CN105223255A - 一种智能余氯快速检测仪 - Google Patents

Abstract

一种智能余氯快速检测仪涉及水质检测技术设备。其包括直流电源、电解池、电解质、电极以及电控装置。电控装置为单片机。电解池内设一对工作电极和一对指示电极，工作电极的阳极连接直流电源的正极，其阴极连接直流电源的负极。指示电极的阳极连接单片机输入端，其阴极串接一可变电阻，电阻另一端连接直流电源负极。还包括推送器和电磁搅拌器以及PH值传感器。本发明所产生的有益效果是：该余氯检测仪以单片机为控制核心，以恒电流库伦滴定法和法拉第电解定律为理论基础，结合PH传感器、电磁搅拌器、推送器等构成的全自动、高精度、便携式余氯检测仪。由单片机计算出整个电解反应过程中的耗电量Q，同时由单片机通过软件计算出水中余氯的含量，检测过程迅速，结果精确，测定效率高。

Description

一种智能余氯快速检测仪

技术领域：

本发明涉及水质检测技术设备，主要涉及饮用水含氯指标的检测设备，特别涉及一种智能余氯快速检测仪。

背景技术：

余氯是指水与氯族消毒剂接触一定时间后，余留在水中的氯，即指氯投入水中后，除了与水中细菌、微生物、有机物、无机物等作用消耗一部分氯量外，还剩下了一部分氯量，这部分氯量就叫做余氯。为确保自来水符合安全卫生要求，避免发生水媒传染病，自来水在净水处理过程要添加消毒剂，灭活水中的致病微生物。由于氯气性价比较高，因此在国内水处理行业中被广泛采用。如果出厂水没有氯或加氯量不够，在管网里就可能使细菌、大肠杆菌等微生物大量繁殖，影响管网水质。如果水中的残留余氯超出余氯正常值范围，就会对人、环境会产生严重的危害，因此余氯含量是饮用水卫生标准中的一项重要指标，精确测量水中余氯的含量十分必要。在供水管网中必须保证一定的余氯量，国家对水质标准规定，余氯值一般应保持在0.5～0.6mg/L之间。

目前国内外多采用碘量法和比色法检测余氯含量，但是这两种方法都存在很大弊端。碘量法检测范围较小，只适用于测定余氯含量在1mg/L以上的水样，并且易受干扰，灵敏度低(0.05mg/L)；比色法易受水的浊度和色度的影响，所得结果的准确性差。现急需研制开发一种检测灵敏度高、智能快速的余氯检测仪。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有余氯检测方法和设备的不足和缺陷，提供一种智能余氯快速检测仪，它基于微电脑技术和库仑滴定法恒电流电解理论，检测精度高、灵敏度高、智能化程度高。

本发明的内容，一种智能余氯快速检测仪，包括直流电源、电解池、电解池内电解质和电极以及电控装置。所述电控装置为单片机4。电解池6内所设电极包括一对工作电极7和一对指示电极8。一对工作电极的阳极连接直流电源2的正极及以及单片机的电源端f，其阴极连接直流电源的负极。一对指示电极的阳极连接单片机4的输入端a，其阴极串接一可变电阻9，可变电阻的另一端连接直流电源负极。该智能余氯快速检测仪还包括一电磁搅拌器10，其控制端连接单片机控制信号输出端d。还包括一推送器11，其控制端连接单片机控制信号输出端e；还包括设于电解池内的PH值传感器12，PH值传感器信号输出端连接单片机信号输入端c。

本发明进一步的优选技术方案是，所述单片机4连接有数码管显示装置5。所述直流电源为太阳能电池，其包括太阳能电池板1、与太阳能电池板相连接的太阳能控制器2，太阳能控制器连接蓄电池3。

本发明所产生的有益效果：

本发明是以单片机为控制核心，以恒电流库伦滴定法和法拉第电解定律为理论基础，结合PH传感器、磁力搅拌器、推送器等所构成的全自动、高精度的便携式余氯检测仪。该检测仪中库伦电解池内的一对工作电极通过恒定的直流电流产生滴定反应，另一对指示电极用来指示“终点”的到达，由单片机计数器记录反应时间，“终点”到达时单片机发出信号停止滴定，由单片机通过软件精确计算出整个电解反应过程中的耗电量(Q＝It)，并随之由单片机通过软件(法拉第电解定律)计算出水中余氯的含量，同时显示到数码管中，检测过程迅速，结果精确，测定效率高。

