CN113272645B - 水质测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一实施例提供一种能够准确测量目标成分的水质测量方法。该水质测量方法包括：样品注入步骤，调节多通道阀，形成流路以使注射泵的缸体和样品储存部连接，将样品储存部的样品注入到缸体中；预处理试剂注入步骤，调节多通道阀，形成流路以使缸体和预处理试剂储存部连接，将预处理试剂储存部的预处理试剂注入到缸体中；预处理样品生成步骤，将收纳在缸体中的样品和预处理试剂加热和混合从而生成预处理样品；第一传送步骤，调节多通道阀，形成流路以使缸体和检测部连接，将收纳在缸体中的预处理样品传送到检测部；滴定试剂注入步骤，调节多通道阀，形成流路以使缸体和滴定试剂储存部连接，将滴定试剂储存部的滴定试剂注入到缸体中；第二传送步骤，调节多通道阀，形成流路以使缸体和检测部连接，将收纳在缸体中的滴定试剂传送到检测部；以及测量步骤，检测部使滴定试剂与预处理样品反应从而测量目标成分。
Description
技术领域
本发明涉及水质测量方法，更详细地涉及能够准确测量目标成分的水质测量方法。
背景技术
在各种实验室或化学制品的生产工厂、污水或废水处理设施或其中使用的装置中，使用顺序地、选择性地、定量地控制各种类型液体的传送的装置。目前，正在开发各种自动化的定量控制系统，在这样的定量控制系统中，还使用了依次选择各种溶液或样品进行精确定量传送的多通道阀系统。
在使用定量控制系统的领域中，代表性地有污水处理厂或污废水处理厂中的水质测量系统。一般而言，污废水处理厂或污水处理厂等的处理设施对受污染的水进行物理、化学或生物处理，并最终通过排放口排出到一般水系。必须对从排放口排放的水经常进行水质管理，必须对排放水的水质污染度进行测量。
水质污染度测量中使用的水质连续自动测量器最常应用于污水或废水处理厂的排放水的监测，当水质连续自动测量器的水质测量值超过水质基准时，会处以罚款。在这些水质连续自动测量器中，预处理类型可以测量COD(化学需氧量)、TN(总氮)、TP(总磷)等，这种类型的测量器通过向待测量的样品添加液状试剂并经过预处理过程来测量水质。
另一方面，图1是示意性示出常规的水质测量装置的一部分的结构图。
如图1所示，常规的水质测量装置中使用的多通道阀具有与储存样品和试剂的储存部11、12、13、14的数量一样多的单独泵21、22、23、24。而且，储存在储存部11、12、13和14中的样品或试剂通过各个单独泵21、22、23和24的驱动被注入到储存室30中。因此，在使用这种常规多通道阀的定量控制系统的情况下，测量设备的体积和重量会增加，并且，流路等的结构会变得复杂。另外，在使用这种多通道阀以提高测量效率的情况下，需要构成用于控制各个单独阀的开/关的端口，因而会进一步增加测量分析设备的体积和重量。
因此，需要一种可以在减少测量分析设备的体积和重量的同时提高测量精度的水质测量技术。
发明内容
发明所要解决的技术问题
为了解决上述问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种能够准确测量目标成分的水质测量方法。
本发明所要解决的技术问题不限于以上所述的技术问题，本发明所属技术领域的技术人员可以从以下记载中明确地理解未提及的其他的技术问题。
用于解决问题的手段
为了解决上述技术问题，本发明的一实施例提供一种水质测量方法，其包括：样品注入步骤，调节多通道阀形成流路，以使注射泵的缸体和样品储存部连接，将所述样品储存部的样品注入到所述缸体中；预处理试剂注入步骤，调节所述多通道阀形成流路，以使所述缸体和预处理试剂储存部连接，将所述预处理试剂储存部的预处理试剂注入到所述缸体中；预处理样品生成步骤，将收纳在所述缸体中的所述样品和所述预处理试剂加热和混合从而生成预处理样品；第一传送步骤，调节所述多通道阀形成流路，以使所述缸体和检测部连接，将收纳在所述缸体中的所述预处理样品传送到所述检测部；滴定试剂注入步骤，调节所述多通道阀形成流路，以使所述缸体和滴定试剂储存部连接，将所述滴定试剂储存部的滴定试剂注入到所述缸体中；第二传送步骤，调节所述多通道阀形成流路，以使所述缸体和所述检测部连接，将收纳在所述缸体中的所述滴定试剂传送到所述检测部；以及测量步骤，所述检测部使所述滴定试剂与所述预处理样品反应从而测量目标成分。
另外，为了解决上述技术问题，本发明的一实施例提供一种水质测量方法，其包括：样品注入步骤，调节多通道阀形成流路，以使注射泵的缸体和样品储存部连接，将所述样品储存部的样品注入到所述缸体中；预处理试剂注入步骤，调节所述多通道阀形成流路，以使所述缸体和预处理试剂储存部连接，将所述预处理试剂储存部的预处理试剂注入到所述缸体中；预处理样品生成步骤，将收纳在所述缸体中的所述样品和所述预处理试剂加热和混合从而生成预处理样品；附加预处理试剂注入步骤，调节所述多通道阀形成流路，以使所述缸体和附加预处理试剂储存部连接，将所述附加预处理试剂储存部的附加预处理试剂注入到所述缸体中；最终预处理样品生成步骤，将收纳在所述缸体中的所述预处理样品和所述附加预处理试剂混合从而生成最终预处理样品；第一传送步骤，调节所述多通道阀形成流路，以使所述缸体和检测部连接，将收纳在所述缸体中的所述最终预处理样品传送到所述检测部；滴定试剂注入步骤，调节所述多通道阀形成流路，以使所述缸体和滴定试剂储存部连接，将所述滴定试剂储存部的滴定试剂注入到所述缸体中；第二传送步骤，调节所述多通道阀形成流路，以使所述缸体和所述检测部连接，将收纳在所述缸体中的所述滴定试剂传送到所述检测部；以及测量步骤，所述检测部使所述滴定试剂与所述最终预处理样品反应从而测量目标成分。
