CN108132294A - 水质多元素在线监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水质多元素在线监测系统，包括进样系统、ICP源、接口、传输系统和分析系统，所述进样系统包括进样模块和雾化模块，进样模块进一步包括：第一切换部件，所述第一切换部件的至少二个输入端分别连接第一进样管路和第二进样管路，至少三个输出端分别连接第一废液瓶、第二废液瓶和雾化模块；通过所述第一切换部件的切换，使得第一进样管路和第二进样管路交替与所述雾化模块连通；第二切换部件，所述第二切换部件包括与所述第一进样管路相连的输出端和至少二个输入端；第三切换部件，所述第三切换部件包括与所述第二进样管路相连的输出端和至少二个输入端。本发明具有多元素同时检测、分析通量高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及水质分析领域，特别涉及一种利用电感耦合等离子体质谱仪进行水质多元素在线监测的系统。
背景技术
水质在线监测系统是一个把多项监测指标的分析仪表组合在一起，包括采样，分析，记录、整理数据(包括远程数据)，中心遥控等环节的系统，实现实时在线自动监测，可无人值守。现有的水质元素检测多采用电化学检测和分光光度法检测，主要存在以下缺陷：
1、只能进行单元素的检测，若要进行多元素检测，需要配置多个监测仪器，增加了系统复杂性与不稳定性；
2、部分元素的检出限要求高，检测结果的准确性不高。
随着水质在线检测的需求提升，要求检测的元素越来越多，规定的限值越来越低，常规的水质在线元素检测方法已无法满足日常需求。
发明内容
为了解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种元素检出限低、分析通量高、系统稳定性好、检测结果准确、可同时进行多元素检测的水质在线监测系统。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种水质多元素在线监测系统，包括进样系统、ICP源、接口、传输系统和分析系统，所述进样系统包括进样模块和雾化模块，所述进样模块进一步包括：
第一切换部件，所述第一切换部件的至少二个输入端分别连接第一进样管路和第二进样管路，至少三个输出端分别连接第一废液瓶、第二废液瓶和雾化模块；通过所述第一切换部件的切换，使得第一进样管路和第二进样管路交替与所述雾化模块连通，未与雾化模块连通的进样管路连通废液瓶；
第二切换部件，所述第二切换部件包括与所述第一进样管路相连的输出端和至少二个输入端；
第三切换部件，所述第三切换部件包括与所述第二进样管路相连的输出端和至少二个输入端。
根据上述的在线监测系统，优选地，所述进样模块进一步包括：
第四切换部件，所述第四切换部件包括与所述雾化模块入口相连的输出端和至少二个输入端。
根据上述的在线监测系统，可选地，所述第二切换部件的至少二个输入端、第三切换部件的至少二个输入端均包括清洗液输入端以及待测样品输入端、调谐液输入端、标样输入端中的至少一个。
根据上述的在线监测系统，优选地，所述进样模块进一步包括：
第五切换部件，所述第五切换部件设置在第二切换部件、第三切换部件的待测样品输入端的上游，包括待测样品输入端、清洗液输入端和分别连通第三废液瓶、第四废液瓶、第二切换部件或第三切换部件输入端的三个输出端。
根据上述的在线监测系统，优选地，所述第五切换部件与第二切换部件、第三切换部件相连的管路上设有输送泵。
根据上述的在线监测系统，优选地，所述第一切换部件和第五切换部件为电磁阀。
根据上述的在线监测系统，优选地，所述第二切换部件和第三切换部件为多通道进样阀。
根据上述的在线监测系统，优选地，所述第四切换部件为多通道进样阀，用于输入不同浓度的内标样，建立标准曲线。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
1、本发明利用电感耦合等离子体质谱仪对水质进样检测，实现多元素同时检测，且元素检出限低、系统稳定性好、检测结果准确。
2、本发明通过第一切换部件的切换，实现第一进样管路和第二进样管路交替与雾化模块连接，实现样品的连续进样，提高分析通量。
3、本发明通过第二切换部件和第三切换部件交替输入不同待测样品，实现分布式取样，同时可在第二切换部件和第三切换部件的输入端设置调谐液输入端、标样输入端等，实现系监测统的校准，提高检测结果的准确性；通过第四切换部件输入不同浓度的内标样，建立标准曲线，实现水质的在线监测。
4、本发明设有与第二切换部件、第三切换部件串接扩展的第五切换部件，在保证高通量分析的前提下，实现样品的远距离提取。
附图说明
参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：
图1是本发明实施例1的水质多元素在线监测系统的进样系统的结构简图；
图2是本发明实施例1的水质多元素在线监测系统的第一切换部件在不同切换状态下的结构示意图；
图3是本发明实施例2的水质多元素在线监测系统的进样系统的结构简图。
实施方式
图1-3以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
实施例1
