CN106383109A - Cod在线监测仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水质自动监测装置技术领域，提供一种COD在线监测仪，包括机箱以及设于机箱内的反应装置、输液系统以及系统控制终端，试样以及各试剂通过输液系统分批次进行计量并按计量顺序传输至反应装置内，并且每向反应装置完成一次输液后均对仪器的输液通道进行一次或多次清洗，试样和各试剂在反应装置内发生氧化反应，获得试样的吸光度，再经过系统控制终端换算成COD值。在每次完成传输动作后均对仪器的输液通道内部进行一次或多次清洗，这样，避免人工测量时所带来的人为误差，并且减少试样以及各试剂之间在传输过程中的相互影响，提高测试结果的稳定性以及准确性，从而获得试样更加真实、准确的COD值。

Description

COD在线监测仪

技术领域

本发明涉及水质自动监测装置技术领域，尤其涉及一种COD在线监测仪。

背景技术

COD(Chemical Oxygen Demand)又名化学需氧量，是水质污浊的指标之一，其显示了利用氧化剂使水样中所含的有机化合物等可氧化物质氧化时所消耗的氧化剂的量，作为氧当量。

化学需要量测定的标准方法为重铬酸盐法，其测定原理为：在硫酸酸性介质中，以重铬酸钾为氧化剂，硫酸银为催化剂，硫酸汞为氯离子的掩盖剂，消解反应液硫酸酸度为9mol/L，加热使消解反应液沸腾，消解温度为165℃±2℃。以水冷却回流加热反应2h，消解液自然冷却后，以试亚铁灵为指示剂，以硫酸亚铁铵溶液滴定剩余的重铬酸钾，根据硫酸亚铁铵溶液的消耗量计算水样的COD值。还包括高锰酸钾法、分光光度法、快速消解法以及快速消解分光光度法。其中，高锰酸钾法是利用高锰酸钾作为氧化剂；分光光度法是以标准方法为基础，利用重铬酸钾氧化有机物时，六价铬还原成三价铬，建立六价铬或三价铬的吸光度值与水样COD值换算关系，来测定水样COD值。

目前，现有的COD在线监测仪器均为人工干预，需现配调制试剂，并且在输送试剂和水样进行反应过程中，仪器的清洁度难以保持，从而导致测试精度低，测试结果误差大的问题。

发明内容

综上所述，本发明的目的在于提供一种COD在线监测仪，旨在解决现有的COD在线监测仪在测试过程中需人工干预以及仪器自身清洁度难以保持所导致的最终测试结果误差大，测试精度低的问题。

本发明是这样实现的，COD在线监测仪，包括机箱，还包括设于所述机箱内反应装置、输液系统以及系统控制终端：

所述反应装置，供试样与多种试剂发生氧化反应，以获得试样的吸光度；

所述输液系统，连通于所述反应装置，将试样以及各试剂分批次计量并按计量顺序依次传输至所述反应装置内；

所述系统控制终端，电连接于所述反应装置以将所述吸光度转化为COD值，所述系统控制终端电连接于所述输液系统以控制所述输液系统自动输送待检测的液体，每向所述反应装置完成一次输液后，所述系统控制终端控制所述输液系统对仪器中的所有输液通道进行一次或多次清洗。

进一步地，所述输液系统包括向试样以及各试剂提供传输动力的驱动机构、用于分流试样以及各试剂的分流装置以及计量装置，所述系统控制终端电连接于所述驱动结构和所述分流装置，所述计量装置和所述反应装置均连通于所述分流装置，试样以及各试剂依次经过所述分流装置分流后，进入所述计量装置进行计量，计量完成后试样以及各试剂返回所述分流装置以最终汇聚于所述反应装置内进行氧化反应，每向所述反应装置完成一次输液后，所述系统控制终端控制所述驱动机构和所述分流装置对仪器中的所有输液通道进行一次或多次清洗。

