CN111693722A - 一种微型集成式的水质在线监测系统 - Google Patents

一种微型集成式的水质在线监测系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种微型集成式的水质在线监测系统,属于水质在线监测技术领域。本发明的一种微型集成式的水质在线监测系统,包括泵阀集成模块、多路阀集成模块、消解集成模块,所述泵阀集成模块为泵阀一体化结构,避免与之相连的试剂定量环内的其余液体进入泵阀集成模块的阀腔,从而提高泵阀集成模块使用寿命;所述多路阀集成模块为双排多管路结构,各管路通过各自的电磁阀控制,以减少中间流路、明显缩短公共流道,从而提高检测精度与效率,使得设备更加集成化、微型化;所述多路阀集成模块通过出液管与消解集成模块相联通,通过在消解管两端分别直接安装上、下高压阀,从而形成集成化的消解集成模块,降低检测误差。

Description

一种微型集成式的水质在线监测系统
技术领域
本发明涉及水质在线监测技术领域,更具体地说是一种微型集成式的水质在线监测系统。
背景技术
现有技术的水质在线监测内容主要包括常规水质参数和营养盐参数,常规水质参数包括温度、pH、电导率、溶解氧、浊度、叶绿素和蓝绿藻等,营养盐参数包括氨氮含量、高锰酸盐指数、总磷含量和总氮含量等。
现阶段针对水质污染因子的在线监测仪器较多,方法原理多样。在技术原理、功能、设备构成、可实现测量的目标化合物等方面均有所不同。总的来说水质污染因子监测技术主要分为三大类:传感器类、光谱类、分光光度法。目前分光光度法被国内外环境保护机构广泛采用,作为环境水质污染因子监测的主要方法。使用分光光度法的主流仪器中,一般是一套系统只监测单一因子,系统占地面积大需要15~20平方米的监测站房,且集成化成程度较低,成本较高。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
针对现有水质污染因子监测系统占地面积大等问题,本发明设计了一种微型集成式的水质在线监测系统,包括多路阀集成模块、消解集成模块,从而缩短了公共流道,减少中间流路,提高检测精度与效率。
2.技术方案
为达到上述目的,本发明提供的技术方案为:
一种微型集成式的水质在线监测系统,包括多路阀集成模块、消解集成模块,所述多路阀集成模块与消解集成模块相联通;所述多路阀集成模块为双排多管路结构,各管路通过各自的电磁阀控制,相比于现有的管路控制阀,明显缩短了公共流道,并且减少了中间流路,从而提高检测精度与效率,使得设备更加集成化、微型化。
进一步的技术方案,还包括泵阀集成模块,所述泵阀集成模块通过试剂定量环与多路阀集成模块相联通;所述试剂定量环为环状结构,包括进液口和出液口;所述泵阀集成模块的进水口端连接有纯净水管,所述泵阀集成模块的出水口端连接在所述试剂定量环的进液口上,所述泵阀集成模块为泵阀一体化结构,所述泵阀集成模块的阀腔内仅有纯净水,通过控制泵阀集成模块使得待测水样或者各种检测试剂始终位于所述试剂定量环内,避免所述试剂定量环内的其余液体进入泵阀集成模块的阀腔,从而保护泵阀集成模块内部结构不检测液所腐蚀,提高泵阀集成模块使用寿命;由于所述泵阀集成模块阀腔内仅有纯净水,因此其内部结构无需使用高耐蚀材料,从而节约成本。
进一步的技术方案,所述试剂定量环的环状结构内部容量为定值,从而起到精准控制各检测试剂的用量,从而无需另外测量工具,进而提高检测效率与精度。
进一步的技术方案,所述消解集成模块包括消解管,所述消解管上端设置有上高压阀,所述消解管下端设置有下高压阀,所述消解管内设置有电阻丝,通过启动上高压阀和下高压阀,并对电阻丝加热,从而对消解管内混合的液体进行加热加压,完成消解反应;所述下高压阀上连接有出液管,所述出液管上远离所述下高压阀的一端连接在所述多路阀集成模块上,从而解决了传统通入消解反应模块内的出液管内部残一段余液体无法参与消解反应的问题,通过在消解管两端分别直接安装上高压阀和下高压阀,从而形成集成化的消解集成模块,从而降低检测误差,且提高设备的集成化。
进一步的技术方案,所述多路阀集成模块的双排多管路结构包括空气管、酸性溶液管、碱性溶液管、氧化剂管、还原剂管、取样水管,通过酸性溶液管、碱性溶液管、氧化剂管、还原剂管、取样水管依次抽取酸性溶液、碱性溶液、氧化剂管、还原剂管、样水进试剂定量环内,并通过空气管抽取空气分别将各管液体通过出液管排入所述消解集成模块内进行混合,所述空气管抽取空气起到抽液和搅拌作用。
进一步的技术方案,所述多路阀集成模块为双排多管路结构上还设置有废液管和清洗管,消解反应后的混合废液通过注射管排回多路阀集成模块,再通过废液管排出;通过清洗管抽取清洗液从而清洗各管路内残留液体,清洗后的液体再通过废液管排出即可。
