CN101000291B - 一种光学连续水质分析系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光学连续水质分析系统，包括取样装置、测量装置和分析装置；所述分析系统还包括安装在所述取样装置和测量装置之间的稀释装置；所述稀释装置包括被测水样箱、稀释液体箱和混合装置；所述被测水样箱和稀释液体箱上都设有进流口、出流口和溢流口；所述混合装置上设有进流口和出流口，从所述被测水样箱和稀释液体箱的出流口流出的被测水样和稀释液体流入所述混合装置的进流口。
Description
技术领域
本发明涉及一种水质分析系统，具体地说涉及一种光学连续水质分析系统。
背景技术
如图1所示，一种常用的水质COD检测系统，包括取样装置1、测量装置和分析装置5。所述取样装置1通常采用蠕动泵；所述测量装置包括测量池3、紫外光源2、光接收装置4。被测水样经蠕动泵1取样后自下向上地流过测量池3，位于测量池3一侧的紫外光源2发光，紫外光穿过测量池中的被测水样后被测量池另一侧的光接收装置4接收，接收信号送分析装置5分析，进而得到被测水样中的COD值。这样的装置也有一些不足：1)测量量程较小；为了测量COD较小的水样，需要使用较长的测量光程，但是，这时高COD值的水样对紫外光的吸收太强，导致透过水样的光信号很弱或没有，从而无法测量；2)无法或较难测量高浓度COD的水样，因为较难设计很小的测量光程，同时水样中污染物会污染测量窗，导致测量光程相对改变量较大，从而测量精度下降；3)装置应用领域窄，由于测量量程和测量上限的限制，无法完成很多领域中的水质分析，如废水处理厂入口处的水质分析等。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述不足，本发明提供了一种测量量程较大、可测量高浓度污染物的应用领域较广的光学连续水质分析系统。
本发明采用以下技术方案：
一种光学连续水质分析系统，包括取样装置、测量装置和分析装置；所述分析系统还包括安装在所述取样装置和测量装置之间的稀释装置；所述稀释装置包括被测水样箱、稀释液体箱和混合装置；所述被测水样箱和稀释液体箱上都设有进流口、出流口和溢流口；被测水样从被测水样箱的进流口流入，稀释液体从稀释液体箱的进流口流入；所述混合装置上设有进流口和出流口，从所述被测水样箱和稀释液体箱的出流口流出的被测水样和稀释液体流入所述混合装置的进流口。
所述被测水样箱和稀释液体箱上的出流口的孔径可调节。
所述被测水样箱和稀释液体箱上的溢流口等高。
所述混合装置是“Y”形装置，从所述被测水样箱和稀释液体箱的出流口流出的被测水样和稀释液体分别流入所述“Y”形装置的两个进流口。
所述混合装置是漏斗装置，从所述被测水样箱和稀释液体箱的出流口流出的被测水样和稀释液体流入所述漏斗装置的进流口。
所述混合装置内安装混合器。
在被测水样箱的进流口和出流口之间安装过滤网。
在稀释液体箱的进流口和出流口之间安装隔板，所述隔板的高度低于稀释液体箱上溢流口的高度。
所述稀释装置还包括一储液箱，所述储液箱上设有出流口；所述混合装置的出流口流出的稀释后水样流入所述储液箱，所述储液箱的出流口与测量装置相连接。
所述稀释装置还包括一溢流箱，由所述溢流口流出的液体流入所述溢流箱。
本发明技术方案实现了准确的在线稀释，可把一些含有高浓度污染物的被测水样稀释到测量装置能够达到的测量范围，扩大了分析系统的测量量程，提高了测量上限，从而拓宽了光学连续水质分析系统的应用领域。
附图说明
图1是现有技术中的一种光学连续水质分析系统示意图；
图2是本发明的光学连续水质分析系统结构示意图；
图3给出图2中稀释装置的一种视图；
