本發(fā)明涉及水質(zhì)分析領域，具體為一種水質(zhì)分析儀及水質(zhì)分析方法。

背景技術：

水質(zhì)分析儀主要應用于自來水、地表水、污水、海洋水等各種水質(zhì)的分析。水質(zhì)分析方法有流動分析法、lfa分析法、順序注入分析法等。

由于水質(zhì)參數(shù)多，分析時間不能太長，現(xiàn)有的分析儀只能測量至四個參數(shù)，無法實現(xiàn)在線測量，分析速度較慢。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供用于一種水質(zhì)分析儀及水質(zhì)分析方法，以實現(xiàn)多參數(shù)，高效水質(zhì)分析。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種水質(zhì)分析儀，包括第一圓盤系統(tǒng)、第二圓盤系統(tǒng)、比色系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)、機械取樣系統(tǒng)、分析系統(tǒng)及中控顯示屏，所述的第一圓盤系統(tǒng)及第二圓盤系統(tǒng)可軸向旋轉，第一圓盤系統(tǒng)的圓周上設置有若干樣品安裝位及藥劑安裝位，第二圓盤系統(tǒng)上設置有若干比色皿安裝位，所述的比色系統(tǒng)設置在第二圓盤系統(tǒng)的圓周位邊緣，所述的清洗系統(tǒng)及機械取樣系統(tǒng)設置在第一圓盤系統(tǒng)及第二圓盤系統(tǒng)之間，所述的分析系統(tǒng)與比色系統(tǒng)連接，用于分析水質(zhì)參數(shù)，并將水質(zhì)參數(shù)傳輸至中控顯示屏上。

進一步地，還包括在線水樣系統(tǒng)，其設置在機械取樣系統(tǒng)側邊，包括依次連接的蠕動泵、輸送管及在線樣品位。

其中，所述的機械取樣系統(tǒng)包括上下控制電機、旋轉控制電機、取樣臂、取樣針、控制板、混合管、柱塞泵；所述的上下控制電機、旋轉控制電機安裝在取樣臂下方，分別用于控制取樣臂上下運動和旋轉運動，所述的取樣針安裝在取樣臂端部，所述的控制板與取樣針連接，所述的混合管一端與取樣針連接，一端與柱塞泵連接。

進一步地，所述的取樣臂包括旋轉軸及臂板，所述的臂板與旋轉軸端部連接，所述的旋轉軸中部設有供管線穿過的空心通孔。

優(yōu)選地，所述的控制板上設有取樣針液位傳感器。

其中，所述的清洗系統(tǒng)包括位于上方的清洗槽及位于下方的清洗泵、清洗液桶、廢液桶，所述的清洗槽設置在第一圓盤系統(tǒng)與第二圓盤系統(tǒng)中間，所述的清洗槽中部設置中空結構的清洗柱，清洗槽底部設置有廢液出口，所述的清洗泵與機械取樣系統(tǒng)的混合管連接，所述的清洗液桶與清洗泵連接，所述的廢液桶與廢液出口連接。

