本實用新型涉及高氯廢水化學需氧量（COD）測定的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及氯氣校正法智能COD消解儀。

背景技術(shù)：

《水質(zhì) 化學需氧量的測定 重絡(luò)酸鹽法》（GB11914-89）規(guī)定，該標準不適用于含氯離子濃度大于1000ml/L(稀釋后)的含鹽水。當氯離子含量超過1000 ml/L時，COD的最低允許限值為250 ml/L，低于此值的準確度就不可靠。因此，GB11914-89不適用于高氯離子廢水，如油田廢水中的COD測定，特別是經(jīng)凈化處理達標排放的采油廢水（COD＜150ml/L）。《高氯廢水 化學需氧量的測定 氯氣校正法》（HJ/T-2001）消除了高氯離子含量對COD測定的干擾，作為高氯廢水中COD測定方法之一，1、傳統(tǒng)的高氯消解裝置由加熱、消解、回流、吸收四部分組成，安裝繁瑣，占用空間大，操作不方便，2、加熱裝置為電爐絲直接加熱三角消解瓶，極易造成三角消解瓶炸裂，從而導(dǎo)致短路、漏電，危及操作人員的人身安全，3、冷凝回流裝置，需要自來水冷卻但不能循環(huán)使用，造成水資源的浪費，4、不能同時消解多個樣品，只能單爐單樣品消解，5、在消解過程中由于溫度不可控制，受熱不均勻易爆沸，6、消解終點無法自動停止，必須要專人看守，工作效率低，7、消解過程，氮氣的流量不易調(diào)節(jié)且流量不穩(wěn)定；消解完成后必須要操作員調(diào)節(jié)加大氮氣流量，并計時通氮氣的時間。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供氯氣校正法智能COD消解儀，以解決上述技術(shù)問題。

為實現(xiàn)上述目的本實用新型采用以下技術(shù)方案：

氯氣校正法智能COD消解儀，包括消解裝置、冷凝裝置、回流裝置、氮氣裝置、自動加水裝置，所述消解裝置、冷凝裝置、回流裝置由下到上依次密封連通，所述消解裝置采用多個獨立的消解單元，所述氮氣裝置用于控制消解過程所需的氮氣流量 ，自動加水裝置通過水箱與冷凝裝置連通。

優(yōu)選的，所述消解裝置：采用六個獨立的消解單元，每個消解單元包括加熱模塊、消解瓶、加熱控制開關(guān)、液晶模塊、控制電路板。加熱模塊包括陶瓷電熱器、螺桿、第一彈簧、底板、微晶板支架、微晶板；第一彈簧套在螺桿上面，通過螺桿固定在底板上，陶瓷電熱器位于彈簧上面，陶瓷電熱器的表面設(shè)有微晶板，微晶板固定在微晶板支架上。加熱單元通過螺絲固定在支架上，再將支架固定在儀器的底座上，最后外面罩有箱體蓋。消解瓶置于微晶板上，儀器的箱體上設(shè)有加熱控制開關(guān)，右側(cè)設(shè)有液晶模塊。

優(yōu)選的，所述冷凝裝置：由水箱、循環(huán)泵、水流計、球形冷凝瓶和制冷機組成。循環(huán)水從水箱依次經(jīng)過循環(huán)泵、水流計、球形冷凝瓶、制冷機冷最后回到水箱。球形冷凝瓶的包括進汽口、出氣口、球形冷凝管、進水口、 出水口，進水口與出水口位于同一側(cè)上下垂直位置，且均采用螺紋連接的方式與冷凝管路連接；冷凝瓶用萬用夾固定，萬用夾底部槽口內(nèi)裝入第二彈簧，萬用夾安裝在固定座上，固定座安裝在軸承座上，軸承座與直線軸承一起位于光軸上，光軸通過光軸支撐用螺絲固定在直線單元座上，直線單元座通過螺絲固定在滑軌槽上，滑軌槽通過螺絲固定在箱體內(nèi)部的骨架上。

優(yōu)選的，所述回流裝置：由消解瓶、吹氣管、球形冷凝瓶、二次吸收導(dǎo)管、吸收瓶及部分管路組成。球形冷凝瓶的進汽口與消解瓶瓶口密封連通，出氣口通過二次吸收導(dǎo)管與吸收瓶密封連通。

