CN112098186A - 一种水样中总氮及总磷检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水样中总氮及总磷检测装置，包括设于第一箱体内的进样模块、超声波协同紫外消解模块及检测分析模块；超声波协同紫外消解模块包括第一箱体内的超声波消解罐和紫外消解机构，超声波消解罐底部通过减震支座固定于第一箱体内，超声波消解罐底部安装有超声波发生器，超声波消解罐内底部安装有超声波换能器，超声波发生器与超声波换能器电连接。本发明一种水样中总氮及总磷检测装置采用超声空化效应协同紫外光源对水样中的成分进行消解，大大缩短了消解和测量时间，解决了现有技术中总氮及总磷加热消解时间慢的问题，提高了检测效率、检测结果准确度及检测结果的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及水质检测技术领域，具体涉一种水样中总氮及总磷检测装置。
背景技术
氮、磷是生物生长的必需元素之一，但水体中总氮和总磷含量过高，会使生物和微生物大量繁殖，造成水体，尤其是近海、湖泊、水库的富营养化，因而总氮和总磷是衡量水质的重要指标之一。现有的消解和测量水样中总磷、总氮含量的装置和方法，其总的消解和测量时间都在1.5h左右，都存在消解和测量时间长的问题，这一问题已经成为了水质检测领域急需解决的关键问题。
发明内容
本发明的目的是克服上述不足，提供了一种水样中总氮及总磷检测装置，采用超声空化效应协同紫外光源对水样中的成分进行消解，大大缩短了消解和测量时间，解决了现有技术中总氮及总磷加热消解时间慢的问题，提高了检测效率、检测结果准确度及检测结果的稳定性。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种水样中总氮及总磷检测装置，其特征在于，包括设于第一箱体内的进样模块、超声波协同紫外消解模块及检测分析模块；所述进样模块包括设于所述第一箱体内的水样储存罐、消解液储存罐、显色剂储存罐、四通管及第一蠕动泵，所述第一箱体上铰接有箱门，所述四通管包括第一管口、第二管口、第三管口及第四管口，所述水样储存罐通过进液管与所述四通管的第一管口连通，所述消解液储存罐通过进液管与所述四通管的第二管口连通，所述显色剂储存罐通过进液管与所述四通管的第三管口连通，所述四通管的第四管口通过进液管与所述第一蠕动泵进水口连通，所述水样储存罐与所述四通管的第一管口之间的进液管上安装有第一电磁阀，所述消解液储存罐与所述四通管的第二管口之间的进液管上安装有第二电磁阀，所述显色剂储存罐与所述四通管的第三管口之间的进液管上安装有第三电磁阀，所述四通管的第四管口与所述第一蠕动泵进水口之间的进液管上安装有流速调节阀；
所述超声波协同紫外消解模块包括所述第一箱体内的超声波消解罐和紫外消解机构，所述超声波消解罐底部通过减震支座固定于所述第一箱体内，所述超声波消解罐底部安装有超声波发生器，所述超声波消解罐内底部安装有超声波换能器，所述超声波发生器与所述超声波换能器电连接，所述超声波消解罐顶部分别设有第一进样口、第一出样口，所述超声波消解罐底部分别设有第二进样口、第二出样口，所述紫外消解机构包括第三进样口和第三出样口，所述第一蠕动泵出水口通过进液管与所述超声波消解罐的第一进样口连接，所述超声波消解罐的第一出样口通过进液管与所述紫外消解机构第三进样口连通，所述紫外消解机构第三出样口通过进液管与所述超声波消解罐的第二进样口连通，所述超声波消解罐第一出样口与所述紫外消解机构第三进样口之间的进液管上安装有第二蠕动泵，所述紫外消解机构第三出样口与所述超声波消解机构第二进样口之间的进液管上安装有第三蠕动泵；所述超声波消解罐的第二出样口通过进液管与所述检测分析模块连接，所述超声波消解罐的第二出样口与所述检测分析模块之间的进液管上安装有第四蠕动泵。
进一步的，所述紫外消解机构包括圆柱形壳体及设于所述圆柱形壳体内的加热棒、紫外消解管、环形紫外光源，所述圆柱形壳体底部通过两个支脚固定于所述第一箱体内，所述圆柱形壳体内从上至下均匀设置有若干个所述环形紫外光源，所述加热棒固定于所述圆柱形壳体且位于所述环形光源中央，所述紫外消解管包括第一直管、蛇形管及第二直管，所述蛇形管套设于所述加热棒外，所述蛇形管包括进水口和出水口，所述第一直管一端通过进液管与所述超声波消解罐的第一出样口连通，所述第一直管另一端与所述蛇形管进水口连通，所述第二直管一端与所述蛇形管出水口连通，所述第二直管另一端通过进液管与所述紫外消解机构第三进样口连通。