另外，为了解决上述技术问题，本发明的一实施例提供一种水质测量方法，其包括：样品注入步骤，调节多通道阀形成流路，以使注射泵的缸体和样品储存部连接，将所述样品储存部的样品注入到所述缸体中；预处理试剂注入步骤，调节所述多通道阀形成流路，以使所述缸体和预处理试剂储存部连接，将所述预处理试剂储存部的预处理试剂注入到所述缸体中；预处理样品生成步骤，将收纳在所述缸体中的所述样品和所述预处理试剂加热和混合从而生成预处理样品；检测试剂注入步骤，调节所述多通道阀形成流路，以使所述缸体和检测试剂储存部连接，将所述检测试剂储存部的检测试剂注入到所述缸体中；混合样品生成步骤，将收纳在所述缸体中的所述预处理样品和所述检测试剂混合从而生成混合样品；传送步骤，调节所述多通道阀形成流路，以使所述缸体和检测部连接，将收纳在所述缸体中的所述混合样品传送到所述检测部；以及测量步骤，所述检测部在所述混合样品中测量目标成分。
在本发明的实施例中，在所述预处理样品生成步骤之后，还可以包括：压力调节步骤，调节所述多通道阀形成流路，以使所述缸体和所述检测部连接，利用所述缸体和所述检测部之间的压力差，将收纳在所述缸体中的所述预处理样品排出到所述流路，从而将所述缸体内部的压力调节为大气压状态；以及再吸入步骤，所述注射泵产生负压而将所排出的所述预处理样品再次吸入到所述缸体中。
在本发明的实施例中，在所述压力调节步骤中，所述缸体可以通过所调节的所述多通道阀与伪流路连接，通过所述缸体和所述伪流路之间的压力差，将收纳在所述缸体中的所述预处理样品排出到所述伪流路，从而将所述缸体内部的压力调节为大气压状态。
在本发明的实施例中，在所述预处理样品生成步骤中，所述样品和所述预处理试剂可以通过配备在所述缸体的内侧的磁棒混合，所述磁棒利用在所述缸体周围变动的磁场而旋转。
在本发明的实施例中，在所述预处理样品生成步骤中，可以将通过加热和混合而生成的所述预处理样品冷却到预先设定的冷却温度。
发明的效果
根据本发明的实施例，通过包括压力调节步骤和再吸入步骤，当缸体流路和储存有相应试剂的存储部连接以注入该试剂时，可以防止缸体内部的样品被排出并流入到相应储存部中。
此外，根据本发明的实施例，通过将预处理样品冷却到预先设定的冷却温度，可以准确地计量预处理样品的体积。
此外，与常规的配备与样品和试剂的数量对应的泵并单独设置储存所注入的样品和试剂的储存室的情况不同，根据本发明的实施例，调节多通道阀的通道，使得各个储存部和缸体择一连接，从而通过注射泵注入储存在相应储存部中的样品或试剂，可以使所注入的样品或试剂收纳在注射泵中。即，样品和试剂的计量、注入、混合、加热和化学反应都可以通过一个注射泵来实现，由此，可以减少水质测量装置的体积和重量。
应当理解，本发明的效果不限于上述效果，而是包括可以从在本发明的详细说明或权利要求书中记载的发明的结构中推论的所有效果。
附图说明
图1是示意性地示出常规的水质测量装置的一部分的结构图。
图2是示出根据本发明的第一实施例的水质测量方法的流程图。
图3和图4是示出实施图2的水质测量方法的水质测量装置的驱动例的例示图。
图5是示出与图3的水质测量装置的注射泵的柱塞结合的气密环的局部剖视图。
图6是示出根据本发明的第二实施例的水质测量方法的流程图。
图7至图10是示出实施图6的水质测量方法的水质测量装置的驱动例的例示图。
图11是示出根据本发明的第三实施例的水质测量方法的流程图。
图12和图13是示出实施图11的水质测量方法的水质测量装置的驱动例的例示图。
<附图标记说明>
210：多通道阀
220：注射泵
221：缸体
223：柱塞
225：气密环
230：样品储存部
240，440，640：预处理试剂储存部
250，650：检测部
258：伪流路
260，460：滴定试剂储存部
270：加热部
280：磁棒
290：冷却风扇
445：附加预处理试剂储存部
660：检测试剂储存部
具体实施方式
以下，参照附图对本发明进行说明。然而，本发明可以以各种不同的形式来实现，因而不限于在此说明的实施例。另外，为了在附图中明确地说明本发明，省略了与说明无关的部分，并且，贯穿说明书全文，对类似的部分标注了类似的附图标记。
在整个说明书中，当某个部分被称为与其他部分“连接(相连，接触，结合)”时，这不仅包括“直接连接”的情况，而且还包括在其中间具有其它部件而“间接连接”的情况。此外，当某个部分被称为“包括”某个构成要素时，这意味着还可以具有其它的构成要素，而不是排除其他的构成要素，除非具有特别相反的记载。
本说明书中使用的术语仅用于说明特定的实施例，而无意于限制本发明。除非上下文另外明确规定，否则单数表达包括复数表达。在本说明书中，应理解为“包括”或“具有”等术语旨在指定在说明书中记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或其组合的存在，而不预先排除一个或一个以上的其他的特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或其组合的存在或附加的可能性。
