CN109142260A - 一种紫外光度法cod在线分析仪及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明具体涉及一种紫外光度法COD在线分析仪及其工作方法，其特征在于：所述紫外光度法COD在线分析仪包括过滤装置、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、水泵、测量单元、测量槽；待测液体通过管道通过过滤装置、过滤装置通过管道与第一电磁阀相连、第一电磁阀通过管道与水泵相连，水泵通过管道与测量槽相连；标定液体通过管道通过第二电磁阀；第二电磁阀通过管道与水泵相连，水泵通过管道与测量槽相连；清洗液体通过管道通过第三电磁阀相连；第三电磁阀通过管道与水泵相连，水泵通过管道与测量槽相连；所述测量槽内设置紫外光源；所述紫外光源发射的紫外光穿过测量槽内的液体被测量单元接收。本方法能够提高了仪器测量的准确性和稳定性。

Description

一种紫外光度法COD在线分析仪及其工作方法

技术领域

本发明属于分析仪器技术领域，具体涉及一种紫外光度法COD在线分析仪及其工作方法。

背景技术

紫外光度COD在线分析仪是一种新型的COD在线分析仪，它是依据在一定条件下，被测介质中的COD和它的紫外吸光度之间存在着很好的相关性，这种相关性符合“朗伯-比尔定律”，利用这种相关性，可以实现对被测介质COD的测量。

“朗伯-比尔定律”指出：当平行单色光通过均匀非散热的溶液时，溶液对光线的吸收度与溶液的浓度以及溶液层的厚度成正比，

即：A=Ln(I₀/I)=KCL

（其中：A-吸光度；I0-入射光强；I-射出光强；C-溶液浓度；L-溶液厚度；K-比例常数）。仪器通过检测I₀和I，并依据上述公式求得COD值。

现有技术中，对I₀的测量一般是在仪器的标定时进行一次测量，每次标定需将进样管手动插入空白样中，并得将数值保存在仪器存储器内。在正常工作过程中只测量I值，计算出COD值。但是，这种测量方法由于环境温度、器件衰减等因素的影响，I₀是不断变化着的，这会对测量造成了较大的影响。在现有技术中，通常是在发现对测量结果造成了较大的影响时，再重新进行一次仪器标定。这样会带来测量的不方便。

发明内容

1.所要解决的技术问题：

针对上述提出的技术问题，本方法提出一种紫外光度法COD在线分析仪及其工作方法。本方法可以克服了上述由于环境温度和器件衰减造成的测量影响，提高了仪器测量的准确性和稳定性。

2.技术方案：

一种紫外光度法COD在线分析仪，其特征在于：所述紫外光度法COD在线分析仪包括过滤装置、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、水泵、测量单元、测量槽；待测液体通过管道通过过滤装置、过滤装置通过管道与第一电磁阀相连、第一电磁阀通过管道与水泵相连，水泵通过管道与测量槽相连；标定液体通过管道通过第二电磁阀；第二电磁阀通过管道与水泵相连，水泵通过管道与测量槽相连；清洗液体通过管道通过第三电磁阀相连；第三电磁阀通过管道与水泵相连，水泵通过管道与测量槽相连；所述测量槽内设置紫外光源；所述紫外光源发射的紫外光穿过测量槽内的液体被测量单元接收。

进一步地，所述测量单元包括光电管；所述光电管接收穿过测量槽内的液体的紫外光。

进一步地，所述光电管为两个，分别为工作光电管和辅助光电管；所述工作光电管表面覆盖波长为254nm的滤光片；所述辅助光电管表面覆盖波长为546nm的滤光片。

进一步地，所述紫外光源为冷阴极紫外灯。

进一步地，所述测量单元还包括测量控制系统，所述测量控制系统发送控制信号控制第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀的开闭。

