CN105929124A - 一种在线水质分析仪器及其水质分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水质在线分析仪器，包括底座和设于底座上方的操控台，操控台包括壳体，固定于壳体前侧的显示操作模块，与显示操作模块电性连接且位于其下方的电路模块，固定于壳体左侧的采样模块，与采样模块联通且位于其下方的液路模块，及位于壳体右侧且与液路模块联通的试剂存放模块；底座设有与液路模块末端联通的废液存储模块；液路模块设有至少两个并联连接的检测组。一台仪器能检测多个项目，相对于现有技术的一台仪器只能检测一个水质项目，不仅可以节省设备成本和而且也能降低人工成本。同时，一台仪器可替代现有技术的几台仪器，减少了占据空间，简化了线路液路，从而避免水资源的浪费，极大地提高了检测效率和管理效率。

Description

一种在线水质分析仪器及其水质分析方法

技术领域

本发明涉及一种分析仪器技术领域，尤其涉及一种在线水质分析仪器及其水质分析方法。

背景技术

现有在线水质分析仪器大多数是一台分析仪器只有一个检测区，只能检测到一个项目，但实际要求是需要检测多组项目，此时需要购置多台不同的设备。这不仅要花费一笔昂贵的设备成本而且人工成本也是不容低估的。更甚的，通常某个指标出现异常时，需要及时测试相关联的另一指标的情况，由于是突发事件，此时工作人员未必能及时到位，很可能错过最佳时机。同时，几台不同的设备摆在一起，占据空间较大，线路液路复杂，并且多台设备都需要提供多个进样口，造成水资源的浪费，还会造成管理的混乱，效率低的状况。

发明内容

为了弥补上述现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种在线水质分析仪器及其水质分析方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种在线水质分析仪器，包括底座和设于底座上方的操控台，所述操控台包括壳体，固定于壳体前侧的显示操作模块，与显示操作模块电性连接且位于其下方的电路模块，固定于壳体左侧的采样模块，与采样模块联通且位于其下方的液路模块，及位于壳体右侧且与液路模块联通的试剂存放模块；所述底座设有与液路模块末端联通的废液存储模块；所述液路模块设有至少两个并联连接的检测组。

其进一步技术方案为：所述检测组包括：

与所述采样模块联通的进样口；

与进样口连接的清洗三通阀，所述的清洗三通阀还设有一清洗液进料口；

与清洗三通阀的出口连接的标样三通阀，所述的标样三通阀还设有一标样进料口；

与标样三通阀的出口连接的混合装置，所述的混合装置至少设有一个试剂进料口；

与混合装置的出口连接的反应装置；

与反应装置的出口连接的检测装置；

及与检测装置的出口连接的排液口。

其进一步技术方案为：所述检测组还包括串联在混合装置前方的水样泵；所述试剂进料口设有试剂泵，以将试剂送至混合装置。

其进一步技术方案为：所述的反应装置管路呈弯曲状；所述反应装置管路外侧至少设有一个恒温控制加热机构。

其进一步技术方案为：所述的清洗三通阀、标样三通阀均为电磁阀；所述的标样三通阀为二个以上，且为串联式管路联接。

其进一步技术方案为：所述底座下方设有脚轮；所述的操控台与所述的底座为可拆式联接。

其进一步技术方案为：所述试剂存放模块包括若干试剂瓶，一端与试剂泵连接另一端延伸至试剂瓶内的导管，及试剂保存装置；所述试剂保存装置包括与采样模块联通的进水管，与进水管联通的试剂瓶存放箱，及与试剂瓶存放箱联通的排水管；所述试剂瓶设有若干个，并以间隔方式设于所述试剂瓶存放箱内；所述试剂瓶底部设有液位探测器，以实时监控试剂的余量。

