CN202024965U - 一种实时在线检测海水中硝酸根离子浓度的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于海洋环境检测技术领域，具体讲是一种实时在线检测海水中硝酸根离子浓度的装置。其技术方案为：其包括隔膜泵、电磁阀、反应线圈、镉反应柱、检测器件和若干通路；其中，隔膜泵为三个隔膜泵并联设置，分别为一号泵、二号泵和三号泵；一号泵进口设置三个并联的电磁阀，一号阀进口连接一号池，二号阀进口连接二号池，三号阀进口连接三号池；一号泵出口设置两个并联的电磁阀，四号阀连接镉反应柱后与一号反应线圈连接，五号阀直接与一号反应线圈连接；一号反应线圈与二号反应线圈串联后连接检测器件；检测器件连接废液池；二号泵进口连接四号池，出口连接五号阀；三号泵进口连接五号池，出口连接二号反应线圈。有利于在海洋中在线测量。
Description
技术领域
本实用新型属于海洋环境检测技术领域，涉及用于流动注射分析法测量海水中所含硝酸根离子浓度的装置，具体讲是一种实时在线检测海水中硝酸根离子浓度的装置。
背景技术
由于资源开发和环境保护的需要，人们希望能够实时在线检测海洋中各种离子的浓度，流动注射分析仪是常用的检测方法之一。流动注射分析仪一般包括控制模块、检测模块、进样模块、检测样品和试剂等，进样模块在控制模块的控制下，使检测样品和试剂进行混合和反应，产生出能够吸收特定谱段光信号的化学物质，并在检测模块通过吸光度的测量得出反应物的吸光值，把检测样品和标准物质产生的吸光值进行比较得出检测样品的浓度。在海洋中实时在线使用流动注射分析仪与在实验室条件下使用是不同的，在海洋自动在线检测中，特别是在深海中，要克服海水的压力，还要考虑防腐、绝缘、密封、电源等诸多因素，因此要设计一种体积小、耗电少、有利于在海洋中进行实时在线测量的装置。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提出一种体积小、耗电少、有利于在海洋中进行实时在线测量的检测装置。
本实用新型的技术方案为：一种实时在线检测海水中硝酸根离子浓度的装置，包括隔膜泵、电磁阀、反应线圈、镉反应柱10、检测器件18和若干通路19；其中，所述隔膜泵为三个隔膜泵并联设置，分别为一号泵7、二号泵16和三号泵17；一号泵7的进口处设置三个并联的电磁阀，分别为一号阀4、二号阀5和三号阀6，其中一号阀4进口连接一号池1，二号阀5进口连接二号池2，三号阀6进口连接三号池3；一号泵7的出口处设置两个并联的电磁阀，分别为四号阀8和五号阀9，其中四号阀8连接镉反应柱10后与一号反应线圈11连接，五号阀9直接与一号反应线圈11连接；一号反应线圈11与二号反应线圈12串联后连接检测器件18；检测器件18连接废液池15；二号泵16的进口处连接四号池13，出口处连接五号阀9；三号泵17的进口处连接五号池14，出口处连接二号反应线圈12。
所述检测器件18包括光源20、流通池21和光谱仪22。
所述一号池1中为一号标样溶液，二号池2中为二号标样溶液，三号池3中为待测海水，四号池13中为六次甲基四胺溶液，五号池14中为磺胺+NEDA显色剂。
本装置主要采用小型隔膜泵和电磁阀作为样品和试剂的输送和控制装置。隔膜泵的优点主要是：体积小、耗电省、控制系统简单、每路流体速度都可单独控制。电磁阀的开闭能够控制流路的开闭，但不能实现溶液的输送。
本实用新型的有益效果在于：
1、主要采用隔膜泵和电磁阀作为样品和试剂的输送装置，由于隔膜泵和电磁阀具有体积小、控制简单和耗电少等特点，该装置非常适合自动在线海洋测量。
2、采用预配制的标准样品与实际测量样品进行比测，克服了海洋在线监测中诸多外在因素对测量结果产生的影响，包括温度、压力等的影响，测试结果具有自校正性。
