CN116908105A - 一种带内壁清洗的水质监测计量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种带内壁清洗的水质监测计量装置，计量主框内设置Y型比色皿，Y型比色皿的竖向设置，为三通结构，侧面设置蠕动泵接口，Y型比色皿的侧面由高到低设置高液位光计量器、低液位光计量器，Y型比色皿的正上方设置直线电机，直线电机的工作杆侧面设置限位副，直线电机的工作杆端部通过螺纹连接密封接头，密封接头通过螺纹连接清洗接头；密封接头的上部为第一接头，第一接头螺纹连接直线电机的工作杆端部，第一接头下方设置密封连接柱，密封连接柱的侧面设置密封圈，密封连接柱的底部设置第一内孔，清洗接头的上部为第二接头。本发明对比色皿内部进行有效清洁、防止挂壁现象带来误差、提高长期运行的准确性和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及水质监测设备技术领域，特别是一种对比色皿内部进行有效清洁、防止挂壁现象带来误差、提高长期运行的准确性和稳定性的带内壁清洗的水质监测计量装置。
背景技术
比色法(Colorimetry)是通过比较或测量有色物质溶液颜色深度来确定待测组分含量的方法。常用的比色法有两种：目视比色法和光电比色法，两种方法都是以朗伯-比尔定律为基础。常用的目视比色法是标准系列法，即用不同量的待测物标准溶液在完全相同的一组比色管中，先按分析步骤显色，配成颜色逐渐递变的标准色阶。试样溶液也在完全相同条件下显色，和标准色阶作比较，目视找出色泽最相近的那一份标准，由其中所含标准溶液的量，计算确定试样中待测组分的含量。与目视比色法相比，光电比色法消除了主观误差，提高了测量准确度，而且可以通过选择滤光片来消除干扰，从而提高了选择性。但光电比色计采用钨灯光源和滤光片，只适用于可见光谱区和只能得到一定波长范围的复合光，而不是单色光束。
COD，氨氮，总磷，总氮等使用比色法进行水质监测的设备中，由于计量装置需要测量多种不同的液体，计量装置内盛装液体的比色皿容易产生挂壁现象，即液体附着在比色皿内壁，时间一长还会在比色皿内壁产生结晶，不利于设备的测量精度和长期稳定使用。为了解决挂壁现象，通过软件进行算法调整、光源优化等方法无法从根本上解决。需要一种对比色皿内部进行有效清洁、防止挂壁现象带来误差、提高长期运行的准确性和稳定性的带内壁清洗的水质监测计量装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种对比色皿内部进行有效清洁、防止挂壁现象带来误差、提高长期运行的准确性和稳定性的带内壁清洗的水质监测计量装置。
一种带内壁清洗的水质监测计量装置，包括：
计量主框，所述计量主框内设置Y型比色皿，所述Y型比色皿的竖向设置，为三通结构，侧面设置蠕动泵接口，所述Y型比色皿的侧面由高到低设置高液位光计量器、低液位光计量器，所述Y型比色皿的正上方设置直线电机，所述直线电机的工作杆侧面设置限位副，所述直线电机的工作杆端部通过螺纹连接密封接头，所述密封接头通过螺纹连接清洗接头；
所述密封接头的上部为第一接头，所述第一接头螺纹连接直线电机的工作杆端部，所述第一接头下方设置密封连接柱，所述密封连接柱的侧面设置密封圈，所述密封连接柱的底部设置第一内孔，所述清洗接头的上部为第二接头，所述第二接头上端通过螺纹连接第一内孔，所述第二接头的侧面设置清洗圈，所述第二接头的底部设置螺栓头，所述第一接头位于密封接头的轴心，所述第二接头位于清洗接头的轴心，所述密封接头、清洗接头、直线电机的工作杆轴心共线。
所述计量主框为长方形框架，所述Y型比色皿的底部位于计量主框的竖向轴心位置，所述高液位光计量器和低液位光计量器分别同Y型比色皿的底部相互垂直。