其进一步技术方案为：所述电路模块包括中控单元，驱动单元，测量单元，连接中控单元和测量单元的测量通信接口，及连接中控单元和驱动单元的驱动通信接口；所述驱动单元的输出端电性连接有若干驱动部件；所述测量单元的输入端电性连接有若干所述检测装置；所述驱动部件为所述的水样泵、试剂泵及三通电磁阀；所述中控单元还与所述的显示操控模块电性连接；还包括与中控单元、驱动单元、测量单元连接的电源单元。

其进一步技术方案为：所述废液存储模块设有废液罐，所述废液罐底部设有液位探测器，以实时监控废液的液位状态。

本发明一种在线水质分析仪器的水质检测方法，包括以下步骤：

1)在线水质分析仪器进入检测状态，一个检测组工作或并联的多个检测组同时工作；清洗三通电磁阀得电，阀芯滑向一端，使清洗液进料口与管路联通；同时，水样泵启动；在水样泵的动力下，清洗液对水样管及各模块进行清洗，清洗后的清洗液最后排到废液存储模块；清洗完毕，水样泵停止工作，清洗三通电磁阀失电并处于常态，水路贯通；

2)清洗完毕后，在线水质分析仪器自动或手动进行调零；随后标样三通电磁阀得电，阀芯滑向一端，使标样液进料口与管路联通；同时，水样泵再启动；在水样泵的动力下，标样液排走管路及各模块中的清洗液，当管路中标样液稳定时，检测装置开始工作，对在线水质分析仪器进行校准；校准完毕后，标样三通电磁阀失电并处于常态，水路贯通；

3)校准完毕后，水样在水样泵的动力下进入混合装置，同时试剂泵启动，使试剂进入混合装置，两者混合后，进入反应装置充分反应；

4)反应后稳定的水样进入检测装置，并开始检测工作；检测装置检测到的数据通过电路模块传输至显示操作模块；检测装置检测到的数据与设定值有偏差时，仪器发出报警信号；

5)继续循环步骤3和4，直到在线水质分析仪器断电或关机。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明一种在线水质分析仪器的液路模块至少两个并联连接的检测组，一个检测组能检测一个或多个水质项目，所以一台仪器也能检测多个项目，相对于现有技术的一台仪器只能检测一个水质项目，不仅可以节省一笔昂贵的设备成本而且也能大大降低人工成本。一台仪器可替代现有技术的几台仪器，减少了占据空间，简化了线路液路，从而避免水资源的浪费，极大地提高了检测效率和管理效率

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明一种在线水质分析仪器具体实施例的分解状态图；

图2为图1的另一个方向的分解状态图；

图3为本发明一种在线水质分析仪器实施例的液路模块原理图；

图4为图本发明一种在线水质分析仪器实施例的采样模块示意图；

图5为本发明一种在线水质分析仪器实施例的液路模块反应装置的恒温加热机构的分解状态图；

图6为本发明一种在线水质分析仪器实施例的试剂存放模块的试剂保存装置示意图；

图7为图6实施例的俯视图；

图8为本发明一种在线水质分析仪器实施例的电路模块构架图。

附图标记

S 一种在线水质分析仪器 1 底座

2 操控台 3 脚轮

11 废液存储模块 12 废液罐

21 壳体 22 显示操作模块

23 电路模块 231 中控单元

232 驱动单元 233 测量单元

234 驱动部件 235 测量通信接口

236 驱动通信接口 237 电源单元

24 采样模块 241 管道本体

242 进水口 243 过滤网

244 出水口 245 进样口

246 溢流口 25 液路模块

250 检测组 251 Y型三通接头

252 清洗三通阀 253 标样三通阀

254 混合装置 255 反应装置

2550 恒温加热机构 2551 恒温加热板

2552 反应管 2553 固定板

256 检测装置 257 试剂泵

258 水样泵 259 T型三通接头

26 试剂存放模块 260 试剂保存装置

261 试剂瓶存放箱 262 试剂瓶

263 液位探测器 264 进水管

265 排水管 266 导管

271 排液口

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。

如图1、图2所示为本发明的分解状态示意图，本发明一种在线水质分析仪器Q，包括底座1和设于底座1上方的操控台2。操控台2包括壳体21，固定于壳体21前侧的显示操作模块22，与显示操作模块22电性连接且位于其下方的电路模块23，固定于壳体21左侧的采样模块24，与采样模块24联通且位于其下方的液路模块25，及位于壳体21右侧且与液路模块25联通的试剂存放模块26；所述底座1设有与液路模块25末端联通的废液存储模块11。为了一次测量多个检测项目，液路模块25设有至少两个并联连接的检测组250，在此实施例中并联的检测组250为三个。

