CN104458583A - 污水透射光谱测试用光学腔 - Google Patents

Abstract

污水透射光谱测试用光学腔，包括腔体夹套、光学腔、样品池和恒温水浴箱；胶体夹套内一侧设置光学腔a，光学腔a顶端安装比色皿盖a，比色皿盖样品池a顶端连通；样品池a上方、注水管路a末端安有循环水泵a；样品池a底端与光学腔a底端连通；腔体夹套与恒温水浴箱连通，循环水浴注水泵设在夹套注水管末端；胶体夹套内的与光学腔a相对的另一侧设置光学腔b，光学腔b顶端安装比色皿盖b，比色皿盖b样品池b的顶端相连通；样品池b上方、注水管路b末端安有循环水泵b；样品池b底端与光学腔b底端连通；夹套出水管与腔体夹套相连通。本发明可以在测量时直接控制影响因素变化，具有结构简单，材料容易获得，操作便捷，条件可控性强等优点。

Description

污水透射光谱测试用光学腔

    技术领域：

本发明具体涉及一种污水透射光谱测试用光学腔。

背景技术：

比色皿是分光光度计测量液体浓度的配套设施，通过测量液体的吸光度及透光度得出液体浓度。常见比色皿为玻璃比色皿和石英比色皿两种，光学玻璃适用波长范围：320nm-2500nm；紫外石英适用波长范围：190nm-2500nm；红外石英适用波长范围：220nm-3500nm，在实验室定量测量过程中应用非常广泛。

目前广泛应用在实验室中的比色皿为普通的玻璃比色皿和石英比色皿，只能实现室温下对静置样品的测量过程，在实验过程中无法改变相关影响因素。现阶段已经存在的新型恒温比色皿设计，例如比色皿恒温夹套的新设计（赵燕萍. 比色皿恒温夹套的新设计[J]. 化学教育, 2004, (11): 52-53）；部分专利，例如专利号为201320850003.5的一种比色皿恒温装置，采用恒温水浴的方式保持恒温，但由于比色皿不是直接与水浴接触热量交换不够充分；专利号为200920102898.5的具有恒温功能的实验室比色皿装置，存在比色皿外层采用的塑料材料热变形温度较低且比色皿受热不均匀等缺点。

发明内容：

本发明的目的是为了改善现有比色皿只能测量室温下静置液体浓度的不足，进而提供一种分光光度计光学法测量浓度的配套装置，其目的在于实现两种实验室测量方法：（1）保持温度在室温状态下改变液体流速进行测量；（2）保持液体静止状态下改变温度进行测量。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术改进：

    污水透射光谱测试用光学腔，由腔体夹套、光学腔、样品池和恒温水浴箱四部分组成；胶体夹套内的一侧设置光学腔a，光学腔a的顶端安装比色皿盖a，比色皿盖a通过注水管路a与设置在腔体夹套外侧的样品池a的顶端相连通；所述的样品池a的上方、注水管路a的末端安有循环水泵a；所述的样品池a的底端与光学腔a的底端通过回水管a相连通；腔体夹套与恒温水浴箱通过设置在回水管a下方的夹套注水管相连通，循环水浴注水泵设置在夹套注水管的末端；胶体夹套内的与光学腔a相对的另一侧位置设置光学腔b，光学腔b的顶端安装比色皿盖b，比色皿盖b通过注水管路b与设置在腔体夹套外侧的样品池b的顶端相连通；所述的样品池b的上方、注水管路b的末端安有循环水泵b；所述的样品池b的底端与光学腔b的底端通过回水管b相连通；设置在腔体夹套外侧、注水管路b上方的夹套出水管与腔体夹套相连通。

作为本发明的进一步改进，腔体夹套顶面可拆卸，光学腔a、光学腔b上的比色皿盖a、比色皿盖b可拆卸。

作为本发明的进一步改进，比色皿盖a、比色皿盖b底部与光学腔接触部位安装一圈橡胶材料用于密封；光学腔a、光学腔b采用石英玻璃材料，腔体夹套采用耐温耐腐蚀硬塑胶材料，腔体夹套外表面均匀覆盖一层隔热涂料。

作为本发明的进一步改进，注水管路a上接有空气过滤器a、流量调节器a，注水管路b上接有空气过滤器a、流量调节器b，防止气泡进入光学腔a、光学腔b影响测量精度。

作为本发明的进一步改进，注水管路a、注水管路b、回水管a、回水管b均采用PVC（聚氯乙烯）透明软管，夹套注水管、夹套出水管采用乳胶管，空气过滤器a、空气过滤器b、流量调节器a、流量调节器b采用医用输液空气过滤器及医用输液流量调节器。