優(yōu)選的，所述自動加水裝置：由加水口、加水泵、水箱、液位窗、控制電路板，水箱內(nèi)部的浮球開關(guān)及部分管路組成。加水口通過管路將加水泵、水箱密封連通，液位窗安裝在箱體上，浮球開關(guān)安裝在水箱內(nèi)，控制電路板通過導(dǎo)線與加水泵連接。

優(yōu)選的，所述氮氣裝置：包括管路系統(tǒng)和流量控制系統(tǒng)。

氮氣管路系統(tǒng)主要包含氮氣進口、質(zhì)量流量控制器、吹氣管，氮氣進口通過固定在儀器殼體上的速插接頭與氮氣瓶密封連通，質(zhì)量流量控制器通過固定在儀器殼體上的速插接頭與吹氣管密封連通，儀器內(nèi)部氯氣管線均為聚四氟乙烯材料。

氮氣流量控制系統(tǒng)由質(zhì)量流量控制器、A/D（D/A）模塊、控制電路板、液晶模塊組成。質(zhì)量流量控制器固定在箱體內(nèi)部，通過信號線與A/D（D/A）模塊、控制電路板連接。通過液晶模塊設(shè)定流量，發(fā)送指令給控制電路板，由D/A模塊將數(shù)字量轉(zhuǎn)換通過液晶模塊設(shè)定氮氣的流量及時間。

優(yōu)選的，氯氣校正法智能COD消解儀還包括溫控裝置，所述溫控裝置：由溫度傳感器、控制電路板、加熱控制開關(guān)、液晶模塊組成。溫度傳感器位于在陶瓷電熱器與微晶板之間，通過信號線與控制電路板連接，將陶瓷電熱器實時溫度傳給控制電路板，再由單片機將檢測溫度顯示在液晶模塊上，加熱控制開關(guān)與控制電路板連接。

優(yōu)選的，氯氣校正法智能COD消解儀還包括顯示裝置，所述顯示裝置：由液晶模塊，控制電路板，直線電機組成。液晶模塊先固定在直線電機上，再整體固定在箱體上，通過控制開關(guān)控制電機帶動液晶屏在水平方向上來回運動；液晶模塊通過排線與控制電路板連接，加熱溫度、設(shè)定溫度、加熱時間、設(shè)定時間、當前流量、設(shè)定流量通過液晶模塊顯示出來。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點：

1、 一體化設(shè)計：將加熱、消解、回流、吸收，四部分設(shè)計為一體，操作簡單、方便實用。

2、安全性能好：在發(fā)熱的狀態(tài)下，陶瓷電熱器上面微晶玻璃的吸水率幾近為零，所以不會影響陶瓷電熱器的壽命。即使在蒸餾過程中有蒸餾瓶炸裂的現(xiàn)象，也不會發(fā)生短路、漏電等事故。

3、均勻受熱：陶瓷電熱器上面設(shè)微晶玻璃，使熱量均勻的輻射給受熱容器。

4、冷凝裝置：用內(nèi)部循環(huán)水代替自來水冷凝，通過制冷機保證了消解時的冷凝效果，節(jié)約了寶貴的水資源；冷凝瓶的進、出水口在同一側(cè)且采用螺紋接口形式與管路連接，使管路整潔、簡單；冷凝瓶固定在萬用夾上，可以在某一垂直距離上下滑動，大大的方便了消解瓶的安裝操作。

5、 各加熱爐可獨立加熱：儀器設(shè)有多個消解單元，可以根據(jù)試樣的情況同時消解多個試樣，也可消解單個樣品；由于每個單元都有獨立的加熱控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)單爐的自動控溫。

6、恒溫控制：在消解過程中，加熱的溫度通過溫度傳感器將信號傳送至控制電路，由控制電路上的A/D轉(zhuǎn)換芯片將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量并傳送給單片機；單片機內(nèi)部程序采用自動控制方式中的比例積分微分（簡稱PID）調(diào)節(jié)，響應(yīng)快，跟蹤性能好，能有效抑制加熱曲線振蕩。根據(jù)加熱溫度與設(shè)定溫度的差值改變加熱電流大小，從而使測量溫度趨向于設(shè)定溫度值，實現(xiàn)恒溫控制。

7、氮氣流量自動調(diào)節(jié)：采用質(zhì)量流量控制器控制氮氣的流量，精度高、響應(yīng)快、穩(wěn)定性好。在消解過程中，氮氣的流量需要控制在5-10 ml/min；消解完成后，需要氮氣流量在30-40 ml/min；通過A/D模塊將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量傳給控制電路，控制電路將設(shè)定流量與當前的流量的差值，通過D/A模塊將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量精確控制氮氣流量。實驗中氮氣流量穩(wěn)定，而且不同的流量可以自動切換，無需人工調(diào)節(jié)。