進一步地，所述的清洗液桶底部及廢液桶上部還安裝有液位傳感器，液位傳感器與中控顯示屏信號連接。

優(yōu)選地，還包括一清洗工作站，其設置于比色系統(tǒng)側邊。

本發(fā)明還公開了一種水質(zhì)分析方法，采用上述水質(zhì)分析儀，按括以下步驟進行水質(zhì)分析。

s1.抽取水樣：取樣臂旋轉至在線樣品位或樣品安裝位，柱塞泵抽取樣品安裝位或在線樣品位內(nèi)的水樣從取樣針至混合管內(nèi)。

s2.水樣注入：取樣臂旋轉至比色皿安裝位，柱塞泵控制混合管內(nèi)的水樣從取樣針上注入至若干所需數(shù)量的比色皿中。

s3.清洗：取樣臂旋轉至清洗系統(tǒng)上，對取樣針和混合管進行清洗。

s4.取藥劑：取樣臂旋轉至藥劑安裝位，柱塞泵控制藥劑安裝位上的藥劑試管內(nèi)的藥劑從取樣針上注入至混合管中。

s5.藥劑注入：取樣臂旋轉至比色皿安裝位，柱塞泵控制混合管內(nèi)的藥劑從取樣針上注入至已注入水樣的比色皿中，并用取樣臂對其進行混合。

s6.清洗：取樣臂旋轉至清洗系統(tǒng)上，對取樣針和混合管進行清洗。

s7.比色分析：第二圓盤系統(tǒng)旋轉，使步驟s5中若干比色皿依次通過比色系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)分析并傳輸至分析系統(tǒng)輸出水質(zhì)分析數(shù)據(jù)至中控顯示屏上。

優(yōu)選地，還包括步驟s8，比色皿旋轉至清洗工作站進行清洗。

其中，步驟s3及步驟s6中，對取樣針和混合管進行清洗的過程如下：取樣臂旋轉至清洗槽上方，使取樣針位于清洗柱外側排空位，清洗泵抽取清洗液桶內(nèi)的清洗液對混合管進行清洗，清洗結束后，取樣臂旋轉，使取樣針下降并插入清洗柱內(nèi)，開啟清洗泵，清洗泵抽取清洗液桶內(nèi)的清洗液通過混合管到取樣針，再進入清洗柱內(nèi)；清洗柱內(nèi)清洗液滿出至取樣針外部進行清洗，控制板感應清洗液的液位，并發(fā)出信號關閉清洗泵，清洗液通過清洗槽底部的廢液出口流入廢液桶內(nèi)。所述的清洗液桶底部及廢液桶上部安裝液位傳感器，分別感應清洗液桶抽空情況和廢液溢流情況，將兩種異常情況信號反饋至中控顯示屏上。

其中，步驟s5中，取樣臂對藥劑與水樣的混合方法為：a.柱塞泵控制混合管內(nèi)抽取外部空氣，再插入比色皿中，釋放空氣，對藥劑和水樣進行混合；b.柱塞泵控制混合管內(nèi)抽取比色皿中的混合液體，然后提升取樣臂使取樣針位于比色皿液面上方再注入混合液體，對藥劑和水樣進行混合；采用混合方法a或b中的一種或兩種，重復幾次，完成混合。

采用上述技術方案后，本發(fā)明具有如下效果：

1、本發(fā)明可同時分析多個水質(zhì)參數(shù)，分析速度快，通過比色系統(tǒng)讀取水質(zhì)的abss，分析參數(shù)可以靈活調(diào)整。

2、通過設置在線水樣系統(tǒng)，可在實地通過蠕動泵抽取水樣至在線樣品位，進行在線水樣分析。

3、通過清洗系統(tǒng)對取樣管和取樣針進行清洗，通過清洗工作站對比色皿進行清洗，提高了本發(fā)明的自動化水平。

附圖說明

圖1是本發(fā)明專利的主視示意圖。

圖2是本發(fā)明專利的隱去部分的結構示意圖。

圖3是圖1的俯視示意圖。

圖4是本發(fā)明的機械取樣系統(tǒng)的結構示意圖。

圖5是本發(fā)明的清洗系統(tǒng)的結構示意圖。

圖6是本發(fā)明的清洗槽的剖視示意圖。

主要組件符號說明：

1：第一圓盤系統(tǒng)，11：樣品安裝位，12：藥劑安裝位，2：第二圓盤系統(tǒng)，21：比色皿安裝位，3：比色系統(tǒng)，4：清洗系統(tǒng)，41：清洗槽，411：清洗柱，412：廢液出口，42：清洗泵，43：清洗液桶，44：廢液桶，45：清洗工作站，5：機械取樣系統(tǒng)，51：上下控制電機，52：旋轉控制電機，53：取樣臂，531：旋轉軸，532：臂板，533：空心通孔，54：取樣針，55：控制板，551：取樣針液位傳感器，56：混合管，57：柱塞泵，6：分析系統(tǒng)，7：中控顯示屏，8：在線水樣系統(tǒng)，81：蠕動泵，82：輸送管，83：在線樣品位，9：液位傳感器。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。