在此实施例中，为了整个仪器的移动方便和节省人力，底座1下方固定有脚轮3。

于其他实施例中，底座1设有移动装置。移动装置包括动力源和传动系统。

优选的，为了搬运、维修等方便，操控台2与底座1为可拆式联接。

如图3为本发明的液路模块25原理图。采样模块24设于各检测组250前端，各检测组250通过Y型三通接头251串联在采样模块24的进样口245管路上，以将水样分到各检测组250中去；各检测组250管路的排液口通过T型三通接头259将废液汇集到废液存储模块11。

图4为采样模块24的示意图，它包括竖立设置的管道本体241，设在管道本体241上方且联通水样的进水口242，设在管道本体241下方的出水口244，设在管道本体241侧边的进样口245，管道本体241内部设有至少一个筛状过滤网243，于过滤网243上侧边设有溢流口246，且与废液存储模块11联通。下方出水口244平时堵住，需要清洗或其它维护的时候打开。水样是从上而下流进来，通过过滤网243产生阻力，并通过重力作用，使得气泡从水样中溢出，减少对水样检测的干扰。

其中，检测组250包括与所述采样模块24联通的进样口245；与进样口245连接的清洗三通阀252，所述的清洗三通阀252还设有一清洗液进料口；与清洗三通阀252的出口连接的标样三通阀253，所述的标样三通阀253还设有一标样进料口；与标样三通阀253的出口连接的混合装置254，所述的混合装置254至少设有一个试剂进料口；与混合装置254的出口连接的反应装置255；与反应装置255的出口连接的检测装置256；及与检测装置256的出口连接的排液口271。

优选的，检测组250还包括串联在混合装置254前方的水样泵258；所述试剂进料口设有试剂泵257，以将试剂送至混合装置254。

优选的，反应装置255管路呈弯曲状，延长反应时间，使试剂和水样充分的反应；对温度有要求的检测项目，呈弯曲状的管路外侧设有恒温控制加热机构2550，使试剂和水样在适宜的条件下充分反应。

优选的，清洗三通阀252、标样三通阀253均为电磁阀，有益于实现智能化控制；所述的标样三通阀253为二个以上，且为串联式管路联接。

如图5所示为本发明的反应装置255外侧设置的恒温控制加热机构2550，它包括恒固定板2553板，固定板2553上设有用于镶嵌弯曲状的反应管2552的凹槽，及覆盖在反应管2552且固定在固定板2553上的恒温加热板2551，恒温加热板2551与电源连接。恒温控制加热机构2550保证在反应管2552水样和试剂在适当的温度充分反应，使在后续的检测装置256能检测得更加准确。

如图6和7所示，为本发明的试剂存放模块26简视图，它包括若干试剂瓶262，一端与试剂泵257连接另一端延伸至试剂瓶262内的导管266，及试剂保存装置260；所述试剂保存装置260包括与采样模块24联通的进水管264，与进水管264联通的试剂瓶存放箱261，及与试剂瓶存放箱261联通的排水管265；所述试剂瓶262设有若干个，并以间隔方式设于所述试剂瓶262存放箱261内。

通过水样不断流入试剂瓶存放箱261内，浸没试剂瓶262，多余的水经排水管265流出，注入试剂瓶存放箱261中的水样将试剂瓶262和空气隔离，保证试剂温度与当前水样温度相当，避免试剂温度因空气温度升高而升高，从而达到延长试剂保质期的作用，起到省钱、省能、方便、环保的效果。