以下，参照附图详细说明本发明的实施例。
图2是示出根据本发明的第一实施例的水质测量方法的流程图，图3和图4是示出实施图2的水质测量方法的水质测量装置的驱动例的例示图。
如图2至图4所示，根据本实施例的水质测量方法可以包括：样品注入步骤S110，预处理试剂注入步骤S120，预处理样品生成步骤S130，第一传送步骤S140，滴定试剂注入步骤S150，第二传送步骤S160，以及测量步骤S170。
首先，对实施根据本实施例的水质测量方法的水质测量装置进行说明。
水质测量装置可以包括：多通道阀210，注射泵220，样品储存部230，预处理试剂储存部240，检测部250，以及滴定试剂储存部260。
多通道阀210可以在内部具有多个通道。
注射泵220可以具有缸体221和柱塞223。柱塞223结合到缸体221，可以在往复移动的同时产生正压或负压。柱塞223可以接收由电机228产生的动力而移动，并且，柱塞223的往复直线移动可以通过直线驱动部229来实现。
缸体221可以通过缸体流路222与多通道阀210连接。
样品储存部230可以储存样品。这里，样品是水质测量对象，例如，可以是污水或废水。样品储存部230可以通过第一流路231与多通道阀210连接。
预处理试剂储存部240可以储存预处理试剂。
预处理试剂对应于待测量的目标成分而可以适当选择。预处理试剂储存部240可以通过第二流路241与多通道阀210连接。
检测部250可以从经过预处理的样品测量目标成分。检测部250可以使用光信号或电信号来测量目标成分。检测部250可以根据水质工程试验法、测量项目、测量成分等适当地选择使用光的方式或使用电信号的方式的装置。检测部250可以通过第三流路251与多通道阀210连接。
滴定试剂储存部260可以储存滴定试剂。滴定试剂可以与通过预处理试剂进行预处理并传送到检测部250的预处理样品混合。滴定试剂储存部260可以通过第四流路261与多通道阀210连接。
多通道阀210可以使缸体流路222与第一流路231、第二流路241、第三流路251或第四流路261择一地连接，由此，可以选择要注入到缸体221中的样品或试剂。
当柱塞223移动而在缸体221内部形成负压时，可以通过多通道阀210将与缸体流路222连接的储存部的样品或试剂注入到缸体221中。然后，流入的样品或试剂可以收纳在缸体221中。注射泵220控制柱塞223的移动来调节负压，从而能够进行样品或试剂的精确注入。在试剂和样品被注入到缸体221中的情况下，所注入的样品和试剂可以一起收纳并混合在缸体221内部。
在根据本发明的水质测量装置中，通过调节多通道阀210的通道，使各个储存部和缸体221择一连接，由此，可以注入储存在相应的储存部中的样品或试剂。此外，样品或试剂都收纳在缸体221中，因而计量、注入、混合、加热和化学反应都可以实现，由此，可以减少水质测量装置的体积和重量。
另外，当柱塞223移动而在缸体221内部形成正压时，收纳在缸体221中的样品或试剂可以通过多通道阀210排出到与缸体流路222连接的其他流路。
以下，对根据本实施例的水质测量方法进行说明。
在本实施例中，以测量CODCr为例进行说明。
样品注入步骤S110可以是这样的步骤：调节多通道阀210，形成流路以使注射泵220的缸体221和样品储存部230连接，将样品储存部230的样品注入到缸体221中。即，多通道阀210可以调节成使得第一通道211将缸体流路222和第一流路231连接。然后，柱塞223移动以在缸体221内部形成负压，从而可以将样品储存部230的样品注入到缸体221中。通过控制由柱塞223形成的负压的大小，或者控制根据柱塞223的移动而形成的缸体221的内部体积，样品可以计量所要求的量并注入定量。这里，样品可以是污水或废水(参照图3中的(a))。
预处理试剂注入步骤S120可以是这样的步骤：调节多通道阀210，形成流路以使缸体221和预处理试剂储存部240连接，将预处理试剂储存部240的预处理试剂注入到缸体221中。即，多通道阀210可以调节成使得第二通道212将缸体流路222和第二流路241连接。然后，柱塞223移动以在缸体221内部形成负压，从而可以将预处理试剂储存部240的预处理试剂注入到缸体221中。此时，通过控制由柱塞223形成的负压的大小，或者控制根据柱塞223的移动而形成的缸体221的内部体积，预处理试剂可以计量所要求的量并注入定量。
这里，预处理试剂储存部240可以包括多个预处理试剂储存容器。而且，在各个预处理试剂储存容器中可以储存不同的预处理试剂。本实施例中，一种预处理试剂可以是硫酸，另一种预处理试剂可以是重铬酸钾。
在预处理试剂注入步骤S120中，多通道阀210形成流路以使缸体221与任一预处理试剂储存容器连接，可以将相应的预处理试剂储存容器的预处理试剂注入到缸体221中。而且，多通道阀210形成流路以使缸体221与另一预处理试剂储存容器连接，可以将相应的预处理试剂储存容器的预处理试剂注入到缸体221中。即，多通道阀210形成流路以使缸体221与硫酸储存容器连接，可以将硫酸注入到缸体221中，之后形成流路，以将缸体221和重铬酸钾储存容器连接，可以将重铬酸钾注入到缸体221中。由此，在缸体221的内部可以填充有样品(废水)和预处理试剂(硫酸、重铬酸钾)。预处理试剂可以从样品分离出待测量的目标成分(参照图3中的(b))。
