CN103163184B - 降水样品室内分析仪 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种降水样品室内分析仪，属于气象监测技术领域，它解决了人工分析对于降水量偏小情况下无法检测及因清洗不够导致降水样品受到污染等技术问题。本降水样品室内分析仪，包括柜体及设于柜体内的水样泵送管路、管路清洁装置、校准装置、PH检测电极、电导检测电极、检测池、主控器、显示器，检测池的数量为一个，PH检测电极和电导检测电极同时设置于检测池内，其优点在于方便、成本低、结构简单紧凑、仪器体积小、对降水水样的量需求低、可以增加检测频率、提高检测效率、更准确地得出检测结果并对降水水样作出精确分析。
Description
技术领域
本发明属于气象监测技术装置领域，涉及一种降水样品室内分析仪。
背景技术
在气象环境监测领域中，对降水水样的分析是重中之重，现有技术中，存在两种检测方式：一是在室外采样后直接分析，二是在室外进行自动采样后，将降水水样拿至室内进行人工分析。这两种形式都存在敝处：1、我国地域辽阔，气候条件差异非常大，室外监测仪器对于检测环境的适应性要求颇高，在酷热或者严寒的环境中仪器甚至无法启用，而要想使得室外仪器能够有效进行工作、分析，就需要添加辅助温度控制装置，使室外仪器能够适应恶劣环境，在这种情况下，不仅增加了成本，而且随着仪器的复杂程度增加，故障率也会大幅度提高，同时也增加了现场维修难度；2、水样成分较为复杂且浓度较低而易受到外界污染影响，尤其是电导率对温度的敏感度非常高，这个时候需要将水样拿至室内进行分析，基本上，现在在室内进行检测分析是通过人工，人工检测对于降水水样的量有比较高的要求，通常来说，人工检测至少需要60毫升的降水量，在降水量普遍偏小的情况下，人工基本上无法检测降水水样。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种方便、成本低、结构简单紧凑、仪器体积小、对降水水样的量需求低、可以增加检测频率、提高检测效率、更准确地得出检测结果并对降水水样作出精确分析的降水样品室内分析仪。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种降水样品室内分析仪，包括柜体及设于柜体内的水样泵送管路、管路清洁装置、校准装置、PH检测电极、电导检测电极、检测池、主控器、显示器，其特征在于检测池的数量为一个，PH检测电极和电导检测电极同时设置于检测池内。
作为优选，水样泵送管路外设空气过滤器，空气过滤器与空气泵相连，空气经空气过滤器后进入水样泵送管路，对管路进行吹扫。
作为优选，检测池为容置水样的密闭容器，PH检测电极和电导检测电极同时设置在检测池的上部。
作为优选，显示器为工业液晶触摸式显示器。
作为优选，水样泵送管路设有水样过滤器，用于过滤降水水样中的杂质。
作为优选，检测池外设有溢流管路，当检测池的液体达到满池后，会通过溢流管路排出。
作为优选，溢流管路上设有流量传感器，当流量传感器测得有水流经过时，检测池停止进水。
作为优选，包括排废装置，排废装置为废液桶，设置在柜体的底部。
作为优选，柜体侧部设有扣手，底部设有柜脚。
与现有的技术相比，本发明的优点在于：1.成本低，结构简单紧凑，仪器体积小、对降水样品的量需求低，可以增加检测次数、提高检测效率、更准确地得出检测结果并对污染物的形成作出精确分析；2.在取样过程中可以有效地减少或者避免杂质进入取样管道；3.通过吹扫，可以有效减少或者避免管路中的残留物，使分析结果更精确；4、对于环境温度的要求较低，检测结果更加精确，仪器使用寿命增长。
附图说明
图1是本发明外观整体示意图。