如圖1所示，本實施例公開了一種水質(zhì)分析儀，包括第一圓盤系統(tǒng)1、第二圓盤系統(tǒng)2、比色系統(tǒng)3、清洗系統(tǒng)4、機械取樣系統(tǒng)5、分析系統(tǒng)6、中控顯示屏7、在線水樣系統(tǒng)8。

如圖2～3所示，第一圓盤系統(tǒng)1軸向設置旋轉電機使第一圓盤系統(tǒng)可沿軸向旋轉。第一圓盤系統(tǒng)1圓周上設置有若干樣品安裝位11及藥劑安裝位12，本實施例中樣品安裝位11設置在藥劑安裝位12外圓周上。第二圓盤系統(tǒng)2軸向設置旋轉電機使第二圓盤系統(tǒng)2可沿軸向旋轉。第二圓盤系統(tǒng)2上設置有若干比色皿安裝位21。

比色系統(tǒng)3設置在第二圓盤系統(tǒng)2的圓周位邊緣。分析系統(tǒng)6與比色系統(tǒng)3連接，用于分析水質(zhì)參數(shù)，并將水質(zhì)參數(shù)傳輸至中控顯示屏7上。

結合圖4所示，機械取樣系統(tǒng)5設置在第一圓盤系統(tǒng)1及第二圓盤系統(tǒng)2之間。機械取樣系統(tǒng)5包括上下控制電機51、旋轉控制電機52、取樣臂53、取樣針54、控制板55、混合管56、柱塞泵57。上下控制電機51、旋轉控制電機52安裝在取樣臂53下方，分別用于控制取樣臂53上下運動和旋轉運動。取樣針54安裝在取樣臂53端部，取樣針54上連接控制板55?？刂瓢?5上安裝有取樣針液位傳感器551?；旌瞎?6一端與取樣針54連接，一端與柱塞泵57連接。取樣臂包括旋轉軸531及臂板532，臂板532與旋轉軸531端部連接，旋轉軸531中部設有空心通孔533，便于各管道及電線穿過。

結合圖5、圖6所示，清洗系統(tǒng)4設置在第一圓盤系統(tǒng)1及第二圓盤系統(tǒng)2之間。清洗系統(tǒng)4包括位于上方的清洗槽41及位于下方的清洗泵42、清洗液桶43、廢液桶44。清洗槽41設置在第一圓盤系統(tǒng)1與第二圓盤系統(tǒng)2中間，清洗槽41中部設置中空結構的清洗柱411，清洗槽41底部設置有廢液出口412。清洗泵42與機械取樣系統(tǒng)5的混合管56連接，清洗液桶43與清洗泵42連接，廢液桶44與廢液出口412連接。清洗液桶43底部及廢液桶44上部安裝有液位傳感器9，液位傳感器9與中控顯示屏7信號連接。

在線水樣系統(tǒng)8其設置在機械取樣系統(tǒng)5側邊，包括依次連接的蠕動泵81、輸送管82及在線樣品位83。

清洗工作站45設置于比色系統(tǒng)3側邊，用于清洗比色皿。

本發(fā)明還公開了上述水質(zhì)分析儀的水質(zhì)分析方法，包括以下步驟。

s1.抽取水樣：取樣臂53旋轉至在線樣品位83或樣品安裝位11，柱塞泵抽取樣品安裝位11或在線樣品位83內(nèi)的水樣從取樣針54至混合管56內(nèi)。在上述抽取過程中，取樣針54端部升入水樣中，取樣針液位傳感器551感應到液位后，使取樣針54停止向下運動，然后開始抽取水樣。

水樣通過在線樣品位83可實現(xiàn)實時實地抽取，將蠕動泵81管道與水源接觸，啟動蠕動泵81，水源抽取經(jīng)輸送管82至在線樣品位83內(nèi)，取樣臂53通過柱塞泵57精確定量抽取在線樣品位83內(nèi)的水源至混合管56內(nèi)。

