CN103512856A - 一种多通道水质在线分析仪及其应用方法 - Google Patents

一种多通道水质在线分析仪及其应用方法 Download PDF

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Abstract

一种多通道水质在线分析仪及其应用方法，包括进样通道、比色管和光谱组件，进样通道连接比色管，光谱组件设置于比色管外，进样通道包括有五条，分别用于进铜离子标样、锌离子标样、纯水、显色剂和掩蔽剂，五条进样通道均连接比色管，光谱组件包括两套，每套光谱组件包括固定于比色管两侧的两根光纤，其中一根光纤连接LED光源，另一根光纤连接光电池。一种多通道水质在线分析仪的应用方法，包括以下步骤：（1）进样；（2）混合；（3）照射；（4）计算。本发明的有益效果为：通过同样的两种显色剂和掩蔽剂，只需要前后使用两种不同波长的光源，即可实现同时测量水质中总铜和总锌的检测。

Description

一种多通道水质在线分析仪及其应用方法
技术领域
本发明涉及一种水质在线分析仪及其应用方法，具体来说是一种水质中总铜和总锌能够同时检测的在线分析仪及其应用方法。
背景技术
现有技术中的水质在线分析仪在对水质中的元素含量测定时通常只能同时测量一种元素的含量，这样效率较低，并且一般的水质分析仪还存在着诸多其他的问题，例如测量时间长、比色管内清洗难等问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中门所存在的缺陷，提供一种多通道水质在线分析仪及其应用方法来解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种多通道水质在线分析仪，包括进样通道、比色管和光谱组件，所述进样通道连接比色管，光谱组件设置于比色管外，其特征在于，所述进样通道包括有五条，分别用于进铜离子标样、锌离子标样、纯水、显色剂和掩蔽剂，所述五条进样通道均连接比色管，所述光谱组件包括两套，每套光谱组件包括固定于比色管两侧的两根光纤，其中一根光纤连接LED光源，另一根光纤连接光电池。
上述的一种多通道水质在线分析仪，其特征在于，所述进样通道包括蠕动泵、定量石英玻璃管、两位三通电磁阀和光电计量组件，所述蠕动泵连接定量石英玻璃管，所述两位三通电磁阀分别连接定量石英玻璃管、比色管和外部进样管道。
上述的一种多通道水质在线分析仪，其特征在于，所述光电计量组件包括设置于定量石英玻璃管两侧的红外发射管和红外接收管。
上述的一种多通道水质在线分析仪，其特征在于，所述进样通道与比色管之间的管道上还设置有微型接近开关。
上述的一种多通道水质在线分析仪，其特征在于，所述比色管内还设置有清洗装置，所述清洗装置包括水管和清洗盘，所述水管的出水管朝向清洗盘的上表面，清洗盘设置于比色管内，并且清洗盘外边缘与比色管内壁之间设置有间隙。
上述的一种多通道水质在线分析仪，其特征在于，所述比色管内设置有测量温度的热电偶。
上述的一种多通道水质在线分析仪，其特征在于，所述比色管与进样通道之间的连接管道上还通过两位三通电磁阀连接废液桶。
一种多通道水质在线分析仪的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）五个进样通道分别进铜离子标样、锌离子标样、纯水、显色剂和掩蔽剂到比色管中；
（2）铜离子标样、锌离子标样、纯水、显色剂和掩蔽剂进入到比色管中进行混合；
（3）两套光谱组件分别发出不同波长的光源；
（4）利用两种金属元素在同一显色剂下、同一化学系统内对不同波长光源吸收光强不同，结合数学运算，同时得到总铜和总锌的浓度。
上述的一种多通道水质在线分析仪的应用方法，其特征在于，所述显色剂为2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基酚(5-Br-PADAP)。
本发明的有益效果为：通过同样的两种显色剂和掩蔽剂，只需要前后使用两种不同波长的光源，即可实现同时测量水质中总铜和总锌的检测。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：
参见图1，一种多通道水质在线分析仪，包括进样通道100、比色管200和光谱组件300，进样通道100连接比色管200，光谱组件300设置于比色管200外，进样通道100包括有五条，分别用于进铜离子标样、锌离子标样、纯水、显色剂和掩蔽剂，五条进样通道100均连接比色管200，光谱组件300包括两套，每套光谱组件300包括固定于比色管200两侧的两根光纤310，其中一根光纤310连接LED光源320，另一根光纤310连接光电池。比色管200以及光谱组件300放置于一个发黑处理的铝制金属盒里，使用这种结构可以避免杂光的影响，检测更加精确。
进样通道100包括蠕动泵110、定量石英玻璃管120、两位三通电磁阀130和光电计量组件140，蠕动泵110连接定量石英玻璃管120，两位三通电磁阀130分别连接定量石英玻璃管120、比色管200和外部进样管道。蠕动泵110负压吸入，在试剂与泵管之间总是存在一个空气缓冲区，避免了泵管的腐蚀。五个蠕动泵110和定量石英玻璃管120同时工作提样，可以实现五种试剂的同时定量，大大提高了进样速度，很大程度上缩短了检测时间。五组进样通道100，的五个流路之间互不干扰，完全避免了试剂串液的问题，因此不需要经常性的清洗定量管，简化系统操作，缩短检测时间。
光电计量组件140包括设置于定量石英玻璃管两侧的红外发射管141和红外接收管142。通过可视光电系统实现试剂精确计量，克服了蠕动泵110泵管由于磨损引起的定量误差；同时实现了微量试剂的精确定量，每剂量仅为1.5ml，大大减少了试剂使用量。
在进样通道100与比色管200之间的管道上还设置有微型接近开关400。
比色管200内还设置有清洗装置210，清洗装置210包括水管211和清洗盘212，水管211的出水管朝向清洗盘212的上表面，清洗盘212设置于比色管200内，并且清洗盘212外边缘与比色管200内壁之间设置有间隙。清洗的时候，水管211中的水流道清洗盘212上，水再从清洗盘212外边缘与比色管200内壁之间的间隙向下流，最后经过比色管200的外壁从而达到清洗的目的。
比色管200内设置有测量温度的热电偶220，通过热电偶220来得知比色管200内试剂的温度。
比色管200与进样通道100之间的连接管道上还通过两位三通电磁阀510连接废液桶520。
一种多通道水质在线分析仪的应用方法，包括以下步骤：
（1）五个进样通道分别进铜离子标样、锌离子标样、纯水、显色剂和掩蔽剂到比色管中；
（2）铜离子标样、锌离子标样、纯水、显色剂和掩蔽剂进入到比色管中进行混合；
（3）两套光谱组件分别发出不同波长的光源；
（4）利用两种金属元素在同一显色剂下、同一化学系统内对不同波长光源吸收光强不同，结合数学运算，同时得到总铜和总锌的浓度。
在本发明中，显色剂为2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基酚(5-Br-PADAP)。在表面活性剂OP存在下,用2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基酚(5-Br-PADAP)作显色剂，使用分光光度法同时测定铜和铁含量，用该法测定铜和锌，Cu2+的测量波长是558nm,Zn2+的测量波长是538nm,铜、锌含量在0-20μg/25mL范围内均服从郎伯-比尔定律。
本发明的有益效果为：通过同样的两种显色剂和掩蔽剂，只需要前后使用两种不同波长的光源，即可实现同时测量水质中总铜和总锌的检测。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (9)