图4是图3中稀释装置的另一视图；
图5是另一种稀释装置装置结构示意图；
图6是第三种稀释装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步详尽描述。
实施例1：
如图2至图4所示，一种光学连续水质分析系统，用于分析水样中COD的值，所述分析系统包括取样装置1、测量装置、分析装置5和稀样装置11。所述取样装置1采用蠕动泵；所述测量装置包括紫外光源2、测量池3和光接收装置4。
所述稀释装置11安装在所述取样装置1和测量装置之间，包括被测水样箱6、稀释液体箱7(本实施例采用清洁自来水稀释)、储水箱8、溢流箱9、混合装置10、过滤网63和隔板73。
所述被测水样箱6上设置有进流口61、出流口62和溢流口64，所述进流口61位于所述被测水样箱6的一侧，所述出流口62位于所述被测水样箱6的底部，所述溢流口64位于被测水样箱6的侧壁上，所述出流口62设置有出流孔径调节装置(未示出)。
所述稀释液体箱箱上设置有进流口71、出流口72和溢流口74，所述进流口71位于所述稀释液体箱7的一侧，所述出流口72位于所述稀释液体箱7的底部，所述溢流口74位于稀释液体箱7的侧壁上，所述出流口72设置有出流孔径调节装置(未示出)。所述溢流口74和溢流口64等高。所述溢流口可以是多个。
所述混合装置10为“Y”形管道，两个进流口分别与出流口62和72相连接，管道101内设有流体混合器(未示出)，用于使进入混合装置10的被测水样和清洁自来水均匀混合。所述流体混合器可以采用多种方案，均为现有技术，在此不再赘述。
所述储水箱8安装在所述混合装置10的下部，在其侧壁上设有溢流口84，底部设有出流口82。所述溢流箱9安装在所述被测水样箱6和稀释液体箱7的一侧，从所述溢流口64、74、84流出的被测水样、自来水和稀释后水样流入溢流箱9后被通往排废管。
所述过滤网63安装在所述被测水样箱6的出流口62与进流口61之间，用于过滤被测水样，同时也避免从进流口61流入的被测水样的流动对从出流口62流出流量的扰动。所述隔板73安装在所述稀释液体箱7的出流口72与进流口71之间，其高度低于所述溢流口74的高度，避免从进流口71流入的清洁自来水的流动对从出流口72流出流量的扰动。
在所述稀释装置和测量装置之间还可以安装一个采样泵。安装采样泵的好处是可以把稀释装置安装在测量装置和分析装置的下面，万一出现泄漏情况时不会对分析测量产生影响。另外，还可以用于较方便地调节通往测量装置的流量。
所述分析系统的工作过程为：所述蠕动泵1工作，把被测水样抽至被测水样箱6中，清洁自来水流入稀释液体箱7中，同时所述溢流口64、74处分别有水流出，维持所述出流口62、72处的压力相等；从所述溢流口64、74流出的被测水样和自来水进入所述溢流箱9内。被测水样经过所述过滤网63过滤后通过出流口62流入混合装置10内，被测水样和自来水在混合装置10内经过流体混合器充分混合后，流入储水箱8内。稀释后的被测水样从所述储水箱的出流口82流出后由采样泵泵往测量池3，所述紫外光源2发光，紫外光穿过测量池3及被稀释后的水样后被所述光接收装置4接收，接收信号送所述分析装置5，所述分析装置5对信号进行分析并考虑到被测水样的稀释比例得到被测水样中的COD值。
为了保持测量的准确性和连续性，应满足：从被测水样箱6进流口61流入的被测水样的流量应大于从出流口62流出的被测水样。从稀释液体箱7进流口71流入的清洁自来水的流量应大于从出流口72流出的自来水。从稀释液体箱7出流口72和被测水样箱6出流口62流入储水箱8的流量应大于被采样泵抽往测量池的流量。