进一步地，所述测量控制系统通过A/D转换电路接收来自光电管光信号。

进一步地，所述水泵的电动机是同步交流电机进行驱动。

一种紫外光度法COD在线分析仪的工作方法，包括以下步骤：

步骤一：第一电磁阀打开，取样泵工作将被测液体输入测量槽中，到达一定的容积时自动关闭第一电磁阀。

步骤二：用预定波长预定光强的紫外光照射测量槽中的被测介质，并测量其透射出来的紫外光的光强I；其中光强包括通过254nm的滤光片的光强I1与通过波长为546nm的滤光片的光强I2。

步骤三：打开第一电磁阀并将水泵的电动机方向流动将测量槽中的待测液体排出；打开第二电磁阀，水泵将标定液体输入测量槽中。

步骤四：关闭第二电磁阀；用预定波长预定光强的紫外光照射测量槽中的标定液体，并测量其透射出来的紫外光的光强Io；其中光强包括通过254nm的滤光片的光强Io1与通过波长为546nm的滤光片的光强Io2。

步骤五：根据I0和I计算出被测介质的COD值。

步骤六：取样结束，第三电磁阀打开，水泵将清洗液体输入测量槽中进行清洗。

3.有益效果：

（1）本方法提出的一种紫外光度法COD在线分析仪，采用了三个不同的电磁阀分别交替控制不同的液体进入测量槽中，能够克服由于环境温度和器件衰减造成的测量影响，提高了仪器测量的准确性和稳定性。

（2）本方法提出的一种紫外光度法COD在线分析仪，采用的紫外光源为波长254nm冷阴极紫外灯作为主要的光源。同时为了克服浊度对COD测量的影响，又引入546nm的单色可见光用以对浊度进行补偿。

（3）在本方法中选用了同步交流电机进行驱动，在控制测量系统的控制下可以实现电机的正反转以及停止，更方便检测工作的进行。

附图说明

图1为本发明的结构框架图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体的说明。

如附图1所示，一种紫外光度法COD在线分析仪，其特征在于：所述紫外光度法COD在线分析仪包括过滤装置、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、水泵、测量单元、测量槽；待测液体通过管道通过过滤装置、过滤装置通过管道与第一电磁阀相连、第一电磁阀通过管道与水泵相连，水泵通过管道与测量槽相连；标定液体通过管道通过第二电磁阀；第二电磁阀通过管道与水泵相连，水泵通过管道与测量槽相连；清洗液体通过管道通过第三电磁阀相连；第三电磁阀通过管道与水泵相连，水泵通过管道与测量槽相连；所述测量槽内设置紫外光源；所述紫外光源发射的紫外光穿过测量槽内的液体被测量单元接收。

进一步地，所述测量单元包括光电管；所述光电管接收穿过测量槽内的液体的紫外光。

进一步地，所述光电管为两个，分别为工作光电管和辅助光电管；所述工作光电管表面覆盖波长为254nm的滤光片；所述辅助光电管表面覆盖波长为546nm的滤光片。

进一步地，所述紫外光源为冷阴极紫外灯。

进一步地，所述测量单元还包括测量控制系统，所述测量控制系统发送控制信号控制第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀的开闭。