3、光谱仪的检测光谱范围较宽，采用宽光谱的光谱仪可以利用其他谱段实现对测量谱段的校正，避免了由于光源系统不稳定对测量结果产生的影响。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型中检测器件18的结构示意图；
其中，1、一号池，2、二号池，3、三号池，4、一号阀，5、二号阀，6、三号阀，7、一号泵，8、四号阀，9、五号阀，10、镉反应柱，11、一号反应线圈，12、二号反应线圈，13、四号池，14、五号池，15、废液池，16、二号泵，17、三号泵，18、检测器件，19、通路，20、光源，21、流通池，22、光谱仪。
具体实施方式
以下结合附图和实施例具体说明本实用新型。
实施例1：
参见图1，本实用新型包括隔膜泵、电磁阀、反应线圈、镉反应柱10、检测器件18和若干通路19；其中，所述隔膜泵为三个隔膜泵并联设置，分别为一号泵7、二号泵16和三号泵17；一号泵7的进口处设置三个并联的电磁阀，分别为一号阀4、二号阀5和三号阀6，其中一号阀4进口连接一号池1，二号阀5进口连接二号池2，三号阀6进口连接三号池3；一号泵7的出口处设置两个并联的电磁阀，分别为四号阀8和五号阀9，其中四号阀8连接镉反应柱10后与一号反应线圈11连接，五号阀9直接与一号反应线圈11连接；一号反应线圈11与二号反应线圈12串联后连接检测器件18；检测器件18连接废液池15；二号泵16的进口处连接四号池13，出口处连接五号阀9；三号泵17的进口处连接五号池14，出口处连接二号反应线圈12。参见图2，所述检测器件18包括光源20、流通池21和光谱仪22。所述一号池1中为一号标样溶液，二号池2中为二号标样溶液，三号池3中为待测海水，四号池13中为六次甲基四胺溶液，五号池14中为磺胺+NEDA显色剂。
本实用新型的工作流程如下：
(一)检测一号池1中一号标样溶液的硝酸根离子(浓度为A)与显示剂反应产生的吸光度，步骤如下：
1、首先，检测一号标样溶液中原有的亚硝酸根离子直接与显示剂反应产生的吸光度，包括如下步骤：
(1)一号阀4通电开启，二号阀5、三号阀6关闭，一号泵7通电工作吸一号标样溶液与二号泵16通电工作吸入的六次甲基四胺溶液混合，得到混合溶液；
(2)五号阀9通电开启，四号阀8关闭，混合溶液直接经过一号反应线圈11充分混合反应后，与三号泵17通电工作吸入的磺胺+NEDA显色剂混合，再经过二号反应线圈12充分混合反应，反应后的溶液经过检测器件18检测；
(3)检测器件18的光源20发射的光线经过光纤的传输透过流通池21，光谱仪22检测透过流通池21的光线强度，在410nm处测量光强度值，与610nm处测量值参比，计算其吸光度，得数值DA1；
(4)经步骤(3)检测后的溶液排出到废液池15。
2、再次，检测一号标样溶液中硝酸根离子被镉反应柱还原后生成的亚硝酸根离子与显示剂反应产生的吸光度，包括如下步骤：
(1)五号阀9关闭，四号阀8通电开启，一号池1中的一号标样溶液与二号泵16吸入的六次甲基四胺溶液混合后通过镉反应柱10，经过一号反应线圈11反应，然后与三号泵17吸入的磺胺+NEDA显色剂混合后再经过二号反应线圈12反应，反应后的溶液经过检测器件18检测；
(2)重复步骤1中的步骤(3)，检测得出溶液的吸光度，得数值DA2；
(3)重复步骤1中的步骤(4)。
3、最后，根据步骤1和步骤2得到的数值A和数值B计算一号标样溶液中硝酸根离子与显示剂反应产生的吸光度，即数值DA：DA＝DA1-DA2。
(二)检测二号池2中二号标样溶液的硝酸根离子(浓度为B)与显示剂反应产生的吸光度，步骤如下：
1、首先，检测二号标样溶液中原有的亚硝酸根离子直接与显示剂反应产生的吸光度，包括如下步骤：
(1)一号阀4和三号阀6关闭，二号阀5通电开启，一号泵7通电工作吸二号标样溶液与二号泵16通电工作吸入的六次甲基四胺溶液混合，得到混合溶液；
(2)重复流程(一)中步骤1的(2)、(3)和(4)，得数值DB1。