所述Y型比色皿和计量主框的上下连接处分别设置缓冲圈。
所述限位副为套在直线电机的工作杆上的圆筒。
所述第一接头和密封连接柱分别为圆柱体，所述第一接头位于密封连接柱的上端中心，所述密封圈为套在密封连接柱上的弹性密封环，所述密封圈的外径等于Y型比色皿下端内径。
所述第二接头和螺栓头为一体，所述螺栓头为六角形，所述第二接头上部设置螺纹，下部光滑，且位于螺栓头的轴心，所述清洗圈为圆环，所述清洗圈的外径等于Y型比色皿下端内径。
所述Y型比色皿的顶部设置清洗接头，侧面连接蠕动泵，下端连接多通阀，所述多通阀分别连接消解装置、多个试剂瓶、废液瓶。
所述直线电机连接控制器，所述控制器控制直线电机带动清洗接头直线运动，清洗Y型比色皿的内壁。
所述清洗接头在Y型比色皿内有缓速模式、快速模式中的一种，所述清洗接头的启动有手动模式、自动模式、计时模式中的一种，所述清洗接头的终止位置在Y型比色皿上部，位于蠕动泵接口连接处的上方。
本发明计量主框内设置Y型比色皿，Y型比色皿的竖向设置，为三通结构，侧面设置蠕动泵接口，Y型比色皿的侧面由高到低设置高液位光计量器、低液位光计量器，Y型比色皿的正上方设置直线电机，直线电机的工作杆侧面设置限位副，直线电机的工作杆端部通过螺纹连接密封接头，密封接头通过螺纹连接清洗接头；密封接头的上部为第一接头，第一接头螺纹连接直线电机的工作杆端部，第一接头下方设置密封连接柱，密封连接柱的侧面设置密封圈，密封连接柱的底部设置第一内孔，清洗接头的上部为第二接头，第二接头上端通过螺纹连接第一内孔，第二接头的侧面设置清洗圈，第二接头的底部设置螺栓头，第一接头位于密封接头的轴心，第二接头位于清洗接头的轴心，密封接头、清洗接头、直线电机的工作杆轴心共线。本发明对比色皿内部进行有效清洁、防止挂壁现象带来误差、提高长期运行的准确性和稳定性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明密封接头和清洗接头连接关系图；
图3是本发明密封接头的结构示意图；
图4是本发明清洗接头的结构示意图；
图5是本发明的实际使用图；
图6是本发明高液位光计量器或低液位光计量器的原理图；
图中：1、计量主框，2、Y型比色皿，3、高液位光计量器，4、低液位光计量器，5、直线电机，6、限位副，7、密封接头，8、清洗接头，9、蠕动泵接口，10、缓冲圈，11、第一接头，12、密封连接柱，13、密封圈，14、第一内孔，15、第二接头，16、清洗圈，17、螺栓头，18、蠕动泵，19、多通阀，20、消解装置，21、试剂瓶，22、废液瓶。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明做进一步说明。
一种带内壁清洗的水质监测计量装置，包括：计量主框1，计量主框1内设置Y型比色皿2，Y型比色皿2的竖向设置，为三通结构，侧面设置蠕动泵接口9，Y型比色皿2的侧面由高到低设置高液位光计量器3、低液位光计量器4，Y型比色皿2的正上方设置直线电机5，直线电机5的工作杆侧面设置限位副6，直线电机5的工作杆端部通过螺纹连接密封接头7，密封接头7通过螺纹连接清洗接头8；密封接头7的上部为第一接头11，第一接头11螺纹连接直线电机5的工作杆端部，第一接头11下方设置密封连接柱12，密封连接柱12的侧面设置密封圈13，密封连接柱12的底部设置第一内孔14，清洗接头8的上部为第二接头15，第二接头15上端通过螺纹连接第一内孔14，第二接头15的侧面设置清洗圈16，第二接头15的底部设置螺栓头17，第一接头11位于密封接头7的轴心，第二接头15位于清洗接头8的轴心，密封接头7、清洗接头8、直线电机5的工作杆轴心共线。
