CN104764694B - 一种可变光程的氨氮在线监测仪金属恒温测量室 - Google Patents

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Abstract

一种可变光程的氨氮在线监测仪金属恒温测量室，属于水质在线自动测量技术领域。由所述测量室上盖、缸体、光发射单元、光检测单元、搅拌装置和底座构成。上盖具有试剂进入口；金属缸体内部装有加热电阻和温度传感器；本设计上部有液体溢流口，底部有排液口；缸体的左右侧分别装有光发射单元和光检测单元，二者水平对齐；光程由光发射单元和光检测单元的衬套决定，通过更换不同长度的衬套可改变光程；缸体内具有磁力搅拌子；缸体的底部固定有可放置搅拌电机的底座。测量室通过加热电阻将测量室缸体内加热至特定的温度并保持。本设计结构简单，光程可变，金属缸体导热快，温度控制精度高、化学反应均匀、快速，测量周期短，测量精度高，稳定性好。

Description

一种可变光程的氨氮在线监测仪金属恒温测量室
技术领域
本发明涉及一种氨氮在线监测仪的部件，尤其是环境水质监测中的氨氮测量室，属于液体测量技术领域。
背景技术
氨氮(NH3-N)以游离氨(NH3)或铵盐(NH4 +)形式存在于水中，两者的组成比取决于水的pH值和水温。测定水中氨氮浓度，是控制地表水、企业排放废水的重要指标。目前，在水质在线监测领域，分光光度法测量氨氮因其具有选择性强、灵敏度高、抗干扰以及易用性等优点，得到了广泛应用。但分光光度法测量氨氮的显色反应受环境温度影响较大，而很多氨氮在线监测仪的测量室没有对温度进行控制，或进行了温度控制，但测量室采用玻璃材料制作，如CN203508000专利所述，由于玻璃导热性不佳，温度控制不精确，会导致显色反应时间长、稳定性差等问题。另一方面，氨氮在线监测仪的应用领域较宽，在地表水和污染源监测领域都有应用，不同样品中氨氮的浓度也差别较大，在地表水领域，氨氮浓度常低于1mg/L，要求氨氮在线监测仪的灵敏度很高，而在污染源监测领域，氨氮浓度常高于10mg/L，要求氨氮在线监测仪的灵敏度则相对较低。基于分光光度法的在线监测仪，其分析的灵敏度则是与其通过光的路径长度成正比的，因此，在不同的应用领域，使用同一光程的测量室必将影响分析测定的灵敏度。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，而提供一种可变光程的氨氮在线监测仪金属恒温测量室。
本发明的技术方案是：
本设计所述测量室由上盖、缸体、光发射单元、光检测单元、搅拌装置和底座构成，所述缸体的左右侧分别安装有光发射单元和光检测单元，二者水平对齐；测量室缸体上装有加热电阻、温度传感器、光发射单元、光检测单元、排液接头、溢流接头，测量室缸体下部装有搅拌装置和底座；测量室顶部安装有上盖、接头底座、进液接头和螺钉，接头底座与缸体顶部直接接触，进液接头安装在接头底座上，螺钉将上盖与接头底座固定在缸体上。
所述测量室缸体的材料为金属，例如不锈钢等耐腐蚀材料，液体与所述测量室缸体直接接触，温度传感器和所述加热电阻装于所述缸体内部。
所述加热电阻为圆柱型，其外围为导热金属；所述温度传感器为电流式温度传感器、电压式温度传感器或电阻式温度传感器。
所述光发射单元包括前端衬套一、玻璃片一、后端衬套一、密封圈一、衬套固定座一、光源固定座、光源、后罩盖一，其安装在所述测量室缸体表面且其前端衬套一的一端嵌入所述测量室缸体。
所述光检测单元包括前端衬套二、玻璃片二、后端衬套二、密封圈二、衬套固定座二、中间套圈、中间罩盖、螺钉二、光检测器固定座、光检测器、后罩盖二，其安装在缸体表面且其前端衬套二的一端嵌入所述测量室缸体。
所述光发射单元和光检测单元中的两个玻璃片之间的距离就是光通过液体的路径，即光程，通过更换不同长度的衬套，可改变光程。
所述搅拌装置包括磁力搅拌子、搅拌电机和装在搅拌电机头上的磁石。磁力搅拌子置于所述测量室缸体内，缸体的底部固定有可放置搅拌电机的底座，所述搅拌电机位于所述测量室缸体与所述底座之间。
所述光发射单元和光检测单元分别置于与测量室缸体中心线对称的左右两侧。