预处理样品生成步骤S130可以是这样的步骤：将收纳在缸体221中的样品和预处理试剂加热和混合从而生成预处理样品。
这里，收纳在缸体221中的样品和预处理试剂可以通过配备在缸体221的外部的加热部270进行加热。加热部270可以以各种形式实现，例如，可以是配备成包围缸体221的橡胶加热器(RubberHeater)。
可以在加热部270中设置温度传感器(未图示)以实现温度控制，由此，可以控制缸体221内部的温度。
作为所述温度传感器，可以使用电阻温度检测器(RDT，Resistance TemperatureDetector)、热电传感器(Thermoelectric Sensor)、半导体型电阻温度计(Semiconductor-type resistance thermometer)、集成电路(IC)温度传感器中的一种或多种。
此外，在柱塞223的内部还可以插入配备有温度传感器(未图示)，并且，可以监测通过温度传感器测量的缸体221的内部温度。
在预处理样品生成步骤S130中，可以将收纳在缸体221中的样品和预处理试剂加热到预先设定的设定温度，当达到设定温度时，可以将其加热预先设定的时间。由此，可以激活待检测的目标成分和预处理试剂的反应，可以使目标成分和预处理试剂有效反应。
此外，在缸体221的内部可以配备有磁棒280，并且，在预处理样品生成步骤S130中，在磁棒280旋转的同时，收纳在缸体221中的样品和预处理试剂可以均匀混合。在缸体221的外部可以沿圆周方向以预先设定的角度间隔附接有磁体，并且，各个磁体的N极和S极可以交替露出。磁棒280可以通过在缸体221周围变动的磁场而旋转。收纳在缸体221中的样品和预处理试剂的加热和混合可以同时进行。
此外，在缸体221的外侧可以配备有冷却风扇290，并且，可以配备多个冷却风扇290。在配备有多个冷却风扇290的情况下，一部分冷却风扇可向缸体221的方向吹送空气，而其他冷却风扇可向远离缸体221的方向吹送空气。在预处理样品生成步骤S130中，通过加热和混合而生成的预处理样品可以通过由冷却风扇290吹送的空气冷却到预先设定的冷却温度(参照图3中的(c))。
通过将预处理样品冷却到预先设定的冷却温度，可以准确计量预处理样品的体积。
在本发明中，通过注射泵220分别注入样品或试剂，并且，所注入的样品或试剂收纳在缸体221中。即，样品和试剂的计量、注入、混合、加热和化学反应都可以通过一个注射泵220来实现。因此，与常规的配备与样品和试剂的数量对应的泵并单独设置储存所注入的样品和试剂的储存室的情况相比较，可以大幅减少水质测量装置的体积和重量。
第一传送步骤S140可以是这样的步骤：调节多通道阀210形成流路，以使缸体221和检测部250连接，将收纳在缸体221中的预处理样品传送到检测部250。即，多通道阀210可以调节成使得第三通道213将缸体流路222和第三流路251连接。然后，柱塞223移动以在缸体221内部形成正压，从而可以将缸体221的预处理样品全部传送到检测部250(参照图3中的(d))。
滴定试剂注入步骤S150可以是这样的步骤：调节多通道阀210，形成流路以使缸体221和滴定试剂储存部260连接，将滴定试剂储存部260的滴定试剂注入到缸体221中。即，多通道阀210可以调节成使得第四通道214将缸体流路222和第四流路261连接。然后，柱塞223移动以在缸体221内部形成负压，从而可以将滴定试剂储存部260的滴定试剂注入到缸体221中。通过控制由柱塞223形成的负压的大小，或者控制根据柱塞223的移动而形成的缸体221的内部体积，滴定试剂可以计量所要求的量并注入定量。这里，滴定试剂可以是硫酸亚铁铵(参照图4中的(a))。
第二传送步骤S160可以是这样的步骤：调节多通道阀210，形成流路以使缸体221和检测部250连接，将收纳在缸体221中的滴定试剂传送到检测部250。即，多通道阀210可以调节成使得第三通道213将缸体流路222和第三流路251连接。然后，柱塞223移动以在缸体221内部形成正压，从而可以将缸体221的滴定试剂传送到检测部250(参照图4中的(b))。
测量步骤S170可以是这样的步骤：检测部250使滴定试剂与预处理样品反应来测量目标成分。检测部250可以基于因滴定试剂被注入到事先被传送的预处理样品中而引起的氧化还原电位(ORP)信号的变化来对测量成分进行测量。此时，在检测部250的内部还可以设置磁棒(未图示)并使其旋转，以使得所注入的滴定试剂与事先被注入并收纳的预处理样品充分混合。由此，预处理样品和滴定试剂混合从而可以准确地进行滴定，并可以准确地进行光度滴定。
在预处理样品生成步骤S130和测量步骤S170中，磁棒可以以110rpm至130rpm旋转。
图5是示出与图3的水质测量装置的注射泵的柱塞结合的气密环的局部剖视图。
如图5所示，柱塞223可以配备有气密环225。
而且，气密环225可以具有弹性环226和加强环227。弹性环226可以形成为具有圆形截面，并且，在半径方向上弹性地支撑与柱塞223结合的气密环225，以使得气密环225可以与缸体221的内周面牢固地紧密结合。弹性环226可以由橡胶材料制成。
加强环227可以在内周面具有槽部227a。槽部227a可以沿加强环227的长度方向形成。此外，槽部227a可以形成为对应于弹性环226的直径，并且，在槽部227a中可以插入弹性环226。