进一步的，所述第一直管、所述蛇形管及所述第二直管为一体成型结构。
进一步的，所述加热棒外套设有导热介质，所述蛇形管套设于所述导热介质外。
进一步的，所述圆柱形壳体内侧壁上涂敷有反射涂层，所述圆柱形壳体外侧壁上设置有保温层。
进一步的，所述检测分析模块为光谱检测仪。
进一步的，还包括设于所述第一箱体顶部的废气处理装置，所述第一箱体顶部设有排气口，所述排气口通过排风管与所述废气处理装置连接。
进一步的，所述废气处理装置包括第二箱体，所述第二箱体内相对的量侧壁上分别设有进气口、出气口，所述排气口通过排风管与所述废气处理装置的进气口连接，所述第二箱体内沿所述进气口至所述出气口方向依次设置有洗涤机构、生物吸附机构、消毒机构。
进一步的，所述消毒机构为紫外杀菌机构。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明一种水样中总氮及总磷检测装置采用超声空化效应协同紫外光源对水样中的成分进行消解，大大缩短了消解和测量时间，解决了现有技术中总氮及总磷加热消解时间慢的问题，提高了检测效率、检测结果准确度及检测结果的稳定性；本发明一种水样中总氮及总磷检测装置中还设置了废气处理装置，对水样中总氮及总磷检测过程中所产生的废气进行收集处理了，避免了对环境产生二次污染。
附图说明
图1为本发明的外观结构示意图。
图2为本发明的内部结构示意图。
图3为本发明中超声波消解罐的结构示意图。
图4为本发明中紫外消解机构的结构示意图。
图5为本发明中加热棒的结构示意图。
图6为本发明中废气处理装置的结构示意图。
图7为本发明中四通管的结构示意图。
各标记与部件名称对应关系如下：
第一箱体1、进样模块2、水样储存罐2001、消解液储存罐2002、显色剂储存罐2003、四通管2004、第一蠕动泵2005、箱门2006、第一管口2007、第二管口2008、第三管口2009、第四管口2010、第一电磁阀2011、第二电磁阀2012、第三电磁阀2013、流速调节阀2014、超声波协同紫外消解模块3、超声波消解罐3001、紫外消解机构3002、减震支座3003、超声波发生器3004、超声波换能器3005、第一进样口3006、第一出样口3007、第二进样口3008、第二出样口3009、第三进样口3010、第三出样口3011、第二蠕动泵3012、第三蠕动泵3013、第四蠕动泵3014、圆柱形壳体3015、加热棒3016、环形紫外光源3018、支脚3019、第一直管3020、蛇形管3021、第二直管3022、导热介质3023、检测分析模块4、观察窗5、废气处理装置6、第二箱体6001、洗涤机构6002、生物吸附机构6003、消毒机构6004。
具体实施方式
为了使发明实现的技术手段、创造特征、达成目的和功效易于明白了解，下结合具体图示，进一步阐述本发明。
实施例
如图1图2所示，一种水样中总氮及总磷检测装置，包括设于第一箱体1内的进样模块2、超声波协同紫外消解模块3及检测分析模块4。
如图2所示，进样模块2包括设于第一箱体1内的水样储存罐2001、消解液储存罐2002、显色剂储存罐2003、四通管2004及第一蠕动泵2005，第一箱体1上铰接有箱门2006，其中，箱门2006上设有观察窗5，方便工作人员对第一箱体1内设备工作状态进行观察。如图7所示，四通管2004包括第一管口2007、第二管口2008、第三管口2009及第四管口2010，如图2所示，水样储存罐2001通过进液管与四通管2004的第一管口2007连通，消解液储存罐2002通过进液管与四通管2004的第二管口2008连通，显色剂储存罐2003通过进液管与四通管2004的第三管口2009连通，四通管2004的第四管口2010通过进液管与第一蠕动泵2005进水口连通，水样储存罐2001与四通管2004的第一管口2007之间的进液管上安装有第一电磁阀2011，消解液储存罐2002与四通管2004的第二管口2008之间的进液管上安装有第二电磁阀2012，显色剂储存罐2003与四通管2004的第三管口2009之间的进液管上安装有第三电磁阀2013，四通管2004的第四管口2010与第一蠕动泵2005进水口之间的进液管上安装有流速调节阀2014。