8、顯示裝置：液晶模塊固定在機箱內(nèi)部的步進電機上，通過控制步進電機可以精確控制液晶模塊的位移距離，實驗結(jié)束后，液晶模塊水平位移到機箱內(nèi)部起到防護作用。

9、消解完成自動停止功能：控制芯片內(nèi)部程序設(shè)有時間控制單元，無需人工進行計時，設(shè)定消解時間到達后自動停止加熱。

附圖說明

圖1為本實用新型氯氣校正法智能COD消解儀示意圖。

圖2為本實用新型氯氣校正法智能COD消解儀的左剖面圖。

圖3為本實用新型氯氣校正法智能COD消解儀的右剖面圖。

圖4為本實用新型氯氣校正法智能COD消解儀的后剖面。

圖5為本實用新型氯氣校正法智能COD消解儀的球形冷凝瓶示意圖。

圖6為本實用新型氯氣校正法智能COD消解儀的萬用夾的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、消解瓶，2、加熱控制開關(guān)，3、液晶屏，4、控制電路板，5、陶瓷電熱器，6、螺桿，7、第一彈簧，8、底板，9、微晶板支架，10、微晶板，12支架,13、底座，14、箱體蓋，15、循環(huán)泵，16、水流計，17-1、出氣口，17-2、出水口，17-3、球形冷凝管，17-4、進水口，17-5、進汽口，18、制冷機，19、萬用夾，20、第二彈簧，22、固定座，23、軸承座，24、直線軸承，25、光軸，26、光軸支撐，27、直線單元座，28、滑軌槽，29、箱體，30、液位窗，31、吹氣管，32、二次吸收導(dǎo)管，33、吸收瓶，34、溫度傳感器，35、水箱，36、速插接頭，37、質(zhì)量流量控制器，38、加水泵，39、A/D（D/A）模塊，40、直線電機，41、加水口，42、浮球開關(guān)。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細闡述。

氯氣校正法智能COD消解儀，包括消解裝置、冷凝裝置、回流裝置、氮氣裝置、自動加水裝置，所述消解裝置、冷凝裝置、回流裝置由下到上依次密封連通，所述消解裝置采用多個獨立的消解單元，所述氮氣裝置用于控制消解過程所需的氮氣流量 ，自動加水裝置通過水箱與冷凝裝置連通。

消解裝置：采用六個獨立的消解單元，每個消解單元包括加熱模塊、消解瓶1、加熱控制開關(guān)2、液晶模塊3、控制電路板4。每個加熱模塊包含陶瓷電熱器5、螺桿6、第一彈簧7、底板8、微晶板支架9、微晶板10等部分組成；第一彈簧套在螺桿上面，通過螺紋固定在底板上，陶瓷電熱器位于第一彈簧上面，陶瓷電熱器的表面設(shè)有微晶板10，微晶板10固定在微晶板支架9上。加熱單元通過螺絲固定在支架12上，再將支架固定在儀器的底座13上，最后外面罩有箱體蓋14。消解瓶置于微晶板上，儀器的箱體上設(shè)有加熱控制開關(guān)，右側(cè)設(shè)有液晶模塊可以顯示加熱狀態(tài)，當打開加熱控制開關(guān)時，液晶模塊上對應(yīng)的狀態(tài)指示燈亮紅色，對應(yīng)的陶瓷電熱器開始加熱消解。

冷凝裝置：主要由水箱35、循環(huán)泵15、水流計16、球形冷凝瓶17和制冷機18組成。循環(huán)水從水箱經(jīng)過循環(huán)泵、水流計，從球形冷凝瓶進水口到出水口循環(huán)冷凝，最后經(jīng)過制冷機冷凝后再回到水箱。球形冷凝瓶的結(jié)構(gòu)包含進汽口17-5、出氣口17-1、球形冷凝管17-3、進水口17-4、 出水口17-2，進水口與出水口位于同一側(cè)上下垂直位置且接口采用螺紋的形式與冷凝管路連接；冷凝瓶用萬用夾19固定，萬用夾底部槽口內(nèi)裝入第二彈簧20安裝在固定座22上，固定座安裝在軸承座23上，軸承座與直線軸承24一起位于光軸25上，光軸通過光軸支撐26用螺絲固定在直線單元座27上，直線單元座通過螺絲固定在滑軌槽28上，滑軌槽通過螺絲固定在箱體29內(nèi)部的骨架上，使冷凝瓶可以沿上下軌道在一定范圍滑動。