加强环227可以通过弹性环226提供的弹性支撑力与缸体221的内周面牢固的紧密结合，从而可以防止压力泄漏或样品和试剂泄漏。加强环227可以由聚四氟乙烯材料制成以防止腐蚀。
根据本发明的注射泵220可以配备有多个，并且，可以设置成能够进行连续测量。这样，可以大幅减少样品的量，可以防止二次环境污染，并且可以提供易于维护的优点。
图6是示出根据本发明的第二实施例的水质测量方法的流程图，图7至图10是示出实施图6的水质测量方法的水质测量装置的驱动例的例示图。在本实施例中，可以进一步注入附加预处理试剂，并且，在用于实施根据本实施例的水质测量方法的水质测量装置中也可以附加进一步注入附加预处理试剂的结构，由于其他的基本内容与前述的第一实施例相同，因而对相同的结构标注相同的附图标记，并尽可能省略重复的内容。
首先，对实施根据本实施例的水质测量方法的水质测量装置进行说明。
水质测量装置除了第一实施例中说明的多通道阀、注射泵、样品储存部、预处理试剂储存部、检测部和滴定试剂储存部之外，还可以包括附加预处理试剂储存部445。
由于多通道阀210、注射泵220、样品储存部230、预处理试剂储存部440、检测部250和滴定试剂储存部460与第一实施例中说明的内容相同，因而省略说明。
附加预处理试剂储存部445可以储存附加预处理试剂。
附加预处理试剂可以对应于待测量的目标成分而适当选择。附加预处理试剂储存部445可以通过第五流路446与多通道阀210连接。
多通道阀210可以使缸体流路222与第一流路231、第二流路441、第三流路251、第四流路461或第五流路446择一连接，由此，可以选择要注入到缸体221中的样品或试剂。
以下，对根据本实施例的水质测量方法进行说明。
在本实施例中，以测量CODMn为例进行说明。
如图6至图9所示，根据本实施例的水质测量方法可以包括：样品注入步骤S310，预处理试剂注入步骤S320，预处理样品生成步骤S330，附加预处理试剂注入步骤S340，最终预处理样品生成步骤S350，第一传送步骤S360，滴定试剂注入步骤S370，第二传送步骤S380以及测量步骤S390。
样品注入步骤S310可以是这样的步骤(参照图7中的(a))：调节多通道阀210形成流路，以使注射泵220的缸体221和样品储存部230连接，将样品储存部230的样品注入到缸体221中。
预处理试剂注入步骤S320可以是这样的步骤：调节多通道阀210形成流路，以使缸体221和预处理试剂储存部440连接，将预处理试剂储存部440的预处理试剂注入到缸体221中。多通道阀210可以调节成使得第二通道212将缸体流路222和第二流路441连接。然后，柱塞223移动以在缸体221内部形成负压，从而可以将预处理试剂储存部440的预处理试剂注入到缸体221中。
预处理试剂储存部440可以包括多个预处理试剂储存容器，在各个预处理试剂储存容器中可以储存不同的预处理试剂。在本实施例中，一种预处理试剂可以是硫酸，另一种预处理试剂可以是高锰酸钾。
在预处理试剂注入步骤S320中，多通道阀210形成流路以将缸体221和硫酸储存容器连接，从而可以将硫酸注入到缸体221中，之后形成流路以将缸体221和高锰酸钾储存容器连接，从而可以将高锰酸钾注入到缸体221中。因此，在缸体221的内部可以填充有样品(废水)和预处理试剂(硫酸、高锰酸钾)(参照图7中的(b))。
预处理样品生成步骤S330可以是这样的步骤：将收纳在缸体221中的样品和预处理试剂加热和混合从而生成预处理样品。收纳在缸体221中的样品和预处理试剂可以通过配备在缸体221的外部的加热部270进行加热，并且，随着配备在缸体221的内部的磁棒280的旋转，可以均匀混合。
另外，在缸体221的外侧可以配备有冷却风扇290，在预处理样品生成步骤S330中，通过加热和混合而生成的预处理样品可以利用由冷却风扇290吹送的空气冷却到预先设定的冷却温度(参照图7中的(c))。
另外，根据本实施例的水质测量方法还可以包括在预处理样品生成步骤S330之后执行的压力调节步骤S331和再吸入步骤S332。
压力调节步骤S331可以是这样的步骤：调节多通道阀210形成流路，以使缸体221和检测部250连接，利用缸体221和检测部250之间的压力差，将收纳在缸体221中的预处理样品排出到流路，从而将缸体221内部的压力调节为大气压状态。
即，在预处理样品储存于缸体221中并且柱塞223固定的状态下，多通道阀210可以调节成使得第三通道213将缸体流路222和第三流路251连接。当经过预处理样品生成步骤S330时，缸体221的内部可以是被加热而内部压力增加的状态。然而，当通过多通道阀210将缸体221和第三流路251连接时，可以利用缸体221内部和第三流路251之间的压力差将缸体221内部的预处理样品排出到缸体流路222。此时，可以根据预处理样品的量、缸体流路222、第三通道213和第三流路251的长度、以及与缸体221内部的压力差等，从缸体221排出的预处理样品仅排出到缸体流路222，或者排出到第三通道213，或者排出到第三流路251。然而，优选的是不将从缸体221排出的预处理样品注入到检测部250中。随着预处理样品的排出，可以将缸体221内部的压力调节为大气压状态(参照图9中的(a))。