作为本发明的进一步改进，循环水泵a、循环水泵b、循环水浴注水泵选用型号为DCP25-5-1(H)的小型耐高温单级卧式离心泵。

作为本发明的进一步改进，恒温水浴箱采用的型号为HH-W420，其加热功率为1000W，恒温范围为RT~100℃。

本发明经过上述技术改进，达到了如下有益效果：

本发明有效地改善了现有比色皿只能测量室温下静置液体浓度的不足，合理将恒温水浴加热方法与光学腔结合在一起，设计一种方法在保证测量过程中其他条件不变的同时改变单一变量进行对比试验。本发明采用水浴加热的方法使待测液受热均匀，实验所得数据可信度高。本发明具有结构简单，材料容易获得，操作便捷，条件可控性强等优点。

附图说明：

图1是本发明污水透射光谱测试用光学腔的主剖视结构示意图；

图2是本发明污水透射光谱测试用光学腔的循环管路及配件结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图，对本发明做进一步说明：

具体实施方式一：污水透射光谱测试用光学腔，由腔体夹套1、光学腔、样品池和恒温水浴箱21四部分组成；胶体夹套1内的一侧设置光学腔a4，光学腔a4的顶端安装比色皿盖a15，比色皿盖a15通过注水管路a6与设置在腔体夹套1外侧的样品池a2的顶端相连通；所述的样品池a2的上方、注水管路a6的末端安有循环水泵a8；所述的样品池a2的底端与光学腔a4的底端通过回水管a13相连通；腔体夹套1与恒温水浴箱21通过设置在回水管a13下方的夹套注水管10相连通，循环水浴注水泵12设置在夹套注水管10的末端；胶体夹套1内的与光学腔a4相对的另一侧位置设置光学腔b5，光学腔b5的顶端安装比色皿盖b16，比色皿盖b16通过注水管路b7与设置在腔体夹套1外侧的样品池b3的顶端相连通；所述的样品池b3的上方、注水管路b7的末端安有循环水泵b9；所述的样品池b3的底端与光学腔b5的底端通过回水管b14相连通；设置在腔体夹套1外侧、注水管路b7上方的夹套出水管11与腔体夹套1相连通。

所述的腔体夹套1顶面可拆卸，光学腔a4、光学腔b5上的比色皿盖a15、比色皿盖b16可拆卸。

所述的比色皿盖a15、比色皿盖b16底部与光学腔接触部位安装一圈橡胶材料用于密封；光学腔a4、光学腔b5采用石英玻璃材料，腔体夹套1采用耐温耐腐蚀硬塑胶材料，腔体夹套1外表面均匀覆盖一层隔热涂料。

所述的注水管路a6上接有空气过滤器a17、流量调节器a19，注水管路b7上接有空气过滤器a18、流量调节器b20，防止气泡进入光学腔a4、光学腔b5影响测量精度。

所述的注水管路a6、注水管路b7、回水管a13、回水管b14均采用PVC（聚氯乙烯）透明软管，夹套注水管10、夹套出水管11采用乳胶管，空气过滤器a17、空气过滤器b18、流量调节器a19、流量调节器b20采用医用输液空气过滤器及医用输液流量调节器。

所述的循环水泵a8、循环水泵b9、循环水浴注水泵12选用型号为DCP25-5-1(H)的小型耐高温单级卧式离心泵。

所述的恒温水浴箱21采用的型号为HH-W420，其加热功率为1000W，恒温范围为RT~100℃。

具体实施方式二：

连接方法如下：

光学腔4、光学腔5安装在腔体夹套1中，恒温水浴箱21连接循环水浴注水泵12，通过夹套注水管10连接在腔体夹套1一侧底部，夹套出水管11连在腔体夹套1上，与夹套注水管10相对的另一侧顶端，水浴水从夹套注水管10进入腔体夹套1后，再从夹套出水管11流出；样品池2接入循环水泵8通过注水管路6，与比色皿盖15连接，参比样品从光学腔4底部通过回水管13回流到样品池2；样品池3接入循环水泵9通过注水管路7与比色皿盖16连接，待测样品从光学腔5底部通过回水管14回流到样品池3。

具体实施方式三：

使用方法如下：

（1）流动测量部分：保持温度在室温状态下改变流速进行测量，将流量调节器19、流量调节器20完全打开，循环水泵8将参比水样从样品池2通过循环管路6不断的注入光学腔4中，循环水泵9将待测水样从样品池3通过循环管路7不断的注入光学腔5中，使光学腔4、光学腔5中液体的流动保持在相同的稳定流态下进行测量。控制流量调节器19、流量调节器20的开度，改变光学腔4、光学腔5内液体的流速，并进行多组测量。