按照本发明的技术方案以及流体的伯努利方程可知，通过设置的溢流口去维持被测水样箱和稀释液体箱内液面的高度不变，进而固定了出液口处的压力；因此只要调节所述出水口62、72上安装的调节装置来调节孔径大小，即能控制被测水样和自来水的流量之比，进而得到不同稀释比例的稀释水样，实现在线稀释，把一些高浓度的被测水样稀释到测量装置能够达到的测量范围，从而拓宽了光学连续水质分析系统的应用领域。
实施例2：
如图2和图5所示，一种光学连续水质分析系统，与实施例1不同的是，不再使用储水箱，从所述被测水样箱和稀释液体箱流出的经过“Y”混合装置充分混合后流到下游的测量装置进行分析。
实施例3：
如图2和图6所示，一种光学连续水质分析系统，与实施例1不同的是，所述混合装置是一漏斗装置12，从所述出流口62、72流出的水流入漏斗内，经过竖直管121内的混合器(未示出)充分混合后流入储水箱8内。所述漏斗装置12进流口的高度高于储水箱8上溢流口84的高度。另外，设计漏斗装置出流口孔径大小使流入漏斗装置的流体不溢出。
需要指出的是，上述实施方式不应理解为对本发明保护范围的限制。如实施例中测量水样中COD值，当然还可以是测量水样中氨氮或总磷等，实施例中采用吸收光谱法测量，当然也可以采用荧光光谱等其他方法进行测量。本发明的关键是，通过稀释装置去提高分析系统的测量上限和扩大测量量程，所述稀释装置的原理为：通过设置溢流口使被测水样箱和稀释液体箱内的液面固定来获得准确的流量，从而得到准确的稀释比例，进而提高测量上限和扩大测量量程。在不脱离本发明精神的情况下，对本发明作出的任何形式的改变均应落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种光学连续水质分析系统，包括取样装置、测量装置和分析装置；其特征在于：所述分析系统还包括安装在所述取样装置和测量装置之间的稀释装置；
所述稀释装置包括被测水样箱、稀释液体箱和混合装置；所述被测水样箱和稀释液体箱上都设有进流口，底部都设有出流口，侧部都设有溢流口，使得所述出流口处的压力固定，进而使得从出流口流出的被测水样和稀释液体的流量固定并成一定比例；
所述混合装置上设有进流口和出流口，从所述被测水样箱和稀释液体箱的出流口流出的被测水样和稀释液体流入所述混合装置的进流口。
2.根据权利要求1所述的分析系统，其特征在于：所述被测水样箱和稀释液体箱上的出流口的孔径可调节。
3.根据权利要求1或2所述的分析系统，其特征在于：所述被测水样箱和稀释液体箱上的溢流口等高。
4.根据权利要求1或2所述的分析系统，其特征在于：所述混合装置是“Y”形装置，从所述被测水样箱和稀释液体箱的出流口流出的被测水样和稀释液体分别流入所述“Y”形装置的两个进流口。
5.根据权利要求1或2所述的分析系统，其特征在于：所述混合装置是漏斗装置，从所述被测水样箱和稀释液体箱的出流口流出的被测水样和稀释液体流入所述漏斗装置的进流口。
6.根据权利要求1或2所述的分析系统，其特征在于：所述混合装置内安装混合器。
7.根据权利要求1或2所述的分析系统，其特征在于：在被测水样箱的进流口和出流口之间安装过滤网。
8.根据权利要求1或2所述的分析系统，其特征在于：在稀释液体箱的进流口和出流口之间安装隔板，所述隔板的高度低于稀释液体箱上溢流口的高度。
9.根据权利要求1或2所述的分析系统，其特征在于：所述稀释装置还包括一储液箱，所述储液箱上设有出流口；所述混合装置的出流口流出的稀释后水样流入所述储液箱，所述储液箱的出流口与测量装置相连接。
10.根据权利要求1或2所述的分析系统，其特征在于：所述稀释装置还包括一溢流箱，由所述溢流口流出的液体流入所述溢流箱。
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