再吸入步骤S332可以是这样的步骤：注射泵220产生负压而将所排出的预处理样品再次吸入到缸体221中。通过再吸入步骤S332在压力调节步骤S331中排出的预处理样品可以再次被注入到缸体221中，此时，缸体221也可以是大气压状态(参照图9中的(b))。
附加预处理试剂注入步骤S340可以是这样的步骤：调节多通道阀210，形成流路以使缸体221和附加预处理试剂储存部445连接，将附加预处理试剂储存部445的附加预处理试剂注入到缸体221中。即，多通道阀210可以调节成使得第五通道215将缸体流路222和第五流路446连接。然后，柱塞223移动以在缸体221内部形成负压，从而可以将附加预处理试剂储存部445的附加预处理试剂注入到缸体221中。此时，通过控制由柱塞223形成的负压的大小，或者控制根据柱塞223的移动而形成的缸体221的内部体积，附加预处理试剂可以计量所要求的量并注入定量。附加预处理试剂可以是草酸钠。
如果未经过压力调节步骤S331，则成为缸体221的内部压力高的状态，当第五通道215将缸体流路222和第五流路446连接以注入附加预处理试剂时，缸体221内部的预处理样品可以被排出，并注入到附加预处理试剂储存部445中。然而，如上所述，通过经过压力调节步骤S331，可以防止缸体221内部的预处理样品被排出到附加预处理试剂储存部445(参照图7中的(d))。
最终预处理样品生成步骤S350可以是这样的步骤：将收纳在缸体221中的预处理样品和附加预处理试剂混合从而生成最终预处理样品。这里，在缸体221的内部可以配备有磁棒280，随着磁棒280的旋转，收纳在缸体221中的预处理样品和附加预处理试剂可以均匀混合(参照图8中的(a))。
第一传送步骤S360可以是这样的步骤：调节多通道阀210形成流路，以使缸体221和检测部250连接，将收纳在缸体221中的最终预处理样品传送到检测部250。即，多通道阀210可以调节成使得第三通道213将缸体流路222和第三流路251连接。然后，柱塞223移动以在缸体221内部形成正压，从而可以将缸体221的最终预处理样品全部传送到检测部250(参照图8中的(d))。
滴定试剂注入步骤S370可以是这样的步骤：调节多通道阀210形成流路，以使缸体221和滴定试剂储存部460连接，将滴定试剂储存部460的滴定试剂注入到缸体中。即，多通道阀210可以调节成使得第四通道214将缸体流路222和第四流路461连接。然后，柱塞223移动以在缸体221内部形成负压，从而可以将滴定试剂储存部460的滴定试剂注入到缸体221中。这里，滴定试剂可以是高锰酸钾(参照图8中的(c))。
第二传送步骤S380可以是这样的步骤：调节多通道阀210，形成流路以使缸体221和检测部250连接，将收纳在缸体221中的滴定试剂传送到检测部250。即，多通道阀210可以调节成使得第三通道213将缸体流路222和第三流路251连接。然后，柱塞223移动以在缸体221内部形成正压，从而可以将缸体221的滴定试剂传送到检测部250(参照图8中的(d))。
测量步骤S390可以是这样的步骤：检测部250使滴定试剂与最终预处理样品反应来测量目标成分。检测部250可以基于因滴定试剂被注入到事先被传送的预处理样品中而引起的氧化还原电位(ORP)信号的变化来对测量成分进行测量。此时，在检测部250的内部还可以设置磁棒(未图示)并使其旋转，以使得所注入的滴定试剂与事先被注入并收纳的最终预处理样品充分混合。由此，最终预处理样品和滴定试剂混合从而可以准确地进行滴定，并可以准确地进行光度滴定。
在预处理样品生成步骤S330和测量步骤S390中，磁棒可以以110rpm至130rpm旋转。
另外，如图10中的(a)所示，在压力调节步骤S331中，缸体221也可以通过调节后的多通道阀210与伪流路258连接。即，多通道阀210可以调节成使得第六通道218将缸体流路222和伪流路258连接。然后，也可以利用缸体221和伪流路258之间的压力差，将收纳在缸体221中的预处理样品排出到伪流路258，从而将缸体内部的压力调节为大气压状态。
然后，如图10中的(b)所示，在再吸入步骤S332中注射泵220产生负压，从而可以将排出到伪流路258的预处理样品再次吸入到缸体221中。
图11是示出根据本发明的第三实施例的水质测量方法的流程图，图12和图13是示出实施图11的水质测量方法的水质测量装置的驱动例的例示图。在本实施例中，与第一实施例和第二实施例相比较，可以注入检测试剂代替滴定试剂，并且，用于实施根据本实施例的水质测量方法的水质测量装置也可以采用注入检测试剂的结构。由于其他基本内容与前述的第一实施例相同，因而对相同的结构标注了相同的附图标记，并尽可能省略重复的内容。
首先，对实施根据本实施例的水质测量方法的水质测量装置进行说明。
水质测量装置可以包括在第一实施例中说明的多通道阀、注射泵、样品储存部、预处理试剂储存部、检测部，并且，可以包括检测试剂储存部660。
多通道阀210、注射泵220、样品储存部230、预处理试剂储存部640、检测部650与在第一实施例中说明的内容相同，因而省略说明。
检测试剂储存部660可以储存检测试剂。检测试剂可以被供给到缸体221的内部并与缸体221内部的预处理样品混合，由此，可以生成混合样品。
检测试剂储存部660可以通过第四流路661与多通道阀210连接。