计量主框1为长方形框架，Y型比色皿2的底部位于计量主框1的竖向轴心位置，高液位光计量器3和低液位光计量器4分别同Y型比色皿2的底部相互垂直。Y型比色皿(2)和计量主框(1)的上下连接处分别设置缓冲圈10。限位副6为套在直线电机5的工作杆上的圆筒。第一接头11和密封连接柱12分别为圆柱体，第一接头11位于密封连接柱12的上端中心，密封圈13为套在密封连接柱12上的弹性密封环，密封圈13的外径等于Y型比色皿2下端内径。第二接头15和螺栓头17为一体，螺栓头17为六角形，第二接头15上部设置螺纹，下部光滑，且位于螺栓头17的轴心，清洗圈16为圆环，清洗圈16的外径等于Y型比色皿2下端内径。
Y型比色皿2的顶部设置清洗接头8，侧面连接蠕动泵188，下端连接多通阀19，多通阀19分别连接消解装置20、多个试剂瓶21、废液瓶22。直线电机5连接控制器，控制器控制直线电机5带动清洗接头8直线运动，清洗Y型比色皿2的内壁。清洗接头8在Y型比色皿2内有缓速模式、快速模式中的一种，清洗接头8的启动有手动模式、自动模式、计时模式中的一种，清洗接头8的终止位置在Y型比色皿2上部，位于蠕动泵接口9连接处的上方。
蠕动泵18抽吸多个试剂瓶21中的一个，将试剂瓶21中的一个内的试剂经过多通阀19，抽入计量器1中进行计量。例如，蠕动泵18抽吸试剂瓶21中的一个，控制器控制对应的多通阀19上的开关阀打开，试剂瓶21中的一个内的试剂经过该开关阀进入多通阀19，然后进入计量器1，计量器1上的两个以上的光计量器检测到试剂，通过光电限位器检测信号并计量，蠕动泵18停止，即可计量试剂量。之后，蠕动泵18反转，试剂被压出计量器1，同时，控制器控制多通阀19上开关阀，从而将试剂压入消解池20中。先将氧化剂试剂A加入消解池20消解，消解池20的加热装置对水样进行消解，消解完成后依次加入缓冲剂试剂B，显色剂试剂C进行显色反应。多通阀19连接废液瓶22。
计量器1外部通过框架固定设置，竖向设置Y型比色皿2，横向设置高液位检测装置3和低液位检测装置4，高液位检测装置3和低液位检测装置4结构相同，分别监测Y型比色皿2内抽取的液体是否到达对应位置。高液位检测装置3或低液位检测装置4分别包括LED灯，恒流源电路，PWM控制器，光接收器和电压转换电路。控制器通过控制PWM控制器，经过恒流源电路后，激发LED灯发光，光源通过Y型比色皿2后，被光接收器接受，再经过电压转换电路，送给控制器，通过接受信号的变化，即可检测Y型比色皿2内是否有液位到达。
控制器内设置缓速模式或者快速模式，缓速模式或者快速模式为直线电机的运动速度，可以通过控制器进行设定。
手动模式为通过控制器直接启动直线电机，并按照预定方式运动清洗。
自动模式为通过控制器在一个后者几个检测周期后，启动直线电机，并按照预定方式运动清洗。
计时模式为通过控制器设定启动时间，时间到达后，启动直线电机，并按照预定方式运动清洗。
控制器的组态屏显示内壁清洗的状态。
首先打开多通阀19上连接废液瓶22的阀门，打开蠕动泵18排空管路内的溶液，排空管路后打开多通阀19上装有蒸馏水的试剂瓶21的阀门，打开蠕动泵18抽蒸馏水润洗，防止残留硫酸腐蚀清洗接头8，润洗后打开多通阀19上连接废液瓶22的阀门，直线电机5转动带动清洗接头8向下转动，当低液位光计量器4计量位置检测到信号变化时停止转动，直线电机5回转到原位置，再打开多通阀19上装有蒸馏水的试剂瓶21的阀门，抽蒸馏水进行润洗，进行润洗两遍管路后，再打开多通阀19上连接废液瓶22的阀门启动直线电机5驱动清洗接头8向下转动，当低液位光计量器4计量位置检测到信号变化时停止转动，清洗接头8回转到原位置，再打开多通阀19上装有蒸馏水的试剂瓶21的阀门，抽蒸馏水进行润洗，重复过程两遍。