有益效果：
本发明结构简单，维护方便，缸体的材料为金属，液体在缸体内并与缸体直接接触，导热性能好，液体加热速度快，温度控制更精确；在使用中，由于一直处于恒温加热状态，其光源稳定性佳，基本不受室温影响，而且由于温度提高了化学反应速度，测量时间缩短；光程可改变，以适应不同应用领域的要求，尤其是测量低浓度氨氮的高灵敏度的要求；同时由于在缸体内配置了由搅拌电机控制的磁力搅拌子，促进了水样与试剂的反应速度和均匀性，更进一步提高了测量的准确度和重复性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
(各图中相同部分标号一致)
图1是本发明的外部结构示意图。
图2是图1的俯视图。
图3是图2的A-A剖视图。
图4是图2的B-B剖视图。
图中：1.上盖，1-1.接头底座，1-2.进液接头，1-3.螺钉一，2.缸体，2-1.溢流接头，2-2.排液接头，2-3.磁力搅拌子，2-4.加热电阻，2-5.温度传感器，3.光发射单元，3-1.前端衬套一，3-2.玻璃片一，3-3.后端衬套一，3-4.密封圈一，3-5.衬套固定座一，3-6.光源固定座，3-7.光源，3-8.后罩盖一，4.光检测单元，4-1.前端衬套二，4-2.玻璃片二，4-3.后端衬套二，4-4.密封圈二，4-5.衬套固定座二，4-6.中间套圈，4-7.中间罩盖，4-8.螺钉二，4-9.光检测器固定座，4-10.光检测器，4-11.后罩盖二，5.底座，5-1.搅拌电机，5-2.磁石。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作进一步的描述。
参见附图1、2、3、4，一种可变光程的氨氮在线监测仪金属恒温测量室，由上盖、缸体、光发射单元、光检测单元、搅拌装置和底座构成，测量室缸体上装有加热电阻、温度传感器、光发射单元、光检测单元、排液接头、溢流接头，测量室缸体下部装有搅拌装置和底座；测量室顶部安装有上盖、接头底座、进液接头和螺钉，接头底座与缸体顶部直接接触，进液接头安装在接头底座上，螺钉将上盖与接头底座固定在缸体上。
参见附图1、2、3、4，所述测量室顶部装有上盖、接头底座、安装在接头底座上的至少一个进液接头、至少两颗固定测量室上盖的螺钉一。
参见附图1、3，所述光发射单元包括前端衬套一、玻璃片一、后端衬套一、密封圈一、衬套固定座一、光源固定座、光源、后罩盖一；所述密封圈一装于玻璃片一与前端衬套一之间，防止液体从前端衬套一与玻璃片一的间隙中渗出。
参见附图1、3，所述光检测单元包括前端衬套二、玻璃片二、后端衬套二、密封圈二、衬套固定座二、中间套圈、中间罩盖、螺钉二、光检测器固定座、光检测器、后罩盖二；所述密封圈二装于玻璃片二与前端衬套二之间，防止液体从前端衬套二与玻璃片二的间隙中渗出。
参见附图2、3、4，所述光发射单元和光检测单元分别置于与测量室缸体中心线对称的左右两侧。
本发明在使用的时候，通过加热电阻将测量室缸体内加热至特定的温度并一直保持恒温，将定量的待测水样通过进液接头引入测量室缸体内，再通过进液接头引入定量的缓冲溶液调节溶液的酸碱度以及定量的可与水样中氨氮发生显色反应的试剂，液体直接与缸体内部接触并被加热，反应生成特定颜色的化合物，在特定波长处测定溶液吸光度，就可根据朗伯比尔定律计算样品中氨氮的含量。除测试基准值和测量值特定时刻外，全过程通过搅拌电机带动电机头上的磁石转动，从而带动测量室缸体内的磁力搅拌子转动，使得测量室缸体内的溶液被搅拌加热均匀，并加速显色反应过程。当测试结束后，待测液体会从缸体底部的排液接头排出。如果因为软硬件出现问题或人为误操作而导致液体加入过量或无法正常排出缸体时，液体会从缸体上部的溢流接头排出，而不会从缸体的上盖处溢出，避免液体腐蚀相关部件。
本发明在需要提高或降低测量灵敏度以适应不同应用领域的时候，就需要相应的增加或减少测量室的光程，这时只需要加工不同长度的前端衬套一、后端衬套一和前端衬套二、后端衬套一，并更换其中的一组或全部更换即可实现改变光程的目的。光程的改变并不是无限制的，其受制于缸体的内径以及衬套固定座一、衬套固定座一的尺寸。