如图2及图3所示，超声波协同紫外消解模块3包括第一箱体1内的超声波消解罐3001和紫外消解机构3002，超声波消解罐3001底部通过减震支座3003固定于第一箱体1内，超声波消解罐3001底部安装有超声波发生器3004，超声波消解罐3001内底部安装有超声波换能器3005，超声波发生器3004与超声波换能器3005电连接，超声波消解罐3001顶部分别设有第一进样口3006、第一出样口3007，超声波消解罐3001底部分别设有第二进样口3008、第二出样口3009，紫外消解机构3002包括第三进样口3010和第三出样口3011，第一蠕动泵2005出水口通过进液管与超声波消解罐3001的第一进样口3006连接，超声波消解罐3001的第一出样口3007通过进液管与紫外消解机构3002第三进样口3010连通，紫外消解机构3002第三出样口3011通过进液管与超声波消解罐3001的第二进样口3008连通，超声波消解罐3001第一出样口3007与紫外消解机构3002第三进样口3010之间的进液管上安装有第二蠕动泵3012，紫外消解机构3002第三出样口3011与超声波消解机构第二进样口3008之间的进液管上安装有第三蠕动泵3013；超声波消解罐3001的第二出样口3009通过进液管与检测分析模块4连接，超声波消解罐3001的第二出样口3009与检测分析模块4之间的进液管上安装有第四蠕动泵3014。
如图4所示，紫外消解机构3002包括圆柱形壳体3015及设于圆柱形壳体3015内的加热棒3016、紫外消解管、环形紫外光源3018，圆柱形壳体3015底部通过两个支脚3019固定于第一箱体1内，圆柱形壳体3015内从上至下均匀设置有若干个环形紫外光源3018，加热棒3016固定于圆柱形壳体3015且位于环形光源中央，紫外消解管包括第一直管3020、蛇形管3021及第二直管3022，蛇形管3021套设于加热棒3016外，蛇形管3021包括进水口和出水口，第一直管3020一端通过进液管与超声波消解罐3001的第一出样口3007连通，第一直管3020另一端与蛇形管3021进水口连通，第二直管3022一端与蛇形管3021出水口连通，第二直管3022另一端通过进液管与紫外消解机构3002第三进样口3010连通。
超声波消解罐3001内的水样通过进液管及第二蠕动泵3012输送至紫外消解管内，紫外消解管内的水样再通过第三蠕动泵3013及进液管输送至超声波消解罐3001，实现水样与消解液及显色试剂充分接触的同时使待检测水样在超声波消解及恒温紫外消解之间不断切换，增加了水样的消解效率，减少了水样消解时间。
其中，第一直管3020、蛇形管3021及第二直管3022为一体成型结构。
如图5所示，加热棒3016外套设有导热介质3023，蛇形管3021套设于导热介质3023外。
其中，本实施例中的加热棒3016为恒温加热棒3016，恒温加热棒3016外套设的导热介质3023能够保证第一蛇形管3021均匀受热，保证了消解具有最高转换率。
其中，圆柱形壳体3015内侧壁上涂敷有反射涂层，圆柱形壳体3015外侧壁上设置有保温层。壳体内涂敷的反射涂层能够使待处理水样能够更好地接触环形紫外光源3018，提高环形紫外光源3018的利用率。
本实施例一种水样中总氮及总磷检测装置中的检测分析模块4为光谱检测仪。
本实施例一种水样中总氮及总磷检测装置还包括设于第一箱体1顶部的废气处理装置6，第一箱体1顶部设有排气口。
如图6所示，废气处理装置6包括第二箱体6001，第二箱体6001内相对的量侧壁上分别设有进气口、出气口，排气口通过排风管与废气处理装置6的进气口连接，第一箱体1内沿进气口至出气口方向依次设置有洗涤机构6002、生物吸附机构6003、消毒机构6004。
其中，消毒机构6004为紫外杀菌机构。