优选的，所述试剂瓶262底部设有液位探测器263，以实时监控试剂的余量。

如图8所示为本发明电路模块23的构架图。所述电路模块23包括中控单元231，驱动单元232，测量单元233，连接中控单元231和测量单元233的测量通信接口235，及连接中控单元231和驱动单元232的驱动通信接口236；所述驱动单元232的输出端电性连接有若干驱动部件234；所述测量单元233的输入端电性连接有若干所述检测装置256；所述驱动部件234为所述的水样泵258、试剂泵257、清洗三通阀252及标样三通阀253；所述中控单元231还与所述的显示操作模块22电性连接。还包括与中控单元231、驱动单元232、测量单元233连接的电源单元237。

电路模块23经过分解整合后，每个单元的功能定义明确，单元之间既相互独立又紧密连接。由于各个单元功能单一明确，便于维修时对故障点的定位。另外，当发现是某个器件损坏时，也只需更换某个模块，不必更换整体电路，达到了降低维修成本，简化维修程序。每个单元的通过各通信接口连接协作运行，如果需要增加或者减少某项功能，只需在单元上增加或减少电路，有很好的可拓展性，能大大降低开发成本和缩短开发时间。还有，由于各个模块的可拓展性，增加了仪器的稳定性和仪器升级换代的便捷性。

优选的，废液存储模块11设有废液罐12，所述废液罐12底部设有液位探测器263，以实时监控废液的液位状态。

显示操作模块22包括显示屏和按键，两者都和电路模块23电性连接。

优选的，显示屏为触控屏，表面设有触摸按键，已构成所述的按键。

一种在线水质分析仪器的水质检测方法，包括以下步骤：

1、在线水质分析仪器进入检测状态，一个检测组250工作或并联的多个检测组250同时工作；清洗三通电磁阀252得电，阀芯滑向一端，使清洗液进料口与管路联通；同时，水样泵258启动；在水样泵258的动力下，清洗液对管路及各模块进行清洗，清洗液最后排到废液存储模块11；清洗完毕，水样泵258停止工作，随后清洗三通电磁阀252失电并处于常态，水路贯通；

2、清洗完毕后，在线水质分析仪器自动或手动进行调零，标样三通电磁阀253得电，阀芯滑向一端，使标样液进料口与管路联通；同时，水样泵258在启动，在水样泵258的动力下，标样液排走管路及各模块中的清洗液，当管路中标样液稳定时，检测装置256开始工作，对仪器进行校准；校准完毕后，标样三通电磁阀253失电并处于常态，水路贯通；

3、校准完毕后，水样在水样泵258的动力下进入混合装置254，同时试剂泵257启动，使试剂进入混合装置254，两者充分混合后，进入反应装置255充分反应；

4、反应后稳定的水样进入检测装置256，并开始检测工作；检测装置256检测到的数据通过电路模块23传输至显示操作模块22；检测装置256检测到的数据与设定值有偏差时，仪器发出报警信号，通知工作人员；

5、继续循环步骤3和4，直到在线水质分析仪器断电或关机。

综上所述，本发明一种在线水质分析仪器的液路模块至少两个并联连接的检测组，一个检测组能检测一个或多个水质项目，所以一台仪器也能检测多个项目，相对于现有技术的一台仪器只能检测一个水质项目，不仅可以节省一笔昂贵的设备成本而且也能大大降低人工成本。一台仪器可替代现有技术的几台仪器，减少了占据空间，简化了线路液路，从而避免水资源的浪费，极大地提高了检测效率和管理效率。

上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种在线水质分析仪器，包括底座和设于底座上方的操控台，其特征在于所述操控台包括壳体，固定于壳体前侧的显示操作模块，与显示操作模块电性连接且位于其下方的电路模块，固定于壳体左侧的采样模块，与采样模块联通且位于其下方的液路模块，及位于壳体右侧且与液路模块联通的试剂存放模块；所述底座设有与液路模块末端联通的废液存储模块；所述液路模块设有至少两个并联连接的检测组。