进一步的技术方案,所述多路阀集成模块的双排多管路结构还包括标样管、备用管,以用于增加检测成分时备用。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案,与现有技术相比,具有如下有益效果:
(1)本发明的一种微型集成式的水质在线监测系统,所述多路阀集成模块为双排多管路结构,各管路通过各自的电磁阀控制,相比于现有的管路控制阀,明显缩短了公共流道,并且减少了中间流路,从而提高检测精度与效率,使得设备更加集成化、微型化;
(2)本发明的一种微型集成式的水质在线监测系统,所述泵阀集成模块通过试剂定量环与多路阀集成模块相联通;所述试剂定量环为环状结构,所述环状结构内部容量为定值,从而起到精准控制通入其内部的各检测试剂的用量,从而无需另外测量工具,进而提高检测效率与精度;
(3)本发明的一种微型集成式的水质在线监测系统,所述泵阀集成模块为泵阀一体化结构,所述泵阀集成模块的阀腔内仅有纯净水,通过控制泵阀集成模块使得待测水样或者各种检测试剂始终位于所述试剂定量环内,避免所述试剂定量环内的其余液体进入泵阀集成模块的阀腔,从而保护泵阀集成模块内部结构不检测液所腐蚀,提高泵阀集成模块使用寿命;由于所述泵阀集成模块阀腔内仅有纯净水,因此其内部结构无需使用高耐蚀材料,从而节约成本;
(4)本发明的一种微型集成式的水质在线监测系统,通过在消解管两端分别直接安装上高压阀和下高压阀,从而形成集成化的消解集成模块,从而解决了传统通入消解反应模块内的出液管内部残一段余液体无法参与消解反应的问题,以降低检测误差,且提高设备的集成化;
(5)本发明的一种微型集成式的水质在线监测系统,所述多路阀集成模块的双排多管路结构上设置有空气管,通过空气管抽取空气分别将其余管路上的各管内的液体通过出液管排入所述消解集成模块内进行混合,以起到抽液和搅拌作用;
(6)本发明的一种微型集成式的水质在线监测系统,消解反应后的混合废液通过出液管排回多路阀集成模块,再通过废液管排出,通过清洗管抽取清洗液从而清洗各管路内残留液体,清洗液一般是稀盐酸溶液,用来清洗管路里面残留的、附着性的且比较容易吸附在管壁上的一些东西,清洗后的液体再通过废液管排出即可;
(7)本发明的一种微型集成式的水质在线监测系统,所述多路阀集成模块的双排多管路结构还包括标样管、备用管,以用于增加检测成分时备用。
附图说明
图1为本发明的集成式的水质在线监测系统结构示意图。
图中:1-泵阀集成模块;2-试剂定量环;3-多路阀集成模块;4-消解集成模块;11-纯净水管;21-进液口;22-出液口;30-空气管;31-酸性溶液管;32-碱性溶液管;33-氧化剂管;34-还原剂管;35-废液管;36-清洗管;37-取样水管;38-标样管;39-备用管;41-出液管;42-上高压阀;43-消解管;44-下高压阀。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容,结合附图对发明作详细描述。
实施例1
本实施例的一种微型集成式的水质在线监测系统,如图1所示,包括泵阀集成模块1、多路阀集成模块3、消解集成模块4,所述多路阀集成模块3通过出液管41与消解集成模块4相联通,所述多路阀集成模块3为双排多管路结构,各管路通过各自的电磁阀控制,相比于现有的管路控制阀,明显缩短了公共流道,并且减少了中间流路,从而提高检测精度与效率,使得设备更加集成化、微型化;所述多路阀集成模块3的双排多管路结构包括空气管30、酸性溶液管31、碱性溶液管32、氧化剂管33、还原剂管34、取样水管37,通过酸性溶液管31、碱性溶液管32、氧化剂管33、还原剂管34、取样水管37依次抽取酸性溶液、碱性溶液、氧化剂管、还原剂管、样水进试剂定量环2内,并通过空气管30抽取空气分别将各管液体通过出液管41排入所述消解集成模块4内进行混合,所述空气管30抽取空气起到抽液和搅拌作用;所述泵阀集成模块1通过试剂定量环2与多路阀集成模块3相联通;所述试剂定量环2为环状结构,包括进液口21和出液口22,所述试剂定量环2的环状结构内部容量为5mL,从而起到精准控制各检测试剂的用量,因此无需另外测量工具,进而提高检测效率与精度;所述泵阀集成模块1的进水口端连接有纯净水管11,所述泵阀集成模块1的出水口端连接在所述试剂定量环2的进液口21上,所述泵阀集成模块1为泵阀一体化结构,所述泵阀集成模块1的阀腔内仅有纯净水,通过控制泵阀集成模块1使得待测水样或者各种检测试剂始终位于所述试剂定量环2内,避免所述试剂定量环2内的其余液体进入泵阀集成模块1的阀腔,从而保护泵阀集成模块1内部结构不检测液所腐蚀,提高泵阀集成模块1使用寿命;由于所述泵阀集成模块1阀腔内仅有纯净水,因此其内部结构无需使用高耐蚀材料,从而节约成本;所述消解集成模块4包括消解