回流裝置：主要由消解瓶1、吹氣管31、球形冷凝瓶17、二次吸收導(dǎo)管32、吸收瓶33及部分管路組成。球形冷凝瓶的進汽口17-5與消解瓶瓶口密封連通，出氣口17-1通過二次吸收導(dǎo)管與吸收瓶33密封連通。消解回流過程中，將水樣中未絡(luò)合而被氧化的那部分氯離子所生成氯氣導(dǎo)出。

自動加水裝置：主要有加水口41、加水泵38、水箱35、液位窗30、控制電路板4，水箱內(nèi)部的浮球開關(guān)42及部分管路組成。加水口通過管路將加水泵38、水箱35密封連通，液位窗30安裝在箱體上，浮球開關(guān)安裝在水箱內(nèi)，控制電路板通過導(dǎo)線與加水泵38連接。用硅膠管連接加水口與蒸餾水，打開加水控制開關(guān)，蒸餾水開始緩緩流進水箱，通過液位窗可以觀察水箱內(nèi)液位情況，當水位到達浮球開關(guān)，程序控制加水泵自動停止加水，無需人工值守。

氮氣裝置：它包含管路系統(tǒng)和流量控制系統(tǒng)。

氮氣管路系統(tǒng)主要包含氮氣進口、質(zhì)量流量控制器37、吹氣管31，氮氣進口通過管路與氮氣瓶密封連通，通過固定在儀器殼體上的速插接頭36密封連通，接頭外部端口連接氮氣瓶，內(nèi)部端口連接質(zhì)量流量控制器；質(zhì)量流量控制器通過管路與吹氣管密封連通，通過固定在儀器殼體上的速插接頭36密封連通，接頭內(nèi)部端口通過管路與質(zhì)量流量控制器密封連通，外部端口通過吹氣管直接與消解瓶密封連通，箱體內(nèi)的氯氣管線為聚四氟乙烯材料。

氮氣流量控制系統(tǒng)主要由質(zhì)量流量控制器37、A/D（D/A）模塊39、控制電路板4、液晶模塊3等部分組成。質(zhì)量流量控制器固定在箱體內(nèi)部，通過信號線與A/D（D/A）模塊、控制電路板連接。通過液晶模塊設(shè)定流量，發(fā)送指令給控制電路板，由D/A模塊將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量控制質(zhì)量流量控制器設(shè)定的輸出流量，再通過A/D模塊采集到質(zhì)量流量控制器的實時流量反饋給控制電路顯示到液晶模塊上；操作員可以通過液晶模塊3設(shè)定氮氣的流量及時間。

氯氣校正法智能COD消解儀還包括溫控裝置，溫控裝置：主要由溫度傳感器34、控制電路板4、加熱控制開關(guān)2、液晶模塊3等部分組成。溫度傳感器34位于在陶瓷電熱器與微晶板之間，通過信號線與控制電路板4連接，將陶瓷電熱器實時溫度傳給控制電路板，再由單片機將檢測溫度顯示在液晶模塊3上；用戶可以通過加熱控制開關(guān)2控制各加熱爐的工作狀態(tài)；通過液晶模塊查看儀器當前的工作狀態(tài)，設(shè)置儀器的溫度、時間、氮氣流量等。

氯氣校正法智能COD消解儀還包括顯示裝置，顯示裝置：主要由液晶模塊3，控制電路板4，直線電機40等部分組成。液晶模塊3先固定在直線電機40上，再整體固定在箱體29上，通過控制開關(guān)控制電機帶動液晶屏在水平方向上來回運動；液晶模塊3通過排線與控制電路板4連接，加熱溫度、設(shè)定溫度、加熱時間、設(shè)定時間、當前流量、設(shè)定流量通過液晶模塊3顯示出來，以便操作員根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)設(shè)定溫度、設(shè)定流量和設(shè)定時間。

以上所述為本實用新型較佳實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，根據(jù)本實用新型的教導(dǎo)，在不脫離本實用新型的原理與精神的情況下，對實施方式所進行的改變、修改、替換和變型仍落入本實用新型的保護范圍之內(nèi)。