当出现挂壁现象，打开多通阀19上连接废液瓶22的阀门启动直线电机5驱动清洗接头8向下转动，当低液位光计量器4计量位置检测到信号变化时停止转动，直线电机5回转到原位置即可。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (9)
1.一种带内壁清洗的水质监测计量装置，其特征在于，包括：
计量主框(1)，所述计量主框(1)内设置Y型比色皿(2)，所述Y型比色皿(2)的竖向设置，为三通结构，侧面设置蠕动泵接口(9)，所述Y型比色皿(2)的侧面由高到低设置高液位光计量器(3)、低液位光计量器(4)，所述Y型比色皿(2)的正上方设置直线电机(5)，所述直线电机(5)的工作杆侧面设置限位副(6)，所述直线电机(5)的工作杆端部通过螺纹连接密封接头(7)，所述密封接头(7)通过螺纹连接清洗接头(8)；
所述密封接头(7)的上部为第一接头(11)，所述第一接头(11)螺纹连接直线电机(5)的工作杆端部，所述第一接头(11)下方设置密封连接柱(12)，所述密封连接柱(12)的侧面设置密封圈(13)，所述密封连接柱(12)的底部设置第一内孔(14)，所述清洗接头(8)的上部为第二接头(15)，所述第二接头(15)上端通过螺纹连接第一内孔(14)，所述第二接头(15)的侧面设置清洗圈(16)，所述第二接头(15)的底部设置螺栓头(17)，所述第一接头(11)位于密封接头(7)的轴心，所述第二接头(15)位于清洗接头(8)的轴心，所述密封接头(7)、清洗接头(8)、直线电机(5)的工作杆轴心共线。
2.根据权利要求1所述的一种带内壁清洗的水质监测计量装置，其特征在于，所述计量主框(1)为长方形框架，所述Y型比色皿(2)的底部位于计量主框(1)的竖向轴心位置，所述高液位光计量器(3)和低液位光计量器(4)分别同Y型比色皿(2)的底部相互垂直。
3.根据权利要求1所述的一种带内壁清洗的水质监测计量装置，其特征在于，所述Y型比色皿(2)和计量主框(1)的上下连接处分别设置缓冲圈(10)。
4.根据权利要求1所述的一种带内壁清洗的水质监测计量装置，其特征在于，所述限位副(6)为套在直线电机(5)的工作杆上的圆筒。
5.根据权利要求1所述的一种带内壁清洗的水质监测计量装置，其特征在于，所述第一接头(11)和密封连接柱(12)分别为圆柱体，所述第一接头(11)位于密封连接柱(12)的上端中心，所述密封圈(13)为套在密封连接柱(12)上的弹性密封环，所述密封圈(13)的外径等于Y型比色皿(2)下端内径。
6.根据权利要求1所述的一种带内壁清洗的水质监测计量装置，其特征在于，所述第二接头(15)和螺栓头(17)为一体，所述螺栓头(17)为六角形，所述第二接头(15)上部设置螺纹，下部光滑，且位于螺栓头(17)的轴心，所述清洗圈(16)为圆环，所述清洗圈(16)的外径等于Y型比色皿(2)下端内径。
7.根据权利要求1所述的一种带内壁清洗的水质监测计量装置，其特征在于，所述Y型比色皿(2)的顶部设置清洗接头(8)，侧面连接蠕动泵(18)，下端连接多通阀(19)，所述多通阀(19)分别连接消解装置(20)、多个试剂瓶(21)、废液瓶(22)。
8.根据权利要求1所述的一种带内壁清洗的水质监测计量装置，其特征在于，所述直线电机(5)连接控制器，所述控制器控制直线电机(5)带动清洗接头(8)直线运动，清洗Y型比色皿(2)的内壁。
9.根据权利要求8所述的一种带内壁清洗的水质监测计量装置，其特征在于，所述清洗接头(8)在Y型比色皿(2)内有缓速模式、快速模式中的一种，所述清洗接头(8)的启动有手动模式、自动模式、计时模式中的一种，所述清洗接头(8)的终止位置在Y型比色皿(2)上部，位于蠕动泵接口(9)连接处的上方。
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