2.根据权利要求1所述的一种在线水质分析仪器，其特征在于所述检测组包括：与所述采样模块联通的进样口；

与进样口连接的清洗三通阀，所述的清洗三通阀还设有一清洗液进料口；

与清洗三通阀的出口连接的标样三通阀，所述的标样三通阀还设有一标样进料口；

与标样三通阀的出口连接的混合装置，所述的混合装置至少设有一个试剂进料口；

与混合装置的出口连接的反应装置；

与反应装置的出口连接的检测装置；

及与检测装置的出口连接的排液口。

3.根据权利要求2所述的一种在线水质分析仪器，其特征在于所述检测组还包括串联在混合装置前方的水样泵；所述试剂进料口设有试剂泵，以将试剂送至混合装置。

4.根据权利要求2或3所述的一种在线水质分析仪器，其特征在于所述的反应装置管路呈弯曲状；所述反应装置管路外侧至少设有一个恒温控制加热机构。

5.根据权利要求2或3所述的一种在线水质分析仪器，其特征在于所述的清洗三通阀、标样三通阀均为电磁阀；所述的标样三通阀为二个以上，且为串联式管路联接。

6.根据权利要求1所述的一种在线水质分析仪器，其特征在于所述底座下方设有脚轮；所述的操控台与所述的底座为可拆式联接。

7.根据权利要求1所述的一种在线水质分析仪器，其特征在于所述试剂存放模块包括若干试剂瓶，一端与试剂泵连接另一端延伸至试剂瓶内的导管，及试剂保存装置；所述试剂保存装置包括与采样模块联通的进水管，与进水管联通的试剂瓶存放箱，及与试剂瓶存放箱联通的排水管；所述试剂瓶设有若干个，并以间隔方式设于所述试剂瓶存放箱内；所述试剂瓶底部设有液位探测器，以实时监控试剂的余量。

8.根据权利要求1所述的一种在线水质分析仪器，其特征在于所述电路模块包括中控单元，驱动单元，测量单元，连接中控单元和测量单元的测量通信接口，及连接中控单元和驱动单元的驱动通信接口；所述驱动单元的输出端电性连接有若干驱动部件；所述测量单元的输入端电性连接有若干所述检测装置；所述驱动部件为所述的水样泵、试剂泵及三通电磁阀；所述中控单元还与所述的显示操控模块电性连接；还包括与中控单元、驱动单元、测量单元连接的电源单元。

9.根据权利要求1所述的一种在线水质分析仪器，其特征在于所述废液存储模块设有废液罐，所述废液罐底部设有液位探测器，以实时监控废液的液位状态。

10.权利要求1所述的一种在线水质分析仪器的水质检测方法，其特征在于包括以下步骤：

1)在线水质分析仪器进入检测状态，一个检测组工作或并联的多个检测组同时工作；清洗三通电磁阀得电，阀芯滑向一端，使清洗液进料口与管路联通；同时，水样泵启动；在水样泵的动力下，清洗液对水样管及各模块进行清洗，清洗后的清洗液最后排到废液存储模块；清洗完毕，水样泵停止工作，清洗三通电磁阀失电并处于常态，水路贯通；

2)清洗完毕后，在线水质分析仪器自动或手动进行调零；随后标样三通电磁阀得电，阀芯滑向一端，使标样液进料口与管路联通；同时，水样泵再启动；在水样泵的动力下，标样液排走管路及各模块中的清洗液，当管路中标样液稳定时，检测装置开始工作，对在线水质分析仪器进行校准；校准完毕后，标样三通电磁阀失电并处于常态，水路贯通；

3)校准完毕后，水样在水样泵的动力下进入混合装置，同时试剂泵启动，使试剂进入混合装置，两者混合后，进入反应装置充分反应；

4)反应后稳定的水样进入检测装置，并开始检测工作；检测装置检测到的数据通过电路模块传输至显示操作模块；检测装置检测到的数据与设定值有偏差时，在线水质分析仪器发出报警信号；

5)继续循环步骤3和4，直到在线水质分析仪器断电或关机。