附图说明：

附图1本发明余氯检测仪电原理图

附图2本发明余氯检测仪立体图

具体实施方式：

上述说明书附图1和2给出了本发明的一种具体实施方式。

以下结合附图对本发明构造原理和具体实施操作过程予以详细说明。本智能余氯快速检测仪，包括直流电源、电解池、电解池内电解质和电极以及电控装置。所述电控装置为89C52单片机4。电解池6内所设电极包括一对工作电极7和一对指示电极8。一对工作电极的阳极连接直流电源的正极以及单片机的电源端f，其阴极连接直流电源的负极。一对指示电极的阳极连接单片机4的输入端a，其阴极串接一可变电阻9，可变电阻的另一端连接直流电源负极。该智能余氯快速检测仪还包括一电磁搅拌器10，其控制端连接单片机控制信号输出端d。还包括一推送器11，其控制端连接单片机控制信号输出端e；还包括设于电解池内的PH值传感器12，PH值传感器信号输出端连接单片机信号输入端c。所述单片机4的信号输出端h、g连接数码管显示装置5。所述直流电源为太阳能电池，其包括太阳能电池板1、与太阳能电池板相连接的太阳能控制器2，太阳能控制器连接蓄电池3。

工作过程：于电解池6中加入100mL待测含余氯水样，向电解池内加入1moL/L醋酸溶液，使处酸性环境。按下电源开关K，由推送器11向电解池6内推送150mL电解质碘化钾KI和滴定液Na₂S₂O₃混合溶液，同时由电磁搅拌器10进行搅拌，电解池中发生电解和氧化还原反应，水中余氯与I^-反应生成I₂，I₂迅速又被Na₂S₂O₃还原为I^-，发生氧化还原反应和电极反应。当PH传感器检测到溶液中的PH降低到4，同时并根据指示电极电路电流变化判定反应“终点”，“终点”到达，单片机控制推送器和搅拌器停止滴定和工作。单片机对电路中电流积分得到耗电量Q，单片机通过相关换算关系计算出溶液中余氯含量，同时将数据传到数码管里显示出来。

上述反应过程，通过调整可变电阻9值给指示电极8加上一个较低的电压，本实施方式施加50mV电压，由于外加电压很小，除可逆电极外，其他物质不可能在阳极上氧化和在阴极上还原，因此，此时回路中无电流通过，检流计的指针不偏转。在溶液中Na₂S₂O₃未被完全反应之前，溶液中只有I^-而不存在I₂，指示系统无电流通过。而当电解产生的I₂和待测溶液中Na₂S₂O₃反应完全后，溶液中剩余I₂与同时存在的I^-组成可逆体系，指示电极的双铂电极上将发生电极反应，此时指示电极回路中将有电流通过，检流计的指针有大偏转，说明反应“终点”到达，单片机发出控制信号使电解自动解除。

该余氯快速检测仪采用新能源太阳能电池，节能环保。附图1为在实验室工作中太阳能供电情况。当外出流动检测时，可携带由太阳能充储电的蓄电池3供电。

Claims (3)

1.一种智能余氯快速检测仪，包括直流电源、电解池、电解池内电解质和电极以及电控装置，其特征是，所述电控装置为单片机(4)；所述电解池(6)内所设电极包括一对工作电极(7)和一对指示电极(8)；一对工作电极(7)的阳极连接直流电源的正极及单片机的电源端F，其阴极连接直流电源的负极；一对指示电极(8)的阳极连接单片机(4)的输入端a，其阴极串接一可变电阻(9)，可变电阻的另一端连接直流电源负极；还包括电磁搅拌器(10)，其控制端连接单片机控制信号输出端d；还包括推送器(11)，其控制端连接单片机控制信号输出端e；还包括设于电解池内的PH值传感器(12)，PH值传感器的信号输出端连接单片机信号输入端c。

2.根据权利要求1所述一种智能余氯快速检测仪，其特征是，所述单片机(4)的信号输出端h、g连接数码管显示装置(5)。

3.根据权利要求1或2所述一种智能余氯快速检测仪，其特征是，所述直流电源为太阳能电池，其包括太阳能电池板(1)、与太阳能电池板相连接的太阳能控制器(2)，太阳能控制器连接蓄电池(3)。