（2）静态测量部分：保持液体静止状态下改变温度进行测量，打开恒温水浴箱21设置待测温度值，打开循环水浴注水泵12通过夹套注水管10将恒定温度的水循环注入腔体夹套1中并从夹套出水管11处循环流出，打开流量调节器19、流量调节器20，循环水泵8将参比水样从样品池2通过循环管路6注入光学腔4中，循环水泵9将待测水样从样品池3通过循环管路7注入光学腔5中，光学腔4、光学腔5中充满液体后依次关闭流量调节器19、流量调节器20、循环水泵8、循环水泵9并进行测量。控制恒温水浴箱21加热不同温度的水浴水并进行多组测量。

（3）清洗部分：在用同一种液体作为参比水样的一组实验过程中，令盛装参比水样的光学腔4保持不变，一次测量结束后用下一次待测水样对光学腔5进行润洗，打开流量调节器20通过循环水泵9将水样不断的注入光学腔5中，持续2分钟后关闭循环水泵9。在整个一组实验测量结束后打开流量调节器19、流量调节器20，通过循环水泵8、循环水泵9将清水不断的注入光学腔4、光学腔5中，持续2分钟停止注水。整个设备使用一周后拆开装置进行人工清洁。

具体实施方式四：腔体夹套1与光学腔4、光学腔5密闭粘连并在测量的透光位置预留窗口。

具体实施方式五：注水管路6，注水管路7，夹套注水管10，夹套出水管11，回水管13，回水管14，空气过滤器17，空气过滤器18，流量调节器19，流量调节器20等装置部件定期及时更换。

Claims (7)

1.污水透射光谱测试用光学腔，由腔体夹套（1）、光学腔、样品池和恒温水浴箱（21）四部分组成；其特征在于：胶体夹套（1）内的一侧设置光学腔a（4），光学腔a（4）的顶端安装比色皿盖a（15），比色皿盖a（15）通过注水管路a（6）与设置在腔体夹套（1）外侧的样品池a（2）的顶端相连通；所述的样品池a（2）的上方、注水管路a（6）的末端安有循环水泵a（8）；所述的样品池a（2）的底端与光学腔a（4）的底端通过回水管a（13）相连通；腔体夹套（1）与恒温水浴箱（21）通过设置在回水管a（13）下方的夹套注水管（10）相连通，循环水浴注水泵（12）设置在夹套注水管（10）的末端；胶体夹套（1）内的与光学腔a（4）相对的另一侧位置设置光学腔b（5），光学腔b（5）的顶端安装比色皿盖b（16），比色皿盖b（16）通过注水管路b（7）与设置在腔体夹套（1）外侧的样品池b（3）的顶端相连通；所述的样品池b（3）的上方、注水管路b（7）的末端安有循环水泵b（9）；所述的样品池b（3）的底端与光学腔b（5）的底端通过回水管b（14）相连通；设置在腔体夹套（1）外侧、注水管路b（7）上方的夹套出水管（11）与腔体夹套（1）相连通。

2.根据权利要求1所述的污水透射光谱测试用光学腔，其特征在于：腔体夹套（1）顶面可拆卸，光学腔a（4）、光学腔b（5）上的比色皿盖a（15）、比色皿盖b（16）可拆卸。

3. 根据权利要求1所述的污水透射光谱测试用光学腔，其特征在于：比色皿盖a（15）、比色皿盖b（16）底部与光学腔接触部位安装一圈橡胶材料用于密封；光学腔a（4）、光学腔b（5）采用石英玻璃材料，腔体夹套（1）采用耐温耐腐蚀硬塑胶材料，腔体夹套（1）外表面均匀覆盖一层隔热涂料。

4. 根据权利要求1所述的污水透射光谱测试用光学腔，其特征在于：注水管路a（6）上接有空气过滤器a（17）、流量调节器a（19），注水管路b（7）上接有空气过滤器a（18）、流量调节器b（20），防止气泡进入光学腔a（4）、光学腔b（5）影响测量精度。

5. 根据权利要求1所述的污水透射光谱测试用光学腔，其特征在于：注水管路a（6）、注水管路b（7）、回水管a（13）、回水管b（14）均采用PVC（聚氯乙烯）透明软管，夹套注水管（10）、夹套出水管（11）采用乳胶管，空气过滤器a（17）、空气过滤器b（18）、流量调节器a（19）、流量调节器b（20）采用医用输液空气过滤器及医用输液流量调节器。

6. 根据权利要求1所述的污水透射光谱测试用光学腔，其特征在于：循环水泵a（8）、循环水泵b（9）、循环水浴注水泵（12）选用型号为DCP25-5-1(H)的小型耐高温单级卧式离心泵。

7. 根据权利要求1所述的污水透射光谱测试用光学腔，其特征在于：恒温水浴箱（21）采用的型号为HH-W420，其加热功率为1000W，恒温范围为RT~100℃。