检测部650可以从混合样品测量目标成分。检测部650可以使用电信号来测量目标成分。检测部650可以通过第三流路651与多通道阀210连接。
以下，对根据本实施例的水质测量方法进行说明。
在本实施例中，以测量TN(总氮)或TP(总磷)为例进行说明。
如图11至图13所示，根据本实施例的水质测量方法可以包括：样品注入步骤S510，预处理试剂注入步骤S520，预处理样品生成步骤S530，检测试剂注入步骤S540，混合样品生成步骤S550，传送步骤S560，以及测量步骤S570。
样品注入步骤S510可以是这样的步骤(参照图12中的(a))：调节多通道阀210，形成流路以使注射泵220的缸体221和样品储存部230连接，将样品储存部230的样品注入到缸体221中。
预处理试剂注入步骤S520可以是这样的步骤：调节多通道阀210，形成流路以使缸体221和预处理试剂储存部640连接，将预处理试剂储存部640的预处理试剂注入到缸体221中。多通道阀210可以调节成使得第二通道212将缸体流路222和第二流路641连接。然后，柱塞223移动以在缸体221内部形成负压，从而可以将预处理试剂储存部640的预处理试剂注入到缸体221中。
在本实施例测量TN的情况下，预处理试剂可以是碱性过硫酸钾，在本实施例测量TP的情况下，预处理试剂可以是过硫酸钾(参照图12中的(b))。
预处理样品生成步骤S530可以是这样的步骤：将收纳在缸体221中的样品和预处理试剂加热和混合从而生成预处理样品。收纳在缸体221中的样品和预处理试剂可以通过配备在缸体221的外部的加热部270进行加热，并且，随着配备在缸体221的内部的磁棒280的旋转，可以均匀混合。
另外，在缸体221的外侧可以配备有冷却风扇290，在预处理样品生成步骤S530中，通过加热和混合而生成的预处理样品可以利用由冷却风扇290吹送的空气冷却到预先设定的冷却温度(参照图12中的(c))。
另外，根据本实施例的水质测量方法还可以包括在预处理样品生成步骤(S530)之后执行的压力调节步骤(S531)和再吸入步骤(S532)。
压力调节步骤S531可以是这样的步骤：调节多通道阀210，形成流路以使缸体221和检测部650连接，利用缸体221和检测部650之间的压力差将收纳在缸体221中的预处理样品排出到流路，从而将缸体221内部的压力调节为大气压状态。
而且，再吸入步骤S532可以是这样的步骤：注射泵220产生负压而将所排出的预处理样品再次吸入到缸体221中。通过再吸入步骤S532在压力调节步骤S531中排出的预处理样品可以再次被注入到缸体221中，并且，缸体221可以是大气压状态。根据本实施例的压力调节步骤(S531)和再吸入步骤(S532)可以同样地适用在第二实施例中说明的内容。
检测试剂注入步骤S540可以是这样的步骤：调节多通道阀210，形成流路以使缸体221和检测试剂储存部660连接，将检测试剂储存部660的检测试剂注入到缸体221中。即，多通道阀210可以调节成使得第四通道214将缸体流路222和第四流路661连接。然后，柱塞223移动以在缸体221内部形成负压，从而可以将检测试剂储存部660的检测试剂注入到缸体221中。此时，通过控制由柱塞223形成的负压的大小，或者控制根据柱塞223的移动而形成的缸体221的内部体积，检测试剂可以计量所要求的量并注入定量。
在本实施例测量TN的情况下，检测试剂可以是盐酸，在本实施例测量TP的情况下，检测试剂可以是抗坏血酸和钼酸铵的混合液。
而且，在本实施例测量TP的情况下，检测试剂储存部660可以包括多个检测试剂储存容器。而且，在各个检测试剂储存容器中可以储存不同的检测试剂。在本实施例中，一种检测试剂可以是抗坏血酸，另一种检测试剂可以是钼酸铵混合液。
在检测试剂注入步骤S540中，多通道阀210形成流路以使缸体221和抗坏血酸储存容器连接，从而将抗坏血酸注入到缸体221中，之后可以形成流路以使缸体221和钼酸铵混合液储存容器连接，从而将钼酸铵混合液注入到缸体221中。由此，在缸体221的内部可以填充有预处理样品和检测试剂(抗坏血酸、钼酸铵混合液)。
同样在本实施例中，通过包括压力调节步骤S531和再吸入步骤S532，当第四通道214将缸体流路222和第四流路661连接以注入检测试剂时，可以防止缸体221内部的预处理样品被排出并流入到检测试剂储存部660中(参照图12中的(d))。
混合样品生成步骤S550可以是这样的步骤：将收纳在缸体221中的预处理样品和检测试剂混合从而生成混合样品。这里，在缸体221的内部可以配备有磁棒280，并且，随着磁棒280旋转，收纳在缸体221中的预处理样品和检测试剂可以均匀混合(参照图13中的(a))。
传送步骤S560可以是这样的步骤：调节多通道阀210，形成流路以使缸体221和检测部650连接，将收纳在缸体221中的混合样品传送到检测部650。即，多通道阀210可以调节成使得第三通道213将缸体流路222和第三流路651连接。然后，柱塞223移动以在缸体221内部形成正压，从而可以将缸体221的混合样品全部传送到检测部650(参照图13中的(b))。
测量步骤S570可以是这样的步骤：检测部650在混合样品中测量目标成分。检测部650可以通过从所传送的混合样品检测到的传感器信号值来测量目标成分。
在本实施例测量TN的情况下，检测部650可以检测220nm波长的传感器信号值来计算TN。而且，在本实施例测量TP的情况下，检测部650可以检测880nm波长的传感器信号值来计算TP。
