CN102944463A

CN102944463A - 一种cod消解仪及其工作方法

Info

Publication number: CN102944463A
Application number: CN2012104807383A
Authority: CN
Inventors: 王宇
Original assignee: 赵爱国
Priority date: 2012-11-22
Filing date: 2012-11-22
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2032-11-22
Also published as: CN102944463B

Abstract

本发明涉及检测领域，具体涉及一种COD消解仪及其工作方法。COD消解仪包括控制电路板、加热线、加热箱、加热盘和控制所述加热盘温度的控制系统；所述加热线包裹所述加热箱外壁，并且所述加热线与所述控制电路板连接；所述加热盘设置在在所述加热箱的顶部，并且所述加热盘上设置有多个加热孔；所述控制系统与所述控制电路板连接，并且所述控制系统通过控制电路的通路和断路来控制所述加热盘的温度。一种COD消解仪的工作方法，包括：在对样品加热时，将样品放入底部外壁和侧壁的外部同时受热的加热箱中进行。与现有技术相比，本发明将加热线缠绕在加热箱的外壁，从而使整个加热箱置于受热环境中，因而加热箱每个位置的温度更为均匀。

Description

一种COD消解仪及其工作方法

技术领域

本发明涉及检测领域，具体涉及一种COD消解仪及其工作方法。

背景技术

COD是指化学耗氧量，是利用化学氧化剂（如高锰酸钾等）将水中可氧化物质（如有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等）氧化分解，然后根据残留的氧化剂的量计算出氧的消耗量。COD是表示水质污染度的重要指标，主要用来衡量水中有机物质含量，其值越小，说明水质污染程度越轻。

目前COD测试中，通常使用COD消解仪，用来加热含有样品及氧化剂的反应溶液，使两者发生氧化还原反应，以加速样品的消解，从而达到对样品中的有机物质的完全氧化，进而测定样品的化学需氧量。

现有的COD消解仪基本结构包括外壳、加热箱、加热线，其中，加热线置于外壳内，加热线是（利用电阻发热原理）直接安装在加热箱的底部外壁，加热方式为：将多个装有不同反应溶液的容器放置在加热箱上，加热线通电发热时将热量通过加热箱传递给容器。此种加热方式的缺陷是加热箱底部的中间区域温度高，其他区域温度低，造成放置在加热箱中间的试样与放置在边缘的试样之间的加热温度不同，通常温度差至少在3度以上，因而导致同一检测过程中，不同的样品氧化消解的程度不一致，从而影响了测试结果的一致性、准确性和稳定性。

发明内容

本发明提供的一种COD消解仪及其工作方法，其加热箱的内部各区域加热温度更为均匀。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种COD消解仪，包括：

控制电路板、加热线、加热箱、加热盘和控制所述加热盘温度的控制系统；

所述加热线包裹所述加热箱的外壁，所述外壁包括底部外壁和侧部外壁，并且所述加热线与所述控制电路板连接；

所述加热盘设置在所述加热箱的顶部，并且所述加热盘上设置有多个加热孔；

所述控制系统与所述控制电路板连接，并且所述控制系统通过控制电路的通路和断路来控制所述加热盘的温度。

进一步地，所述加热线等间距缠绕在所述加热箱的外壁上。

进一步地，所述加热盘包括石墨层。

进一步地，所述控制系统包括温度传感元件和温度控制器；

所述温度传感元件设置在所述加热箱的外壁；所述温度控制器包括输入结构、温度存储结构、温度比较结构和输出结构；所述输入结构与所述温度传感元件连接；所述温度比较结构分别与所述输入结构、所述温度预设结构、所述温度比较结构连接；所述输出结构与所述控制电路板连接。

进一步地，所述温度控制器为模糊比例-积分-微分PID温度控制器。

进一步地，所述温度传感元件包括铂金Pt敏感元件。

进一步地，所述温度控制器进一步包括计时器、时间存储结构和时间比较结构；所述计时器与所述温度比较结构连接；所述时间比较结构分别与所述计时器、所述时间存储结构、所述输出结构连接。