具体地，所述分流装置为一多联电磁阀，所述多联电磁阀的一端通过若干导管连通于试样、各试剂以及清洗剂，所述多联电磁阀另一端通过一导管连通于所述计量装置，所述多联电磁阀的第三端通过一导管连通于所述反应装置；

或者，所述分流装置为一多通阀组，所述多通阀组的其中一阀口通过一导管连通于所述计量装置，所述多通阀组的另一阀口通过一导管连通于所述反应装置，所述多通阀组的其他阀口通过若干导管分别连通于试样以及各试剂。

进一步地，所述计量装置包括计量管以及多个用于检测所述计量管内试样或试剂液面高度的光计量单元，各所述光计量单元沿所述计量管的轴向方向依次设于所述计量管的侧壁上，所述计量管连通于所述分流装置，各所述光计量单元均电连接于所述驱动机构。

进一步地，所述反应装置包括壳体、设于所述壳体内的反应池、用于检测所述反应池内反应液吸光度的检测装置以及用于保持所述反应池反应温度的恒温装置。

具体地，所述恒温装置包括绕于所述反应池外侧的加热电阻丝、用于使所述壳体内空气循环流动的风扇组以及用于检测所述反应池温度的温度感应器，所述风扇组设于所述壳体外侧。

进一步地，还包括一止液阀，所述止液阀一端连通于所述反应装置，所述止液阀的另一端连通于所述计量装置。

进一步地，还包括一隔板门，所述隔板门枢接于所述机箱内壁并将所述机箱内腔分隔成前室和后室，所述反应装置和所述输液系统位于所述前室内并设于所述隔板门的正面，所述系统控制终端位于所述后室。

进一步地，还包括一显示屏，所述显示屏电连接于所述系统控制终端且设于所述机箱外侧。

与现有技术相比，本发明提供的COD在线监测仪，利用输液系统将试样以及各试剂按批次进行计量，完成后并按计量顺序依次输入至反应装置内进行氧化反应，并且，在每次完成传输动作后均对仪器所有输液通道进行一次或多次清洗，这样，避免人工测量时所带来的人为误差，并且减少试样以及各试剂之间在传输过程中的相互影响，提高测试结果的稳定性以及准确性，从而获得试样更加真实、准确的COD值。

附图说明

图1是本发明实施例提供的COD在线监测仪的爆炸图；

图2是本发明实施例提供的COD在线监测仪的主视图；

图3是本发明实施例提供的COD在线监测仪的后视图；

图4是本发明实施例提供的分流装置的主视图；

图5是本发明实施例提供的反应装置的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的试样COD值检测流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者间接在另一个元件上。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者间接连接至该另一个元件上。

还需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下、顶、底等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

请参考图1，本发明实施例提供的COD在线监测仪，包括机箱1以及设于机箱1内的反应装置2、输液系统3以及系统控制终端4，试样以及各试剂通过输液系统3分批次进行计量并按计量顺序传输至反应装置2内，试样和各试剂在反应装置2内发生氧化反应，并获得试样的吸光度，系统控制终端4电连接于反应装置2以将获取的吸光度换算成COD值，系统控制终端4电连接于输液系统3以控制输液系统3自动输送待检测的液体，每向反应装置2完成一次输液后，系统控制终端4控制输液系统2对仪器中的所有输液通道进行一次或多次清洗。

本发明实施例提供的COD在线监测仪，利用系统控制终端4控制输液系统3将试样以及各试剂按批次进行计量，完成后并按计量顺序依次输入至反应装置2内进行氧化反应，并且，在每次完成传输动作后均对仪器内部所有的输液通道进行一次或多次清洗，这样，避免人工测量时所带来的人为误差，并且减少试样以及各试剂之间在传输过程中的相互影响，提高测试结果的稳定性以及准确性，从而获得试样更加真实、准确的COD值。

