等。
文檔編號(hào)G01N27/26GK203069546SQ201320006838
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月7日
發(fā)明者陳天恩, 蔣力, 肖東亮, 于麗娜, 張馳, 董靜, 馬小凈, 姜舒文, 王維, 陳方怡, 王聰 申請(qǐng)人:北京農(nóng)業(yè)智能裝備技術(shù)研究中心, 北京雁棲經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)管理委員會(huì)