CN106596433A - 一种带有加热系统的水质检测系统 - Google Patents

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吴金节
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    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
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    • G01N2021/3155—Measuring in two spectral ranges, e.g. UV and visible

Abstract

本发明公开了一种带有加热系统的水质检测系统，光谱测试单元一和光谱测试单元二均包括有光源、检测探头和光谱仪，光谱测试单元一和光谱测试单元二分别与工业计算机一和工业计算机二连接，工业计算机一和工业计算机二均与总控计算机连接，所述的总控计算机分别连接有报警装置、存储模块、显示模块和仪控模块，仪控模块分别连接有清洗系统和流路系统，清洗系统连接流路系统，流路系统上连接有样品预处理装置。本发明增加了加热系统，加热系统可给样品池内的样品加热，再通过系统测试加热过后的水质的参数，研究温度对水质的影响。

Description

一种带有加热系统的水质检测系统
技术领域
本发明涉及环保系统技术领域，尤其涉及一种带有加热系统的水质检测系统。
背景技术
水质分析是对水资源的质量状况和变化规律进行测定和评价，为国家和各级政府开发利用、管理与保护水资源提供科学依据。水资源的质量状况通常用水质指标来描述，常用的水质指标包括化学需氧量(COD，Chemical Oxygen Demand)、总有机碳(TOC，TotalOrganic Carbon)、硝酸盐氮(NO3-N)、浊度(TURB)等指标。我国国标法对许多水质指标的检测方法都是采用化学分析方法。例如，COD采用高锰酸盐指数或重铬酸钾法，硝酸盐氮采用酚二磺酸分光光度法或麝香草酚分光光度法等。这些化学方法能够比较准确地测量出对应的水质参数，但在测量过程中几乎都存在耗时长、所需化学试剂多、稳定性差、故障率高、使用与维护成本高以及二次污染等问题。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种带有加热系统的水质检测系统。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种带有加热系统的水质检测系统，包括有光谱测试单元一、光谱测试单元二和供电电源，所述的光谱测试单元一和光谱测试单元二均包括有光源、检测探头和光谱仪，所述的检测探头包括有准直透镜和聚焦透镜，在准直透镜和聚焦透镜之间设置玻璃样品池，在玻璃样品池的前后侧壁上设有加热装置和温度传感器，所述的加热装置连接有加热控制器，所述的加热控制器和温度传感器均与总控制计算机连接，光谱测试单元一和光谱测试单元二分别与工业计算机一和工业计算机二连接，工业计算机一和工业计算机二均与总控计算机连接，所述的总控计算机分别连接有报警装置、存储模块、显示模块、触摸屏和仪控模块，仪控模块分别连接有清洗系统和流路系统，清洗系统连接流路系统，流路系统上连接有样品预处理装置，流路系统分别给光谱测试单元一和光谱测试单元二提供测试样品，所述的供电电源给系统供电，样品预处理装置将样品中的杂质去除，再通过流路系统将样品采集至光谱测试单元一和光谱测试单元二，光源通过入射光路将紫外-可见光通过准直透镜准直，再通过样品吸收后，通过聚焦透镜聚焦后传输至光谱仪，光谱仪将光电信号转换成数字光谱数据并传输给工业计算机一和工业计算机二，工业计算机一和工业计算机二分别得到水质的紫外-可见光吸收光谱，并计算出水质参数，工业计算机一和工业计算机二分别将计算出的水质参数传输至总控计算机，总控计算机将每两个相对应的参数进行比较，差距超出预先设定的范围时，启动报警装置，若差距没超出预先设定的范围，总控计算机取两个数据的平均值作为最后的测试的数据，分别发送到存储模块和显示模块进行存储和显示，清洗系统由仪控模块进行控制，对流路系统进行清洗。
所述的清洗系统包括有反冲泵，反冲泵采用气水混合冲洗流路。
所述的样品预处理装置包括有双层带有中空腔体的池子，池子内层和外层为可拆卸连接，池子内层的侧壁为滤网。
所述的光源为光纤氙灯光源。
所述的水质参数包括有COD、TOC、TURB、NO3-N。
本发明的优点是：本发明使用了基于紫外可见光谱检测物理检测方法，避免了污染的问题，另外增加了两个测试单元和两个工业计算机，防止因为失误造成的数据误差大，当误差较大时，总控计算机发出报警，提醒工作人员测试误差大，检测是不是有仪器损坏或操作不当，减少检测错误的问题，使用方便，加热系统可给样品池内的样品加热，再通过系统测试加热过后的水质的参数，研究温度对水质的影响。
附图说明
图1为本发明的工作原理图。
具体实施方式
如图1所示，一种带有加热系统的水质检测系统，包括有光谱测试单元一1、光谱测试单元二2和供电电源3，所述的光谱测试单元一1和光谱测试单元二2均包括有光源4、检测探头5和光谱仪6，所述的检测探头5包括有准直透镜和聚焦透镜，在准直透镜和聚焦透镜之间设置玻璃样品池，在玻璃样品池的前后侧壁上设有加热装置7和温度传感器8，所述的加热装置7连接有加热控制器9，所述的加热控制器9和温度传感器8均与总控制计算机10连接，光谱测试单元一1和光谱测试单元二2分别与工业计算机一11和工业计算机二12连接，工业计算机一11和工业计算机二12均与总控计算机10连接，所述的总控计算机10分别连接有报警装置13、存储模块14、显示模块15、触摸屏16和仪控模块17，仪控模块17分别连接有清洗系统18和流路系统19，清洗系统18连接流路系统19，流路系统19上连接有样品预处理装置20，流路系统19分别给光谱测试单元一1和光谱测试单元二2提供测试样品，所述的供电电源3给系统供电，样品预处理装置20将样品中的杂质去除，再通过流路系统19将样品采集至光谱测试单元一1和光谱测试单元二2，光源4通过入射光路将紫外-可见光通过准直透镜准直，再通过样品吸收后，通过聚焦透镜聚焦后传输至光谱仪6，光谱仪6将光电信号转换成数字光谱数据并传输给工业计算机一11和工业计算机二12，工业计算机一11和工业计算机二12分别得到水质的紫外-可见光吸收光谱，并计算出水质参数，工业计算机一11和工业计算机二12分别将计算出的水质参数传输至总控计算机10，总控计算机10将每两个相对应的参数进行比较，差距超出预先设定的范围时，启动报警装置13，若差距没超出预先设定的范围，总控计算机取两个数据的平均值作为最后的测试的数据，分别发送到存储模块14和显示模块15进行存储和显示，清洗系统18由仪控模块17进行控制，对流路系统19进行清洗。
所述的清洗系统18包括有反冲泵，反冲泵采用气水混合冲洗流路。
所述的样品预处理装置20包括有双层带有中空腔体的池子，池子内层和外层为可拆卸连接，池子内层的侧壁为滤网。
所述的光源4为光纤氙灯光源。
所述的水质参数包括有COD、TOC、TURB、NO3-N。
紫外可见光普法是基于测量水体中有机物对紫外-可见光的吸收强度来确定COD值的方法，有机物对紫外光的吸收遵循Lambert Beer定律，对于样品池，其光程不变，有机物、无机还原性物质种类及其吸收系数不变，在特定条件下COD的值，可由其对紫外-可见光的吸收度确定。
由于COD＝CODA+CODB，
所以其中，Wc、n、p、CODB都有固定的值，在成分相对稳定的水体中，TOC和COD值存在很好的相关关系，可以通过水质的COD值，来分析TOC值。
浊度的检测依据Lambert Beer定律，入射光透过样品后被衰减的程度与待测样品的浊度有如下关系式，
式子中，A表示溶液中物质的吸光度，I0表示入射光强度，I表示投射光强度，a为比例系数，b为光程长度，c为溶液浓度，通过检测透过待测样品的透射光的强度可以反映其浊度值。
紫外分光光度法测量水质硝酸盐氮，利用硝酸根离子在220nm波长处的吸收，在275nm处作为补偿测量，来校正硝酸盐氮的值，
Aadj＝A220-2A275
其中，Aadj为校正后的吸光度，A220为220nm波长处测得的吸光度，A275为275nm波长处测得的吸光度，在计算得到校正后的吸光度后，从校准曲线中查询得到对应的NO3-N的量。