进一步地，请参考图1、图2、图3以及图6，在本实施例中，输液系统3包括驱动机构31、分流装置32以及计量装置33，系统控制终端4电连接于驱动结构31和分流装置32，计量装置33和反应装置2均连通于分流装置32，在驱动机构31的驱动力下，试样以及各试剂依次经过分流装置32分流后，进入计量装置33进行计量，计量完成后试样以及各试剂返回分流装置32以最终汇聚于反应装置2内进行氧化反应，每向反应装置2完成一次输液后，系统控制终端4控制驱动机构31和分流装置32对仪器中的所有输液通道进行一次或多次清洗。这样，减少试样以及各试剂之间在传输过程中的相互影响，提高测试结果的准确性。这里，仪器中所有输液通道包括分流装置32内用于输液的通道、分流装置32通向计量装置33的通道以及计量装置33内用于计量储液的通道。具体地，驱动机构31为一蠕动泵，蠕动泵的优点在于不与试剂直接接触，利用压力差实现试样以及各试剂由分流装置32传输至计量装置33内，并可实现正转和反转。试样和各试剂的流通路径为：在蠕动泵正转驱动力下，试样或试剂通过分流装置32分流后进入计量装置33内，计量出所需用量后，蠕动泵反转，将计量装置33内的试样或试剂回流至分流装置32内，最后，再经过分流装置32汇集于反应装置2内。当系统控制终端4控制驱动机构31和分流装置32完成上述输液过程后，再将输液对象切换为清洗剂，该清洗剂将流经分流装置32和计量装置33，最终回流至分流装置32处并排出至外部，这样，对分流装置32内用于输液的通道和计量装置33用于计量的通道进行一次或多次清洗以降低试样以及各试剂之间在传输过程中的相互影响。

具体地，请参考图1、图3和图4，在本实施例中，分流装置32为一多联电磁阀，多联电磁阀的一端通过若干导管(图中未示)连通于试样、各试剂以及清洗剂，多联电磁阀的另一端通过一导管连通于计量装置33，多联电磁阀的第三端通过一导管连通于反应装置2。这样，多联电磁阀的一端分别与试样、各试剂以及清洁剂连通，即试样、各试剂以及清洁剂可分别通过多联电磁阀依次进入计量装置33内，从而达到分流的目的，进入计量装置33内完成计量后，按原路回流至多联电磁阀内，再从多联电磁阀的第三端进入反应装置2内。优选地，分流装置32为一五联电磁阀，五联电磁阀包括依次串联连通的第一阀体321、第二阀体322、第三阀体323、第四阀体324以及第五电磁阀325，在第一阀体321设有第一总接口327，通过导管连通于计量装置33，第五阀体325上设有第二总接口328，通过导管连通于反应装置2，其余阀体均有与外部连通的分接口326，各分接口326分别连接一导管与试样、试剂以及清洁剂相对应，例如，第二阀体322的分接口326通过一导管连通于试样，第三阀体323的分接口326通过一导管连通于试剂，第四阀体324的分接口326通过一导管连通于清洁剂，当需计量第二阀体322处对应的试样时，该阀体的分接口326和第一总接口327打开，其余分接口326和第二总接口328闭合，试样由第二阀体322的分接口326进入，再由第一总接口327流出至计量装置33内，完成计量后，各分接口326均闭合，第一总接口327和第二总接口328打开，被计量后的试样由第一总接口327进入，穿过五联电磁阀，再由第二总接口328流出至反应装置2内。同理地，其他阀体对应的试剂也通过上述传输方式进入反应装置2内。

或者，图中未示，在本实施例中，分流装置32为一多通阀组，多通阀组的其中一阀口通过一导管连通于计量装置33，多通阀组的另一阀口通过一导管连通于反应装置，多通阀组的其他阀口通过若干导管分别连通于试剂、各试剂以及清洁剂，即试样、各试剂以及清洁剂可分别通过多通阀组依次进入计量装置33内，从而达到分流的目的，进入计量装置33内完成计量后，按原路回流至多通阀组内，再由多联电磁阀进入反应装置2内。