對于取樣至實驗室的水源，可以通過試管盛裝，放至樣品安裝位11上，取樣臂53旋轉至樣品安裝位11上方，取樣針54升入試管內(nèi)抽取水樣至混合管56內(nèi)。

s2.水樣注入：取樣臂53旋轉至比色皿安裝位21，柱塞泵57控制混合管56內(nèi)的水樣從取樣針54上注入至若干所需數(shù)量的比色皿中。

水質(zhì)分析所需的參數(shù)多，本發(fā)明可一次性分析八個以上參數(shù)，因此可注入八個以上的比色皿中，便于后續(xù)同時進行多參數(shù)分析。

s3.清洗：取樣臂53旋轉至清洗系統(tǒng)4上，對取樣針54和混合管56進行清洗。清洗的過程如下：取樣臂53旋轉至清洗槽41上方，使取樣針54位于清洗柱411外側排空位，清洗泵42抽取清洗液桶43內(nèi)的清洗液對混合管56進行清洗。清洗結束后，取樣臂53旋轉，使取樣針54下降并插入清洗柱411內(nèi)，開啟清洗泵42，清洗泵42抽取清洗液桶43內(nèi)的清洗液通過混合管56到取樣針54，再進入清洗柱411內(nèi)，進行取樣針54內(nèi)部的清洗。一段時間后，清洗柱411內(nèi)清洗液滿出至取樣針54外部，實現(xiàn)對取樣針54外部的清洗?？刂瓢?5感應清洗液的液位，并發(fā)出信號關閉清洗泵42。清洗液通過清洗槽41底部的廢液出口412流入廢液桶內(nèi)。

清洗液桶43底部及廢液桶44上部安裝液位傳感器9，分別感應清洗液抽空情況和廢液溢流情況，將兩種異常情況信號反饋至中控顯示屏7上。當出現(xiàn)清洗液桶抽空情況時，中控顯示屏7出現(xiàn)警示信息，提醒操作人員加清洗液；當出現(xiàn)廢液溢流情況時，中控顯示屏7出現(xiàn)警示信息，提醒操作人員倒掉廢液。

s4.取藥劑：取樣臂53旋轉至藥劑安裝位12，柱塞泵57控制藥劑安裝位12上的藥劑試管內(nèi)的藥劑從取樣針54上注入至混合管56中。在上述抽取過程中，取樣針54端部升入藥劑中，取樣針液位傳感器551感應到藥劑液位后，使取樣針54停止向下運動，然后開始抽取藥劑。

s5.藥劑注入：取樣臂53旋轉至比色皿安裝位21，柱塞泵57控制混合管56內(nèi)的藥劑從取樣針54上注入至已注入水樣的比色皿中。根據(jù)比色皿的數(shù)量，在每一個比色皿中注入藥劑，并用取樣臂53對水樣和藥劑進行混合，混合方法采用如下混合方法a或b中的一種或兩種，重復幾次，完成混合。

a.柱塞泵57控制混合管56內(nèi)抽取外部空氣，再插入比色皿中，釋放空氣，對藥劑和水樣進行混合。

b.柱塞泵57控制混合管56內(nèi)抽取比色皿中的混合液體，然后提升取樣臂53使取樣針54位于比色皿液面上方再注入混合液體，對藥劑和水樣進行混合。

s6.清洗：取樣臂53旋轉至清洗系統(tǒng)4上，對取樣針54和混合管56進行清洗。清洗過程同步驟s3。

s7.比色分析：第二圓盤系統(tǒng)2旋轉，使步驟s5中若干比色皿依次通過比色系統(tǒng)3進行數(shù)據(jù)分析并傳輸至分析系統(tǒng)6輸出水質(zhì)分析數(shù)據(jù)至中控顯示屏7上。

比色系統(tǒng)6內(nèi)設置有一套從淡色到深色，分為紅黃藍三個顏色系列的標準濾光盤。通過濾光盤的轉動，對水質(zhì)的顏色、色調(diào)、色值進行測定和分析，讀取水質(zhì)的abse。

s8.比色皿清洗：比色皿旋轉至清洗工作站45進行清洗。

綜上，本發(fā)明實現(xiàn)水質(zhì)在線間斷分析，分析速度快，分析參數(shù)多，適宜推廣應用。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。