2、再次，检测二号标样溶液中硝酸根离子被镉反应柱10还原后生成的亚硝酸根离子与显示剂反应产生的吸光度，步骤同流程(一)中的步骤2，得数值DB2。
3、同流程(一)中的步骤3，得数值DB：DB＝DB1-DB2。
(三)检测三号池3中待测海水的硝酸根离子与显示剂反应产生的吸光度，步骤如下：
1、首先，检测待测海水中原有的亚硝酸根离子直接与显示剂反应产生的吸光度，包括如下步骤：
(1)一号阀4和二号阀5关闭，三号阀6通电开启，一号泵7通电工作吸待测海水与二号泵16通电工作吸入的六次甲基四胺溶液混合，得到混合溶液；
(2)重复流程(一)中步骤1的(2)、(3)和(4)，得数值DW1。
2、再次，检测待测海水中硝酸根离子被镉反应柱10还原后生成的亚硝酸根离子与显示剂反应产生的吸光度，步骤同流程(一)中的步骤2，得数值DW2。
3、同流程(一)中的步骤3，得数值DW：DW＝DW1-DW2。
(四)根据一号标样溶液、二号标样溶液和待测海水的吸光度：数值DA、数值DB和数值DW；以及一号标样溶液和二号标样溶液的硝酸根离子浓度：数值A和数值B；可以计算出待测海水中硝酸根离子的浓度，数值W：W＝A+[(DW-DA)/(DB-DA)]×(B-A)。
Claims (3)
1.一种实时在线检测海水中硝酸根离子浓度的装置，其特征在于，包括隔膜泵、电磁阀、反应线圈、镉反应柱(10)、检测器件(18)和若干通路(19)；其中，
所述隔膜泵为三个隔膜泵并联设置，分别为一号泵(7)、二号泵(16)和三号泵(17)；
所述一号泵(7)的进口处设置三个并联的电磁阀，分别为一号阀(4)、二号阀(5)和三号阀(6)，其中一号阀(4)进口连接一号池(1)，二号阀(5)进口连接二号池(2)，三号阀(6)进口连接三号池(3)；一号泵(7)的出口处设置两个并联的电磁阀，分别为四号阀(8)和五号阀(9)，其中四号阀(8)连接镉反应柱(10)后与一号反应线圈(11)连接，五号阀(9)直接与一号反应线圈(11)连接；一号反应线圈(11)与二号反应线圈(12)串联后连接检测器件(18)；检测器件(18)连接废液池(15)；
所述二号泵(16)的进口处连接四号池(13)，出口处连接五号阀(9)；
所述三号泵(17)的进口处连接五号池(14)，出口处连接二号反应线圈(12)。
2.根据权利要求1所述实时在线检测海水中硝酸根离子浓度的装置，其特征在于，所述检测器件(18)包括光源(20)、流通池(21)和光谱仪22)。
3.根据权利要求1所述实时在线检测海水中硝酸根离子浓度的装置，其特征在于，所述一号池(1)中为一号标样溶液，二号池(2)中为二号标样溶液，三号池(3)中为待测海水，四号池(13)中为六次甲基四胺溶液，五号池(14)中为磺胺+NEDA显色剂。
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| CN102590540A (zh) * | 2012-02-15 | 2012-07-18 | 浙江大学 | 深海微量离子浓度原位探测系统 |
| CN104062247A (zh) * | 2014-06-16 | 2014-09-24 | 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 | 一种高精度原位检测海水pH的测量装置及测量方法 |
| CN105910865A (zh) * | 2016-04-20 | 2016-08-31 | 河北科技大学 | 一种水中总氮测定过程中还原硝酸盐的装置及其实现方法 |
| CN111366547A (zh) * | 2018-12-26 | 2020-07-03 | 贵州中烟工业有限责任公司 | 一种用连续流动法测定烟草或烟草制品中α-氨基氮的检测方法 |
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