上述对本发明的说明是为了举例说明，本发明所属领域的技术人员可以理解，在不改变本发明的技术构思或必要特征的情况下，可以容易地以其他的具体形式进行变形。因此，应当理解，上述实施例在所有方面都是示例性的，而不是限制性的。例如，以单一类型说明的各构成要素可以分散实施，同样地，以分散形式说明的构成要素也可以以结合形式来实施。
本发明的范围由所附的权利要求书来表示，并且，从权利要求书的含义和范围以及等同概念导出的所有改变或变形的形式应被解释为包括在本发明的范围内。
Claims (5)
1.一种水质测量方法，其包括：
样品注入步骤，调节多通道阀形成流路，以使注射泵的缸体和样品储存部连接，将所述样品储存部的样品注入到所述缸体中；
预处理试剂注入步骤，调节所述多通道阀形成流路，以使所述缸体和预处理试剂储存部连接，将所述预处理试剂储存部的预处理试剂注入到所述缸体中；
预处理样品生成步骤，将收纳在所述缸体中的所述样品和所述预处理试剂加热和混合从而生成预处理样品；
附加预处理试剂注入步骤，调节所述多通道阀形成流路，以使所述缸体和附加预处理试剂储存部连接，将所述附加预处理试剂储存部的附加预处理试剂注入到所述缸体中；
最终预处理样品生成步骤，将收纳在所述缸体中的所述预处理样品和所述附加预处理试剂混合从而生成最终预处理样品；
第一传送步骤，调节所述多通道阀形成流路，以使所述缸体和检测部连接，将收纳在所述缸体中的所述最终预处理样品传送到所述检测部；
滴定试剂注入步骤，调节所述多通道阀形成流路，以使所述缸体和滴定试剂储存部连接，将所述滴定试剂储存部的滴定试剂注入到所述缸体中；
第二传送步骤，调节所述多通道阀形成流路，以使所述缸体和所述检测部连接，将收纳在所述缸体中的所述滴定试剂传送到所述检测部；以及
测量步骤，所述检测部使所述滴定试剂与所述最终预处理样品反应从而测量目标成分；
在所述预处理样品生成步骤和所述附加预处理试剂注入步骤之间包括：
压力调节步骤，调节所述多通道阀形成流路，以使经过所述预处理样品生成步骤时被加热而内部压力增加的所述缸体和所述检测部连接，利用所述缸体和所述检测部之间的压力差，将收纳在所述缸体中的所述预处理样品排出到所述流路，从而将所述缸体内部的压力调节为大气压状态；及
再吸入步骤，所述注射泵产生负压而将排出到所述流路的所述预处理样品再次吸入到所述缸体中；
在所述压力调节步骤中，不将收纳在所述缸体中的所述预处理样品注入到所述检测部中而将其排出到所述流路，从而将所述缸体内部的压力调节为大气压状态，在所述附加预处理试剂注入步骤中，调节所述多通道阀形成流路，以使所述缸体和所述附加预处理试剂储存部连接，不将收纳在所述缸体中的所述预处理样品注入到附加预处理试剂储存部中。
2.一种水质测量方法，其包括：
样品注入步骤，调节多通道阀形成流路，以使注射泵的缸体和样品储存部连接，将所述样品储存部的样品注入到所述缸体中；
预处理试剂注入步骤，调节所述多通道阀形成流路，以使所述缸体和预处理试剂储存部连接，将所述预处理试剂储存部的预处理试剂注入到所述缸体中；
预处理样品生成步骤，将收纳在所述缸体中的所述样品和所述预处理试剂加热和混合从而生成预处理样品；
检测试剂注入步骤，调节所述多通道阀形成流路，以使所述缸体和检测试剂储存部连接，将所述检测试剂储存部的检测试剂注入到所述缸体中；
混合样品生成步骤，将收纳在所述缸体中的所述预处理样品和所述检测试剂混合从而生成混合样品；
传送步骤，调节所述多通道阀形成流路，以使所述缸体和检测部连接，将收纳在所述缸体中的所述混合样品传送到所述检测部；以及
测量步骤，所述检测部在所述混合样品中测量目标成分；
在所述预处理样品生成步骤和所述检测试剂注入步骤之间包括：
压力调节步骤，调节所述多通道阀形成流路，以使经过所述预处理样品生成步骤时被加热而内部压力增加的所述缸体和所述检测部连接，利用所述缸体和所述检测部之间的压力差，将收纳在所述缸体中的所述预处理样品排出到所述流路，从而将所述缸体内部的压力调节为大气压状态；和
再吸入步骤，所述注射泵产生负压而将排出到所述流路的所述预处理样品再次吸入到所述缸体中；
在所述压力调节步骤中，不将收纳在所述缸体中的所述预处理样品注入到所述检测部中而将其排出到所述流路，从而将所述缸体内部的压力调节为大气压状态，在所述检测试剂注入步骤中，调节所述多通道阀形成流路，以使所述缸体和所述检测试剂储存部连接，不将收纳在所述缸体中的所述预处理样品注入到所述检测试剂储存部中。
3.根据权利要求1或2所述的水质测量方法，其特征在于，在所述压力调节步骤中，所述缸体通过所调节的所述多通道阀与伪流路连接，通过所述缸体和所述伪流路之间的压力差，将收纳在所述缸体中的所述预处理样品排出到所述伪流路，从而将所述缸体内部的压力调节为大气压状态。
4.根据权利要求1或2所述的水质测量方法，其特征在于，在所述预处理样品生成步骤中，所述样品和所述预处理试剂通过配备在所述缸体的内侧的磁棒混合，所述磁棒利用在所述缸体周围变动的磁场而旋转。
5.根据权利要求1或2所述的水质测量方法，其特征在于，在所述预处理样品生成步骤中，将通过加热和混合而生成的所述预处理样品冷却到预先设定的冷却温度。
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