进一步地，请参考图1和图2，计量装置33包括计量管331以及多个光计量单元332，各光计量单元332沿计量管的轴向方向依次设于计量管331的侧壁上，计量管331连通于分流装置32，各光计量单元332均电连接于驱动机构32。具体地，光计量单元332包括光发射器33a以及与该光发射器33a相对应的光接收器33b，光发射器33a和光接收器33b沿计量管331的径向方向相对设置于计量管331的两侧，正常工作状态下，光发射器33a一直保持光束的发出，并由光接收器33b接收，当试样或试剂于计量管331内的液面阻挡光束，使得光接收器33b没有接收光束时，完成一次计量，此时，驱动机构31的电机反转，将计量完毕的试样或试剂从计量管331中排出回流至分流装置32内，并且，在每次计量试剂的间隙，均重复上述动作对清洁剂进行一次或多次计量，用于清洁分流装置32以及计量管331。优选地，在本实施例中，在正常工作状态中，计量管331处于竖直状态，并在计量管331上设有两端各设有一光计量单元332，从而获得两种计量结果，当然，根据具体实际需要，可在计量管331上设置多个光计量单元332。

进一步地，请参考图1、图2和图5，在本实施例中，反应装置2包括壳体21、反应池22、检测装置23以及恒温装置24。在一定温度下，试样以及各试剂于反应池22内进行氧化反应，并通过检测装置23在反应前后进行分别进行吸光度检测，两侧检测的差值则为试样的吸光度。具体地，反应池22处于壳体21所围设形成的黑暗环境中，检测装置23为一分光光度计，包括设于反应池22一侧的发光端231以及设于反应池22相对一侧接收端232，通过检测试剂在反应前后波长的变化情况，得出试样的吸光度。

具体地，请参考图5，在本实施例中，恒温装置24包括绕于反应池22外侧的加热电阻丝241、用于使壳体21内空气循环流动的风扇组242以及用于检测反应池22温度的温度感应器(图中未示)，风扇组242设于壳体21外侧。其工作原理如下：通过加热电阻丝241对反应池22加热以提供氧化反应所需的温度，当温度上限触发温度感应器时，温度感应器向风扇组242发出工作信号，使得壳体21内的空气流通，即外部的冷空进入壳体21，壳体21内部的热空气排出至外部，以实现恒温，当温度下限触发温度感应器时，风扇组242则停止工作。

进一步地，请参考图2，在本实施例中，还包括一止液阀5，止液阀5一端连通于反应装置2止液阀的另一端连通于计量装置33。止液阀5的作用是控制进入反应装置2内的各试剂以及试样和防止反应装置2内的反应液回流至计量装置33内。

进一步地，请参考图1至图3，在本实施例中，还包括一隔板门6，隔板门6枢接于机箱1内壁并将机箱1内腔分隔成前室和后室，反应装置2和输液系统3位于前室内并设于隔板门6的正面，系统控制终端4位于后室。这样，便于日常维护管理，并且充分利用了机箱1内的空间。

进一步地，请参考图1，在本实施例中，还包括一显示屏7，显示屏7电连接于系统控制终端4且设于机箱1外侧。利用显示屏7实现数据结果，更加直观。

具体地，请参考图6，当测试对象为水时，选择其他试剂有：氧化剂重铬酸钾、催化剂硫酸银以及掩盖剂硫酸汞，清洗剂为蒸馏水，水样的COD值测试步骤如下：

第一，将重铬酸钾计量并传输至反应装置2内，检测氧化反应前，六价铬的波长；

第二，利用蒸馏水清洗分流装置32以及计量装置33，并将清洗废液由计量装置33排出至外部；

第三，将硫酸银计量并传输至反应装置2内，并利用蒸馏水清洗分流装置32以及计量装置33，并将清洗废液由计量装置33排出至外部；

第四，将硫酸汞计量并传输至反应装置2内，利用蒸馏水清洗分流装置32以及计量装置33，并将清洗废液由计量装置33排出至外部；

第五，将试样水计量并传输至反应装置2内进行氧化反应，检测重铬酸钾被还原后三价铬的波长，通过两次测量差值，计算出试样水的吸光度，反应废液由反应装置2排出至外部；

第六，系统控制终端4再将该吸光度换算成为COD值。

上述步骤过程中，在每次计量间隙均对分流装置32和计量装置33进行清洗，避免试剂之间或者试样水与各试剂之间以及试剂与试剂之间相互污染，从而提供检测结果的精确性，并获得增加的检测结果的稳定性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.COD在线监测仪，包括机箱，其特征在于，还包括设于所述机箱内反应装置、输液系统以及系统控制终端：