本实施例中的一种水样中总氮及总磷检测装置使用时，将待检测水样储存于水样储存罐2001内，然后启动装置，待检测水样、消解液及显色试剂分别通过第一蠕动泵2005输入至超声波消解罐3001，待检测水样在超声波消解罐3001内进行消解的同时，超声波消解罐3001内的水样与紫外消毒管内的水样循环流动，不仅增加了待检测水样与消解液及显色试剂之间的充分接触，且使待检测水样在超声波消解及恒温紫外消解之间不断切换，增加了水样的消解效率，减少了水样消解时间，消解完成后进入检测分析模块4进行检测分析。同时，本实施例中的一种水样中总氮及总磷检测装置还设置了废气处理装置6，通过废气处理装置6对水样消解过程中产生的气体进行处理，避免对检测装置周围环境产生二次污染，提高了工作人员工作环境空气质量。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种水样中总氮及总磷检测装置，其特征在于，包括设于第一箱体内的进样模块、超声波协同紫外消解模块及检测分析模块；所述进样模块包括设于所述第一箱体内的水样储存罐、消解液储存罐、显色剂储存罐、四通管及第一蠕动泵，所述第一箱体上铰接有箱门，所述四通管包括第一管口、第二管口、第三管口及第四管口，所述水样储存罐通过进液管与所述四通管的第一管口连通，所述消解液储存罐通过进液管与所述四通管的第二管口连通，所述显色剂储存罐通过进液管与所述四通管的第三管口连通，所述四通管的第四管口通过进液管与所述第一蠕动泵进水口连通，所述水样储存罐与所述四通管的第一管口之间的进液管上安装有第一电磁阀，所述消解液储存罐与所述四通管的第二管口之间的进液管上安装有第二电磁阀，所述显色剂储存罐与所述四通管的第三管口之间的进液管上安装有第三电磁阀，所述四通管的第四管口与所述第一蠕动泵进水口之间的进液管上安装有流速调节阀；
所述超声波协同紫外消解模块包括所述第一箱体内的超声波消解罐和紫外消解机构，所述超声波消解罐底部通过减震支座固定于所述第一箱体内，所述超声波消解罐底部安装有超声波发生器，所述超声波消解罐内底部安装有超声波换能器，所述超声波发生器与所述超声波换能器电连接，所述超声波消解罐顶部分别设有第一进样口、第一出样口，所述超声波消解罐底部分别设有第二进样口、第二出样口，所述紫外消解机构包括第三进样口和第三出样口，所述第一蠕动泵出水口通过进液管与所述超声波消解罐的第一进样口连接，所述超声波消解罐的第一出样口通过进液管与所述紫外消解机构第三进样口连通，所述紫外消解机构第三出样口通过进液管与所述超声波消解罐的第二进样口连通，所述超声波消解罐第一出样口与所述紫外消解机构第三进样口之间的进液管上安装有第二蠕动泵，所述紫外消解机构第三出样口与所述超声波消解机构第二进样口之间的进液管上安装有第三蠕动泵；所述超声波消解罐的第二出样口通过进液管与所述检测分析模块连接，所述超声波消解罐的第二出样口与所述检测分析模块之间的进液管上安装有第四蠕动泵。
2.如权利要求1所述的一种水样中总氮及总磷检测装置，其特征在于，所述紫外消解机构包括圆柱形壳体及设于所述圆柱形壳体内的加热棒、紫外消解管、环形紫外光源，所述圆柱形壳体底部通过两个支脚固定于所述第一箱体内，所述圆柱形壳体内从上至下均匀设置有若干个所述环形紫外光源，所述加热棒固定于所述圆柱形壳体且位于所述环形光源中央，所述紫外消解管包括第一直管、蛇形管及第二直管，所述蛇形管套设于所述加热棒外，所述蛇形管包括进水口和出水口，所述第一直管一端通过进液管与所述超声波消解罐的第一出样口连通，所述第一直管另一端与所述蛇形管进水口连通，所述第二直管一端与所述蛇形管出水口连通，所述第二直管另一端通过进液管与所述紫外消解机构第三进样口连通。
3.如权利要求2所述的一种水样中总氮及总磷检测装置，其特征在于，所述第一直管、所述蛇形管及所述第二直管为一体成型结构。
4.如权利要求2所述的一种水样中总氮及总磷检测装置，其特征在于，所述加热棒外套设有导热介质，所述蛇形管套设于所述导热介质外。
5.如权利要求2所述的一种水样中总氮及总磷检测装置，其特征在于，所述圆柱形壳体内侧壁上涂敷有反射涂层，所述圆柱形壳体外侧壁上设置有保温层。
6.如权利要求1所述的一种水样中总氮及总磷检测装置，其特征在于，所述检测分析模块为光谱检测仪。
7.如权利要求1所述的一种水样中总氮及总磷检测装置，其特征在于，还包括设于所述第一箱体顶部的废气处理装置，所述第一箱体顶部设有排气口，所述排气口通过排风管与所述废气处理装置连接。
8.如权利要求7所述的一种水样中总氮及总磷检测装置，其特征在于，所述废气处理装置包括第二箱体，所述第二箱体内相对的量侧壁上分别设有进气口、出气口，所述排气口通过排风管与所述废气处理装置的进气口连接，所述第二箱体内沿所述进气口至所述出气口方向依次设置有洗涤机构、生物吸附机构、消毒机构。
9.如权利要求8所述的一种水样中总氮及总磷检测装置，其特征在于，所述消毒机构为紫外杀菌机构。
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