图2是本发明内部结构整体示意图。
图3是本发明的侧部结构示意图。
图4是本发明的背部结构示意图。
图5是本发明水样分析结构的示意图。
具体实施方式
如图1、2、3、4所示，降水样品室内分析仪从外观上看是一个柜体，柜体正面有前上门29、前下门32，前上门29和前下门32通过螺丝均固定有门把，可以方便开启，前上门29固定卡有工业液晶触摸式显示屏30，前下门固定卡有玻璃31，柜体后面部分通过螺丝固定有后盖板38，后盖板上开有通风窗口，保证柜体不至于温度过高，而使柜体内仪器损坏或缩短使用寿命，柜体底部通过螺丝固定有柜脚37，柜脚37可调，柜脚37底部设有橡皮垫，设柜脚37的目的为了使柜体底部不直接接触地面，不会因为太潮湿而腐烂，以致缩短使用寿命，柜脚37可调的目的是当地面不平时，可以通过调整柜脚37高低，使柜体能水平放置，柜脚37底部设有橡皮垫，在运输或放置时可以起到减震的作用；柜体一侧通过螺丝固定有线路接口34，线路接口34与固定在柜体上部的主电路33通过导线相连，外部电源与网络均通过线路接口34与主电路33相连，主控器、工业液晶触摸式显示屏30相互间通过导线使用现有技术构成主电路；柜体的一侧还通过螺丝固定有扣手36，可以方便挪动柜体。
如图5所示，降水样品室内分析仪的分析结构的示意图，主要分为水路、电路部分，安装基板1通过螺丝固定在柜体的中部，废液桶25与装有纯净水的清洗桶24放置在柜体的底部，安装基板1的正面固定水路部分，背面固定电路部分，实现水电分离，使降水样品室内分析仪工作状态更稳定，仪器使用寿命更长，也降低工作人员使用时的危险性。参考图2，安装基板1的背面通过导线与主电路33相连。
降水样品室内分析仪的结构不根据水样流动的方向描述。
参考图3、5，柜体一侧同时开有取样口35，取样泵4通过螺丝固定在取样口35处，水样过滤器2套设在取样管上，采用水样过滤器2可以使得水样中的杂质不进入或者少进入水样泵送管路，水样过滤器2可以是一次性的，提高检测的精度；取样管与取样泵4套设后，经单向阀3后通过管路分别与清洗阀15、取样清洗三通阀17相连，取样清洗三通阀17的下端与取样清洗流量传感器26套设后经Y型玻璃三通27连入检测池19；三联体阀5输入端从左到右分别与两个装有电导校准液6的试剂瓶、四联体阀8的左输出端套设，其输出端与EC歧路流量传感器28套设，经Y型玻璃三通27后连入检测池19；四联体阀8的输出端从左到右分别与三联体阀5的右输入端、清洗阀15、取样清洗三通阀17、五联体阀16的左输入端套设，其输入端与纯净水流量传感器10套设，经F型玻璃三通9，一端分别与空气泵13、空气过滤器7依次套设相连，另一端与电磁阀11、清洗泵20依次套设相连后连入清洗水桶24；五联体阀16的输入端从左到右分别与四联体阀8的右输出端、3个装有PH校准液的试剂瓶12、装有KCL保养液的试剂瓶14套设，其输出端与PH歧路流量传感器18套设后连入检测池19；检测池19底部分别与溢流管路、排液管路套设，溢流管路上套设有溢流流量传感器21，当溢流流量传感器21测得检测池19满池后，检测池19停止进水，这样就可以在保证测量精度的条件下降低了降水样品的消耗量，排液管路上套设有排液阀22，溢流管路与排液管路经玻璃四通23连入废液桶25，PH检测电极和电导检测电极同时放置与检测池19的上部。
采用一个检测池同时检测PH值及电导，不仅使得结构简单紧凑、仪器体积变小，且降低了对降水水样的需求量，在降水水样的量很小的时候仍可完成检测，使得检测次数增加、检测效率提高。
检测池为密闭式，可防止灰尘落入检测池，影响检测结果。
采用多连体阀的目的是实现管路中吹扫功能的重要一环，当然还可采用相互独立的单体阀或单体液体泵，在保证各个液体相互独立无污染的情况下，实现液态试剂的注入。