本实施例提供了一种水质多元素在线监测系统，包括依次连接的进样系统、ICP离子源、接口、传输系统和分析系统，所述进样系统包括进样模块和雾化模块，所述雾化模块包括雾化器和雾化室；图1示意性地给出了本实施例进样系统的结构简图，图2示意性地给出了本实施例第一切换部件在不同切换状态下的连接关系图，如图1、2所示，所述进样模块进一步包括：
第一切换部件，所述第一切换部件的至少二个输入端分别连接第一进样管路和第二进样管路，至少三个输出端分别连接第一废液瓶、第二废液瓶和雾化模块；通过所述第一切换部件的切换，使得第一进样管路和第二进样管路交替与所述雾化模块连通，未与雾化模块连通的进样管路连通废液瓶；
第二切换部件，所述第二切换部件包括与所述第一进样管路相连的输出端和至少二个输入端；
第三切换部件，所述第三切换部件包括与所述第二进样管路相连的输出端和至少二个输入端。
所述ICP离子源、接口、传输系统和分析系统均为现有技术，在此不再赘述。
利用电感耦合等离子体质谱仪进行样品检测时，需要利用标液建立定量曲线，为实现水质的在线监测，故：
进一步地，所述进样模块包括：
第四切换部件，所述第四切换部件包括与所述雾化模块入口相连的输出端和至少二个输入端，所述至少二个输入端用于输入不同浓度的内标样，建立标准曲线。
为实现样品的连续进样，提高分析通量，通过第一切换部件实现第一进样管路和第二进样管路的交替进样，同时为排除不同样品间的交叉干扰，一个进样管路在进样的同时，另一进样管路进行清洗排废，故：
进一步地，所述第二切换部件的至少二个输入端、第三切换部件的至少二个输入端均包括清洗液输入端以及待测样品输入端、调谐液输入端、标样输入端中的至少一个。
本实施例的优势在于：本实施例利用电感耦合等离子体质谱仪进行水质在线监测，降低了元素检出限，实现多元素同时检测，且分析通量高，系统结构简单、稳定性好。
实施例2
图3示意性地给出了本实施例进样系统的结构简图，与实施例1不同的是，所述进样模块还包括：
第五切换部件，所述第五切换部件设置在第二切换部件、第三切换部件的待测样品输入端的上游，包括待测样品输入端、清洗液输入端和分别连通第三废液瓶、第四废液瓶、第二切换部件或第三切换部件输入端的三个输出端；此时，第二切换模块、第三切换模块的直接输入端无需设置清洗液输入端。在第二切换部件、第三切换部件的待测样品输入端的上游均可设置所述第五切换部件，通过第五切换部件的切换，实现样品的分布式远程提取和清洗。
进一步地，所述第五切换部件与第二切换部件、第三切换部件相连的管路上设有输送泵，为远距离采样提供动力。
实施例3
本发明实施例2的水质多元素在线监测系统在水质监测领域的应用例。
在该应用例中，所述第一切换部件为含二个输入端、三个输出端的电磁阀，实现第一进样管路、第二进样管路与雾化模块间的交替连通；所述第二切换部件和第三切换部件均为六通进样阀，第二切换部件的输入端连通样品1、样品3、样品5、样品7和标样，第三切换部件的输入端连通样品2、样品4、样品6、样品8和调谐液，通过第一切换部件的切换，使得样品按照编号顺序依次进样；第四切换部件为六通进样阀，输入端连接6个不同浓度的内标，输出端连接雾化模块的入口；第五切换部件也为含二个输入端、三个输出端的电磁阀，实现样品的分布式远程提取和进样通道的清洗。
Claims (8)
1.一种水质多元素在线监测系统，包括进样系统、ICP源、接口、传输系统和分析系统，其特征在于：所述进样系统包括进样模块和雾化模块，所述进样模块进一步包括：
第一切换部件，所述第一切换部件的至少二个输入端分别连接第一进样管路和第二进样管路，至少三个输出端分别连接第一废液瓶、第二废液瓶和雾化模块；通过所述第一切换部件的切换，使得第一进样管路和第二进样管路交替与所述雾化模块连通，未与雾化模块连通的进样管路连通废液瓶；
第二切换部件，所述第二切换部件包括与所述第一进样管路相连的输出端和至少二个输入端；
第三切换部件，所述第三切换部件包括与所述第二进样管路相连的输出端和至少二个输入端。
2.根据权利要求1所述的在线监测系统，其特征在于：所述进样模块进一步包括：
第四切换部件，所述第四切换部件包括与所述雾化模块入口相连的输出端和至少二个输入端。
3.根据权利要求1所述的在线监测系统，其特征在于：所述第二切换部件的至少二个输入端、第三切换部件的至少二个输入端均包括清洗液输入端以及待测样品输入端、调谐液输入端、标样输入端中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的在线监测系统，其特征在于：所述进样模块进一步包括：
第五切换部件，所述第五切换部件设置在第二切换部件、第三切换部件的待测样品输入端的上游，包括待测样品输入端、清洗液输入端和分别连通第三废液瓶、第四废液瓶、第二切换部件或第三切换部件输入端的三个输出端。
5.根据权利要求4所述的在线监测系统，其特征在于：所述第五切换部件与第二切换部件、第三切换部件相连的管路上设有输送泵。
6.根据权利要求1所述的在线监测系统，其特征在于：所述第一切换部件和第五切换部件为电磁阀。
7.根据权利要求1所述的在线监测系统，其特征在于：所述第二切换部件和第三切换部件为多通道进样阀。
8.根据权利要求2所述的在线监测系统，其特征在于：所述第四切换部件为多通道进样阀，用于输入不同浓度的内标样，建立标准曲线。
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