所述反应装置，供试样与多种试剂发生氧化反应，以获得试样的吸光度；

所述输液系统，连通于所述反应装置，将试样以及各试剂分批次计量并按计量顺序依次传输至所述反应装置内；

所述系统控制终端，电连接于所述反应装置以将所述吸光度转化为COD值，所述系统控制终端电连接于所述输液系统以控制所述输液系统自动输送待检测的液体，每向所述反应装置完成一次输液后，所述系统控制终端控制所述输液系统对仪器中的所有输液通道进行一次或多次清洗。

2.如权利要求1所述的COD在线监测仪，其特征在于，所述输液系统包括向试样以及各试剂提供传输动力的驱动机构、用于分流试样与各试剂的分流装置以及计量装置，所述系统控制终端电连接于所述驱动结构和所述分流装置，所述计量装置和所述反应装置均连通于所述分流装置，试样以及各试剂经过所述分流装置分流后，进入所述计量装置进行计量，计量完成后试样以及各试剂返回所述分流装置以最终汇聚于所述反应装置内进行氧化反应，每向所述反应装置完成一次输液后，所述系统控制终端控制所述驱动机构和所述分流装置对仪器中的所有输液通道进行一次或多次清洗。

3.如权利要求2所述的COD在线监测仪，其特征在于，所述分流装置为一多联电磁阀，所述多联电磁阀的一端通过若干导管连通于试样、各试剂以及清洗剂，所述多联电磁阀另一端通过一导管连通于所述计量装置，所述多联电磁阀的第三端通过一导管连通于所述反应装置。

4.如权利要求2所述的COD在线监测仪，其特征在于，所述分流装置为一多通阀组，所述多通阀组的其中一阀口通过一导管连通于所述计量装置，所述多通阀组的另一阀口通过一导管连通于所述反应装置，所述多通阀组的其他阀口通过若干导管分别连通于试样以及各试剂。

5.如权利要求2所述的COD在线监测仪，其特征在于，所述计量装置包括计量管以及多个用于检测所述计量管内试样或试剂液面高度的光计量单元，各所述光计量单元沿所述计量管的轴向方向依次设于所述计量管的侧壁上，所述计量管连通于所述分流装置，各所述光计量单元均电连接于所述驱动机构。

6.如权利要求1至5任意一项所述的COD在线监测仪，其特征在于，所述反应装置包括壳体、设于所述壳体内的反应池、用于检测所述反应池内反应液吸光度的检测装置以及用于保持所述反应池反应温度的恒温装置。

7.如权利要求6所述的COD在线监测仪，其特征在于，所述恒温装置包括绕于所述反应池外侧的加热电阻丝、用于使所述壳体内空气循环流动的风扇组以及用于检测所述反应池温度的温度感应器，所述风扇组设于所述壳体外侧。

8.如权利要求1至5任意一项所述的COD在线监测仪，其特征在于，还包括一止液阀，所述止液阀一端连通于所述反应装置，所述止液阀的另一端连通于所述计量装置。

9.如权利要求1至5任意一项所述的COD在线监测仪，其特征在于，还包括一隔板门，所述隔板门枢接于所述机箱内壁并将所述机箱内腔分隔成前室和后室，所述反应装置和所述输液系统位于所述前室内并设于所述隔板门的正面，所述系统控制终端位于所述后室。

10.如权利要求1至5任意一项所述的COD在线监测仪，其特征在于，还包括一显示屏，所述显示屏电连接于所述系统控制终端且设于所述机箱外侧。