Claims (5)

1.一种带有加热系统的水质检测系统，其特征在于：包括有光谱测试单元一、光谱测试单元二和供电电源，所述的光谱测试单元一和光谱测试单元二均包括有光源、检测探头和光谱仪，所述的检测探头包括有准直透镜和聚焦透镜，在准直透镜和聚焦透镜之间设置玻璃样品池，在玻璃样品池的前后侧壁上设有加热装置和温度传感器，所述的加热装置连接有加热控制器，所述的加热控制器和温度传感器均与总控制计算机连接，光谱测试单元一和光谱测试单元二分别与工业计算机一和工业计算机二连接，工业计算机一和工业计算机二均与总控计算机连接，所述的总控计算机分别连接有报警装置、存储模块、显示模块、触摸屏和仪控模块，仪控模块分别连接有清洗系统和流路系统，清洗系统连接流路系统，流路系统上连接有样品预处理装置，流路系统分别给光谱测试单元一和光谱测试单元二提供测试样品，所述的供电电源给系统供电，样品预处理装置将样品中的杂质去除，再通过流路系统将样品采集至光谱测试单元一和光谱测试单元二，光源通过入射光路将紫外-可见光通过准直透镜准直，再通过样品吸收后，通过聚焦透镜聚焦后传输至光谱仪，光谱仪将光电信号转换成数字光谱数据并传输给工业计算机一和工业计算机二，工业计算机一和工业计算机二分别得到水质的紫外-可见光吸收光谱，并计算出水质参数，工业计算机一和工业计算机二分别将计算出的水质参数传输至总控计算机，总控计算机将每两个相对应的参数进行比较，差距超出预先设定的范围时，启动报警装置，若差距没超出预先设定的范围，总控计算机取两个数据的平均值作为最后的测试的数据，分别发送到存储模块和显示模块进行存储和显示，清洗系统由仪控模块进行控制，对流路系统进行清洗。
2.根据权利要求1所述的一种带有加热系统的水质检测系统，其特征在于：所述的清洗系统包括有反冲泵，反冲泵采用气水混合冲洗流路。
3.根据权利要求1所述的一种带有加热系统的水质检测系统，其特征在于：所述的样品预处理装置包括有双层带有中空腔体的池子，池子内层和外层为可拆卸连接，池子内层的侧壁为滤网。
4.根据权利要求1所述的一种带有加热系统的水质检测系统，其特征在于：所述的光源为光纤氙灯光源。
5.根据权利要求1所述的一种带有加热系统的水质检测系统，其特征在于：所述的水质参数包括有COD、TOC、TURB、NO3-N。
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