1.一种多通道水质在线分析仪，包括进样通道、比色管和光谱组件，所述进样通道连接比色管，光谱组件设置于比色管外，其特征在于，所述进样通道包括有五条，分别用于进铜离子标样、锌离子标样、纯水、显色剂和掩蔽剂，所述五条进样通道均连接比色管，所述光谱组件包括两套，每套光谱组件包括固定于比色管两侧的两根光纤，其中一根光纤连接LED光源，另一根光纤连接光电池。
2.根据权利要求1所述的一种多通道水质在线分析仪，其特征在于，所述进样通道包括蠕动泵、定量石英玻璃管、两位三通电磁阀和光电计量组件，所述蠕动泵连接定量石英玻璃管，所述两位三通电磁阀分别连接定量石英玻璃管、比色管和外部进样管道。
3.根据权利要求2所述的一种多通道水质在线分析仪，其特征在于，所述光电计量组件包括设置于定量石英玻璃管两侧的红外发射管和红外接收管。
4.根据权利要求1或3所述的一种多通道水质在线分析仪，其特征在于，所述进样通道与比色管之间的管道上还设置有微型接近开关。
5.根据权利要求4所述的一种多通道水质在线分析仪，其特征在于，所述比色管内还设置有清洗装置，所述清洗装置包括水管和清洗盘，所述水管的出水管朝向清洗盘的上表面，清洗盘设置于比色管内，并且清洗盘外边缘与比色管内壁之间设置有间隙。
6.根据权利要求1或5所述的一种多通道水质在线分析仪，其特征在于，所述比色管内设置有测量温度的热电偶。
7.根据权利要求6所述的一种多通道水质在线分析仪，其特征在于，所述比色管与进样通道之间的连接管道上还通过两位三通电磁阀连接废液桶。
8.一种多通道水质在线分析仪的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）五个进样通道分别进铜离子标样、锌离子标样、纯水、显色剂和掩蔽剂到比色管中；
（2）铜离子标样、锌离子标样、纯水、显色剂和掩蔽剂进入到比色管中进行混合；
（3）两套光谱组件分别发出不同波长的光源；
（4）利用两种金属元素在同一显色剂下、同一化学系统内对不同波长光源吸收光强不同，结合数学运算，同时得到总铜和总锌的浓度。
9.根据权利要求8所述的一种多通道水质在线分析仪的应用方法，其特征在于，所述显色剂为2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基酚(5-Br-PADAP)。
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