Claims (4)

1.一种可变光程的氨氮在线监测仪金属恒温测量室，包括：所述测量室上盖、缸体、光发射单元、光检测单元、搅拌装置和底座；其特征在于：
所述缸体的左右侧分别安装有光发射单元和光检测单元，二者水平对齐；测量室缸体上装有加热电阻、温度传感器、光发射单元、光检测单元、排液接头、溢流接头，测量室缸体下部装有搅拌装置和底座；测量室顶部安装有上盖、接头底座、进液接头和螺钉，接头底座与缸体顶部直接接触，进液接头安装在接头底座上，螺钉将上盖与接头底座固定在缸体上；
所述光发射单元包括前端衬套一、玻璃片一、后端衬套一、密封圈一、衬套固定座一、光源固定座、光源、后罩盖一，其安装在所述测量室缸体表面且其前端衬套一的一端嵌入所述测量室缸体，所述密封圈一装于玻 璃片一与前端衬套一之间，防止液体从前端衬套一与玻璃片一的间隙中渗出；
所述光检测单元包括前端衬套二、玻璃片二、后端衬套二、密封圈二、衬套固定座二、中间套圈、中间罩盖、螺钉二、光检测器固定座、光检测器、后罩盖二，其安装在缸体表面且其前端衬套二的一端嵌入所述测量室缸体，所述密封圈二装于玻璃片二与前端衬套二之间，防止液体从前端衬套二与玻璃片二的间隙中渗出；
所述搅拌装置包括磁力搅拌子、搅拌电机和装在搅拌电机头上的磁石，磁力搅拌子置于所述测量室缸体内，缸体的底部固定有可放置搅拌电机的底座，所述搅拌电机位于所述测量室缸体与所述底座之间；
所述光发射单元和光检测单元中的玻璃片一和玻璃片二之间的距离就是光程，所述光程是光通过液体的路径，通过更换不同长度的衬套，可改变光程。
2.根据权利要求1所述的一种可变光程的氨氮在线监测仪金属恒温测量室，其特征在于：所述测量室缸体的材料为金属，液体与所述测量室缸体直接接触，温度传感器和所述加热电阻装于所述缸体内部。
3.根据权利要求1所述的一种可变光程的氨氮在线监测仪金属恒温测量室，其特征在于：所述光发射单元和光检测单元分别置于与测量室缸体中心线对称的左右两侧。
4.根据权利要求1所述的一种可变光程的氨氮在线监测仪金属恒温测量室，其特征在于：所述加热电阻为圆柱型，其外围为导热金属；所述温度传感器为电流式温度传感器、电压式温度传感器或电阻式温度传感器。
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