进一步地，进一步包括报警器；所述报警器与所述温度比较结构连接和/或所述时间比较结构连接。

进一步地，还包括显示屏和用于输入温度和时间的参数输入结构；所述显示屏与所述温度控制器连接；所述参数输入结构与所述温度控制器连接。

一种COD消解仪的工作方法，包括：

在对样品加热时，将样品放入底部外壁和侧壁的外部同时受热的加热箱中进行。

与现有技术相比，本发明提供的一种COD消解仪，将加热线缠绕在加热箱的外壁，包括了底部外壁和侧部外壁，从而使整个加热箱置于受热环境中，因而加热箱各区域的加热温度均匀。所以在使用时，将装样品的容器穿过加热盘上的加热孔置于加热槽中，不同位置的样品受热程度较为一致，从而提高检测结果的一致性、准确性和稳定性。

此外，本发明提供一种COD消解仪及其工作方法还可以达到下列至少一种有益效果：

（1）测定COD时样品中通常加入一些氧化剂、强酸或强碱物质，检测过程中洒漏出的溶液会腐蚀或氧化加热箱，采用石墨制成加热盘，可以避免以上问题。

（2）采用硅橡胶加热线耐高温，使用寿命长。

（3）加热线等间距地缠绕在加热箱的外壁，使加热箱受热更均匀。

（4）模糊比例-积分-微分（PID）温度控制器的输入结构接收温度传感器检测的加热箱的温度，得到检测的温度，同时温度比较结构将检测的温度与预先存储的温度（检测需要的温度）进行比较，并将比较结果传递至输出结构，输出结构根据比较结果控制控制电路板的连接与断路，当检测的温度等于设定的温度时，控制控制电路板断路，即停止对加热箱加热，当检测的温度低于设定的温度时，控制控制电路板连接，即对加热箱加热。此过程通过比例-积分-微分（PID）运算方式，实现了对加热箱温度的自动化控制。

（5）Pt温度传感器测温精密度高，提高了温度控制精度。

（6）当检测的温度高于设定的温度时，报警器可以以光电等形式报警，提示实验人员，保证安全。

（7）设置时间存储结构，可以根据需要设定时间，并且当检测的温度等于设定的温度时，计时器开始计时，当时间达到设定的时间时，时间比较结构将结果传递至输出设备，进而控制控制电路板断路，即停止对加热箱加热。这种方式将控温和计时合二为一，减少了实验人员的工作量，提高的仪器的智能化。

（8）当加热时间达到设定的时间时，即完成加热过程时，报警器通过声光等形式提醒实验人员，提高仪器智能化。

（9）通过显示屏显示当前的温度、设定的温度、设定的时间、当前的时间等，更加直观，并且实验人员可操作参数输入结构设定温度和时间，得到更好的服务体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一的加热箱结构示意图。

图2为本发明实施例二的控制系统结构示意图。

图3为本发明实施例二的一种COD消解仪的结构示意图。

附图标记:

1-加热盘，2-加热孔，3-加热线，4-加热箱，5-显示屏，6-参数输入结构。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本发明中的具体实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

本发明的实施例一提供了一种COD消解仪，包括控制电路板、加热线、加热箱、加热盘和控制所述加热盘温度的控制系统；

所述加热线包裹所述加热箱外壁，所述外壁包括底部外壁和侧部外壁，并且所述加热线与所述控制电路板连接；

所述加热盘设置在在所述加热箱的顶部，并且所述加热盘上设置有多个加热孔；

本实施例还提供了上述消解仪的工作方法，包括下列步骤：

如图1所示，加热线3包裹加热箱4的外壁，外壁包括底部外壁和侧部外壁，从而使整个加热箱置于受热环境中，因而加热箱各区域的加热温度更为均匀。所以在使用时，将装样品的容器穿过加热盘1上的加热孔2置于加热槽中，加热线 3通过控制电路板通电，对加热箱4加热，使不同位置的样品受热程度相同，从而提高检测结果的一致性、准确性和稳定性。

为了进一步提高本发明的功能及自动化，本发明的实施例二提供了另一种COD消解仪，包括控制电路板、加热线、加热箱、加热盘、报警器、控制所述加热盘温度的控制系统，如图3所示，还包括显示屏5和用于输入温度和时间的参数输入结构6；

如图1所示，所述加热线等间距缠绕在所述加热箱的外壁上，所述外壁包括底部外壁和侧部外壁，并且所述加热线与所述控制电路板连接；所述加热线包括金属导电丝和硅橡胶绝缘层；