管43,所述消解管43上端设置有上高压阀42,所述消解管43下端设置有下高压阀44,所述消解管43内设置有电阻丝、温度传感器和热熔断器,依次抽取所述酸性溶液管31、碱性溶液管32、氧化剂管33、还原剂管34、取样水管37内的酸性溶液、碱性溶液、氧化剂管、还原剂管、样水进试剂定量环2内,并通过空气管30抽取空气分别将各管液体通过出液管41排入所述消解管43内进行加热加压和保温保压以实现消解反应,启动上高压阀42和下高压阀44,并对电阻丝加热,从而对消解管43内混合的液体进行加热加压,以完成消解反应,热熔断器可以在温度传感器故障的情况下起到了一个保护作用;传统的消解反应模块内的出液管41内部残一段余液体无法参与消解反应的问题,从而造成反应不充分、出现误差,本实施例中,所述下高压阀44上连接有出液管41,所述出液管41上远离所述下高压阀44的一端连接在所述多路阀集成模块3上,通过在消解管43两端分别直接安装上高压阀42和下高压阀44,从而形成集成化的消解集成模块4,从而降低检测误差,且提高设备的集成化;
本实施例中,消解反应后,将检测结果通过分析模块进行上传和保存,并通过辅助模块实时监控监测系统内的动态环境,如发生异常可进行报警,其中辅助模块包括烟气感应报警,浪涌保护器,门禁系统等。
实施例2
本实施例的一种微型集成式的水质在线监测系统,基本结构同实施例1,不同和改进之处在于:如图1所示,所述多路阀集成模块3的双排多管路结构还包括废液管35、清洗管36,消解反应后,开启空气管30上的电磁阀,通过空气管30抽取管内空气,从而将混合废液通过出液管41抽入多路阀集成模块3,此时关闭空气管30上的电磁阀,并开启废液管35上的电磁阀,从而将废液通过废液管35排出;
本实施例中,通过清洗管36抽取清洗液从而清洗各管路内残留液体,清洗液一般是稀盐酸溶液,用来清洗管路里面残留的、附着性的且比较容易吸附在管壁上的一些东西,清洗后的液体再通过废液管45排出即可;所述多路阀集成模块3的双排多管路结构还包括标样管38、备用管39,以用于增加检测成分时备用。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述,该描述没有限制性,附图中所示的也只是本发明的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。所以,如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本发明创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种微型集成式的水质在线监测系统,其特征在于:包括多路阀集成模块(3)、消解集成模块(4),所述多路阀集成模块(3)与消解集成模块(4)相联通;所述多路阀集成模块(3)为双排多管路结构,各管路通过各自的电磁阀控制。
2.根据权利要求1所述的一种微型集成式的水质在线监测系统,其特征在于:还包括泵阀集成模块(1),所述泵阀集成模块(1)通过试剂定量环(2)与多路阀集成模块(3)相联通。
3.根据权利要求2所述的一种微型集成式的水质在线监测系统,其特征在于:所述试剂定量环(2)为环状结构,包括进液口(21)和出液口(22);所述环状结构内部容量为定值。
4.根据权利要求3所述的一种微型集成式的水质在线监测系统,其特征在于:所述泵阀集成模块(1)的进水口端连接有纯净水管(11),所述泵阀集成模块(1)的出水口端连接在所述试剂定量环(2)的进液口(21)上。
5.根据权利要求4所述的一种微型集成式的水质在线监测系统,其特征在于:所述消解集成模块(4)包括消解管(43),所述消解管(43)上端设置有上高压阀(42),所述消解管(43)下端设置有下高压阀(44)。
6.根据权利要求5所述的一种微型集成式的水质在线监测系统,其特征在于:所述下高压阀(44)上连接有出液管(41),所述出液管(41)上远离所述下高压阀(44)的一端连接在所述多路阀集成模块(3)上。
7.根据权利要求6所述的一种微型集成式的水质在线监测系统,其特征在于:所述多路阀集成模块(3)的双排多管路结构包括空气管(30)、酸性溶液管(31)、碱性溶液管(32)、氧化剂管(33)、还原剂管(34)、取样水管(37)。
8.根据权利要求7所述的一种微型集成式的水质在线监测系统,其特征在于:所述多路阀集成模块(3)的双排多管路结构还包括废液管(35)、清洗管(36)。
9.根据权利要求8所述的一种微型集成式的水质在线监测系统,其特征在于:所述多路阀集成模块(3)的双排多管路结构还包括标样管(38)、备用管(39)。
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