进一步地，所述测量控制系统通过A/D转换电路接收来自光电管光信号。

进一步地，所述水泵的电动机是同步交流电机进行驱动。

下面为本装置中进行测量COD的具体推导过程。

根据“朗帕-比尔”定律,在不考虑被测样品中浊度的情况下

CODuv=Ka*A₂₅₄=Ka*Ln(I_254-0/I₂₅₄) ----（5）

其中:CODuv ~由紫外吸光度计算得出的COD值；

Ka ~吸光度与COD的比例系数； A₂₅₄ ~254nm紫外吸光度；

I_254-0~通过空白样品的光强；I₂₅₄~通过被测样品的光强；

当考虑浊度的影响时，在254nm处的紫外吸光度，不仅有COD的贡献，有包含有浊度的贡献，即：

A₂₅₄= A_{254 C} + A_{254 Z}

这其中：A_{254 C}------由COD引起的紫外吸光度

A_{254 Z} ------由浊度引起的紫外吸光度

为了能够补偿浊度造成的影响，应从总的吸光度中减去由浊度引起的吸光度，即：

A_254C=A₂₅₄-A_254Z ----（6）

又根据式（4）式，可以用546nm对浊度的吸光度替代254nm对浊度的吸光度，即：

A_{254 Z} =Kb*A_{546 Z} =Kb*Ln（I_546-0/ I₅₄₆）----（7）

由式（5）,（6）和（7）可以得到：

CODuv =Ka*（A₂₅₄- Kb*A_{546 Z}）

=Ka*〔Ln(I_254-0/I₂₅₄)- Kb*Ln(I_546-0/I₅₄₆)〕----（8）

由式（8），可以看出：为了计算CODuv，需要测得在空白样品中254nm和 546nm的光照强度I_254-0 和I_546-0，再测得被测样品中254nm和 546nm的光照强度I₂₅₄ 和I₅₄₆，并以上述四个数据为基础，依据式（8）求得CODuv^[4]。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明的，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。

Claims (8)

1.一种紫外光度法COD在线分析仪，其特征在于：所述紫外光度法COD在线分析仪包括过滤装置、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、水泵、测量单元、测量槽；

待测液体通过管道通过过滤装置、过滤装置通过管道与第一电磁阀相连、第一电磁阀通过管道与水泵相连，水泵通过管道与测量槽相连；

标定液体通过管道通过第二电磁阀；第二电磁阀通过管道与水泵相连，水泵通过管道与测量槽相连；

清洗液体通过管道通过第三电磁阀相连；第三电磁阀通过管道与水泵相连，水泵通过管道与测量槽相连；

所述测量槽内设置紫外光源；所述紫外光源发射的紫外光穿过测量槽内的液体被测量单元接收。

2.根据权利要求1所述的一种紫外光度法COD在线分析仪，其特征在于：所述测量单元包括光电管；所述光电管接收穿过测量槽内的液体的紫外光。

3.根据权利要求2所述的一种紫外光度法COD在线分析仪，其特征在于：所述光电管为两个，分别为工作光电管和辅助光电管；所述工作光电管表面覆盖波长为254nm的滤光片；所述辅助光电管表面覆盖波长为546nm的滤光片。

4.根据权利要求2所述的一种紫外光度法COD在线分析仪，其特征在于：所述紫外光源为冷阴极紫外灯。

5.根据权利要求2所述的一种紫外光度法COD在线分析仪，其特征在于：所述测量单元还包括测量控制系统，所述测量控制系统发送控制信号控制第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀的开闭。

6.根据权利要求5所述的一种紫外光度法COD在线分析仪，其特征在于：所述测量控制系统通过A/D转换电路接收来自光电管光信号。

7.根据权利要求1所述的一种紫外光度法COD在线分析仪，其特征在于：所述水泵的电动机是同步交流电机进行驱动。

8.一种紫外光度法COD在线分析仪的工作方法，所述紫外光度法COD在线分析仪为如权利要求1-7任一权利要求的分析仪；其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：第一电磁阀打开，取样泵工作将被测液体输入测量槽中，到达一定的容积时自动关闭第一电磁阀；

步骤二：用预定波长预定光强的紫外光照射测量槽中的被测介质，并测量其透射出来的紫外光的光强I；其中光强包括通过254nm的滤光片的光强I₁与通过波长为546nm的滤光片的光强I₂；

步骤三：打开第一电磁阀并将水泵的电动机方向流动将测量槽中的待测液体排出；打开第二电磁阀，水泵将标定液体输入测量槽中；

步骤四：关闭第二电磁阀；用预定波长预定光强的紫外光照射测量槽中的标定液体，并测量其透射出来的紫外光的光强Io；其中光强包括通过254nm的滤光片的光强Io₁与通过波长为546nm的滤光片的光强Io₂；

步骤五：根据I₀和I计算出被测介质的COD值；

步骤六：取样结束，第三电磁阀打开，水泵将清洗液体输入测量槽中进行清洗。