所述加热盘包括石墨层；

如图2所示，所述控制系统与所述控制电路板连接，并且所述控制系统通过控制电路的通路和断路来控制所述加热盘的温度；所述控制系统包括温度传感元件和温度控制器；所述温度传感元件设置在所述加热箱的外壁；所述温度控制器包括输入结构、温度存储结构、温度比较结构、输出结构、计时器、时间存储结构和时间比较结构；所述输入结构与所述温度传感元件连接；所述温度比较结构分别与所述输入结构、所述温度预设结构、所述温度比较结构连接；所述输出结构与所述控制电路板连接；所述计时器与所述温度比较结构连接；所述时间比较结构分别与所述计时器、所述时间存储结构、所述输出结构连接；

所述温度控制器为模糊比例-积分-微分PID温度控制器；所述温度传感元件包括铂金Pt敏感元件；

所述报警器与所述温度比较装置连接和所述时间比较结构连接；

所述显示屏5与所述温度控制器连接；所述参数输入结构6与所述温度控制器连接。

本实施例除具备实施例一的优点外，还具有以下优势：

（1）所述加热盘1可以用任意材料制成，其中优选采用石墨材料，主要原因是：测定COD是样品中通常加入一些氧化剂、强酸或强碱物质，检测过程中撒漏出的溶液会腐蚀或氧化加热箱，而采用石墨制成加热盘1，可以避免以上问题。

（2）所述加热线3可以任意材质的加热线，其中优选采用硅橡胶加热线3，这种加热线耐高温，使用寿命长。

（3）加热线3等间距地缠绕在加热箱的外壁，使加热箱4受热更均匀。

（4）模糊PID温度控制器的输入结构接收温度传感器检测的加热箱4的温度，得到检测的温度，同时温度比较结构将检测的温度与预先存储的温度（检测需要的温度）进行比较，并将比较结果传递至输出结构，输出结构根据比较结果控制控制电路板的连接与断路，当检测的温度等于设定的温度时，控制控制电路板断路，即停止对加热箱加热，当检测的温度低于设定的温度时，控制控制电路板连接，即对加热箱加热。此过程通过PID运算方式，实现了对加热箱温度的自动化控制。

（5）所述温度传感器可以采用任意类型的传感器，其中优选采用Pt温度传感器，这种传感器测温精密度高，可以提高温度控制精密度。

（8）当加热时间达到设定的时间时，即完成加热过程时，报警器通过声光等形式提醒实验人员，提高仪器智能化。所述报警器可以采用任意类型的报警器，其中优选采用蜂鸣报警器，这种报警器通过声音形式可以达到更好的提示效果。

（9）通过显示屏5显示当前的温度、设定的温度、设定的时间、当前的时间等，更加直观。并且实验人员可操作参数输入结构6设定温度和时间，得到更好的服务体验。其中显示屏可以使用任意显示屏，优选使用LCD或LED显示屏，这种显示屏具有分辨率高、节能等优点。

最后应说明的是：以上具体实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述具体实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式和具体实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种COD消解仪，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种COD消解仪，其特征在于，所述加热线等间距缠绕在所述加热箱的外壁上。

3.如权利要求1所述的一种COD消解仪，其特征在于，所述加热盘包括石墨层。

4.如权利要求1所述的一种COD消解仪，其特征在于，所述控制系统包括温度传感元件和温度控制器；

所述温度传感元件设置在所述加热箱的外壁；所述温度控制器包括输入结构、温度存储结构、温度比较结构和输出结构；所述输入结构与所述温度传感元件连接；所述温度比较结构分别与所述输入结构、所述温度存储结构、所述温度比较结构连接；所述输出结构与所述控制电路板连接。

5.如权利要求4所述的一种COD消解仪，其特征在于，所述温度控制器为模糊比例-积分-微分PID温度控制器。

6.如权利要求4所述的一种COD消解仪，其特征在于，所述温度传感元件包括铂金Pt敏感元件。

7.如权利要求4所述的一种COD消解仪，其特征在于，所述温度控制器进一步包括计时器、时间存储结构和时间比较结构；所述计时器与所述温度比较结构连接；所述时间比较结构分别与所述计时器、所述时间存储结构、所述输出结构连接。

8.如权利要求7所述的一种COD消解仪，其特征在于，进一步包括报警器；所述报警器与所述温度比较结构连接和/或所述时间比较结构连接。

9.如权利要求7所述的一种COD消解仪，其特征在于，还包括显示屏和用于输入温度和时间的参数输入结构；所述显示屏与所述温度控制器连接；所述参数输入结构与所述温度控制器连接。

10.权利要求1-6中任一项所述的一种COD消解仪的工作方法，其特征在于，包括：

在对样品加热时，将样品放入底部外壁和侧部的外壁同时受热的加热箱中进行。