上述结构中，各传感器均为非接触式感水传感器，不直接与水流接触，均套卡于各管路外侧并通过扎带进行加固，加固方式有多种，实施例只是其中一种方式。
上述分析结构，可以根据需要将结构复杂化，或者做各种连接方式的变化。
柜体可以为台式，或者将分析结构单独拎出，做各种变化。
使用时，假设检测池19内存有保养液，检测降水水样过程如下：
1、排空：将排液阀22打开，待一段时间后再关闭；
2、吹扫进样管路：将四联体阀8、清洗阀15、取样清洗三通阀17和排液阀22打开，同时开启空气泵13吹扫管路，待一段时间后关闭各阀和泵；
3、吹扫主管路：将四联体阀8、取样清洗三通阀17和排液阀22打开，同时开启空气泵13吹扫管路，待一段时间后关闭各阀和泵；
4、吹扫EC管路：将四连体阀8、三联体阀5和排液阀22打开，同时开启空气泵13吹扫管路，待一段时间后关闭各阀和泵；
5、吹扫PH管路：将四联体阀8、五联体阀16和排液阀22打开，同时开启空气泵13吹扫管路，待一段时间后关闭各阀和泵；
6、清洗取样管路:将四联体阀8、清洗阀15、取样清洗三通阀17打开，同时打开电磁阀11、清洗泵20，清洗泵20开始抽取清洗水桶24中的纯净水，纯净水经取样管路流至检测池19，多余的水会经溢流管路流至废液桶25，纯净水流量传感器10、取样清洗流量传感器26和溢流流量传感器21在检测到有水流过时会亮绿灯，当三个传感器同时亮绿灯时停止抽取纯净水，关闭各阀和泵；
7、排空检测池：将排液阀22打开，待一段时间后再关闭；
8、吹扫取样管路：将四联体阀8、清洗阀15、取样清洗三通阀17和排液阀22打开，同时开启空气泵13吹扫管路，待一段时间后关闭各阀和泵；
9、吹扫EC管路：将四连体阀8、三联体阀5和排液阀22打开，同时开启空气泵13吹扫管路，待一段时间后关闭各阀和泵；
10、吹扫PH管路：将四联体阀8、五联体阀16和排液阀22打开，同时开启空气泵13吹扫管路，待一段时间后关闭各阀和泵；
11、取水样清洗取样管路：将取样清洗三通阀17打开，同时打开取样泵4抽取降水水样，降水水样经管路流至检测池19，多余的水样会经溢流管路流至废液桶25，取样清洗流量传感器26和溢流流量传感器21检测到有水流过时会亮绿灯，当两个传感器同时亮绿灯时停止抽取降水样品，关闭各阀和泵；
12、排空检测池：将排液阀22打开，待一段时间后关闭；
13、吹扫取样管路：将四联体阀8、清洗阀15、取样清洗三通阀17和排液阀22打开，同时开启空气泵13吹扫管路，待一段时间后关闭各阀和泵；
14、吹扫EC管路：将四连体阀8、三联体阀5和排液阀22打开，同时开启空气泵13吹扫管路，待一段时间后关闭各阀和泵；
15、吹扫PH管路：将四联体阀8、五联体阀16和排液阀22打开，同时开启空气泵13吹扫管路，待一段时间后关闭各阀和泵；
16、取降水水样：将取样清洗三通阀17打开，同时打开取样泵4抽取降水水样，降水水样经管路流至检测池19，多余的水样会经溢流管路流至废液桶25，取样清洗流量传感器26和溢流流量传感器21检测到有水流过时会亮绿灯，当两个传感器同时亮绿灯时停止抽取降水水样，关闭各阀和泵；
17、分析：通过主控器设定，PH电极与EC电极可先后对检测池19中的降水样品进行分析后，再将检测数据传至主控器记录保存。
18、排空检测池；
19、吹扫取样管路；
20、吹扫EC管路；
21、吹扫PH管路；
22、清洗取样管路；
23、排空检测池；
24、吹扫取样管路；
25、吹扫主管路；
26、吹扫EC管路；
27、吹扫PH管路；
28、放电导保养液：将四联体阀8、三联体阀5、电磁阀11打开，并同时开启清洗泵20抽取纯净水，纯净水经EC管路至检测池19，多余的水经溢流管路流出至废液桶25，当EC管路流量传感器28和溢流流量传感器21同时亮绿灯时停止抽取纯净水，关闭各阀和泵；
29、排空检测池；
30、放KCL保养液：将五联体阀16打开，装在保养瓶14内的KCL保养液经PH管路流至检测池19，多余的保养液经溢流管路流出，当PH歧路流量传感器18和溢流流量传感器21同时亮绿灯时停止排放保养液，关闭五联体阀16。
在上述使用过程中，如果降水水样充足时，可以重复提取降水水样来清洗各管路，用降水水样清洗管路的好处在于不仅可以减少保养液或者清洗液中的残留物对降水水样的污染，而且不会因为管路经清洗后，水份的残留会降低降水水样的浓度。
通过吹扫可以使各管路及检测池清扫更完全更彻底，可以减少外界对检测的干扰，使结果更精确，可以重复使用吹扫步骤，不仅可以更彻底地将保养液或者纯净水的残留排除于各管路及检测池外，而且可以将灰尘等污染物清扫出各管路，可以有效降低对降水水样的污染，使检测结果更加精确，检测更具有实质意义。
尽管本文较多地使用了降水水样、套设、管路、检测池等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (6)
1.一种降水样品室内分析仪，包括柜体及设于柜体内的水样泵送管路、管路清洁装置、校准装置、PH检测电极、电导检测电极、检测池、主控器、显示器，其特征在于检测池的数量为一个，PH检测电极和电导检测电极同时设置于检测池内；柜体一侧开有取样口(35)，取样泵(4)固定在取样口(35)，水样过滤器(2)套设在取样管上；取样管与取样泵(4)套设后，经单向阀(3)后通过管路分别与清洗阀(15)、取样清洗三通阀(17)相连，取样清洗三通阀(17)的下端与取样清洗流量传感器(26)套设后经Y型玻璃三通(27)连入检测池(19)；三联体阀(5)输入端从左到右分别与两个装有电导校准液(6)的试剂瓶、四联体阀(8)的左输出端套设，其输出端与EC歧路流量传感器(28)套设，经Y型玻璃三通(27)后连入检测池(19)；四联体阀(8)的输出端从左到右分别与三联体阀(5)的右输入端、清洗阀(15)、取样清洗三通阀(17)、五联体阀(16)的左输入端套设，其输入端与纯净水流量传感器(10)套设，经F型玻璃三通(9)，一端分别与空气泵(13)、空气过滤器(7)依次套设相连，另一端与电磁阀(11)、清洗泵(20)依次套设相连后连入清洗水桶(24)；五联体阀(16)的输入端从左到右分别与四联体阀(8)的右输出端、3个装有PH校准液的试剂瓶(12)、装有KCL保养液的试剂瓶(14)套设，其输出端与PH歧路流量传感器(18)套设后连入检测池(19)；检测池(19)底部分别与溢流管路、排液管路套设，溢流管路上套设有溢流流量传感器(21)，排液管路上套设有排液阀(22)，溢流管路与排液管路经玻璃四通(23)连入废液桶(25)。
2.根据权利要求1所述的降水样品室内分析仪，其特征在于所述的水样泵送管路外设空气过滤器，空气过滤器与空气泵相连，空气经空气过滤器后进入水样泵送管路，对管路进行吹扫。
3.根据权利要求1所述的降水样品室内分析仪，其特征在于所述的检测池为容置水样的密闭容器，PH检测电极和电导检测电极同时设置在检测池的上部。
4.根据权利要求1所述的降水样品室内分析仪，其特征在于所述的显示器为工业触摸式液晶显示器。
5.根据权利要求1所述的降水样品室内分析仪，其特征在于包括排废装置，排废装置为废液桶，设置在柜体的底部。
6.根据权利要求1或5所述的降水样品室内分析仪，其特征在于所述的柜体侧部设有扣手，底部设有柜脚。
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