CN202837232U - 在线重金属预警检测系统 - Google Patents

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刘兴举
杜道彬
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BEIJING SAFEDA TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种在线重金属预警检测系统,所述系统由上位管理层、调度监控层和现场采集和检测层构成,现场采集和检测层和调度监控层之间通过有线或无线通讯连接,调度监控层和上位管理层之间通过有线或无线通讯连接。本实用新型将全自动进样和自动检测完美结合,并将快速检测技术与计算机数据处理技术结合在一起,实时显示检测结果,远程通讯检测数据,实现水质重金属在线监测与远程监管的有机结合。

Description

在线重金属预警检测系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种在线重金属预警检测系统。
背景技术
[0002] 重金属污染是指由重金属或其化合物造成的环境污染。重金属污染主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属制品等人为因素所致,因人类活动导致环境中的重金属含量增加,超出正常范围,并导致环境质量恶化。
[0003] 重金属污染与其它有机化合物的污染不同。不少有机化合物可以通过自然界本身物理的、化学的或生物的净化,使有害性降低或解除。而重金属具有富集性,很难在环境中降解。
[0004]目前我国由于在重金属的开采、冶炼、加工过程中,造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤引起严重的环境污染。如随废水排出的重金属,即使浓度小,也可在藻类和底泥中积累,被鱼和贝类体表吸附,产生食物链浓缩,从而造成公害。水体中金属有利或有害不仅取决于金属的种类、理化性质,而且还取决于金属的浓度及存在的价态和形态,即使有益的金属元素浓度超过某一数值也会有剧烈的毒性,使动植物中毒,甚至死亡。
[0005] 近年来,随着“砷毒”、“血铅”、“镉米”等事件频发,让重金属污染成为最受关注的公共事件之一 ;2011年出台的《重金属污染综合防治“十二五”规划》显示,中国将对汞、铬、镉、铅等重金属进行重点防控。按照《规划》要求,到2015年,“重点区域”铅、汞、铬、镉和类金属砷等重金属污染物的排放,要比2007年削减15% 非重点区域”的重点重金属污染物排放量不超过2007年水平。
[0006] 长久以来,我国重金属污染水质分析的方法主要以直接吸入火焰原子吸收法,萃取火焰原子吸收法,石墨炉原子吸收法为主,针对此类测试方法的预处理繁琐,维护量大,成本较高,不易现场检测,操作过程中需要使用有毒有害化学品。
实用新型内容
[0007] 本实用新型需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷,提供一种在线重金属预警检测系统,它将全自动进样和自动检测完美结合,并将快速检测技术与计算机数据处理技术结合在一起,实时显示检测结果,远程通讯检测数据,实现水质重金属在线监测与远程监管的有机结合。
[0008] 为解决上述问题,本实用新型采用如下技术方案:
[0009] 本实用新型提供了一种在线重金属预警检测系统,所述系统由上位管理层、调度监控层和现场采集和检测层构成,现场采集和检测层和调度监控层之间通过有线或无线通讯连接,调度监控层和上位管理层之间通过有线或无线通讯连接。
[0010] 所述调度监控层包括服务器、主机和辅机,主机连接有显示器和输出设备。
[0011 ] 所述上位管理层由多个工作站构成。
[0012] 所述现场采集和检测层包括一个重金属检测仪,所述重金属检测仪包括外壳,所述外壳内设置有工业级计算机处理模块和安装板,安装板的一面安装有一个控制电路板和柱塞泵,控制电路板的上方安装有一个电磁阀,柱塞泵通过柱塞泵固定板安装,柱塞泵固定板和安装板之间设置有一个缓冲装置,柱塞泵的下方安装有一个六联体,六联体的下方安装有电磁阀;安装板的另一面底部设置有一排试剂瓶安装座,试剂瓶安装座的上方安装有一个定量取液装置和一个电解槽,电解槽上方安装有搅拌电机。所述控制电路板和工业级计算机处理模块连接;所述重金属检测仪通过工业级计算机处理模块和调度监控层之间实现有线或无线通讯连接。
[0013] 所述重金属检测仪外壳上设置有显示屏和按钮,外壳的一侧设置有通讯接口,外壳前端下部设置有一个活动前盖。
[0014] 所述定量取液装置包括一个注射支架,所述注射支架两端分别设置有一个固定板,两个固定板之间的中间位置安装有试管,试管的两侧分别安装有一个丝杆,一个丝杆上安装有三个光电管座,每个光电管座的两端分别设置有一个光电管紧固螺丝;另一个丝杆上安装有三个注射座端头,一个注射座端头相对应地和一个光电管座连接。
[0015] 所述电解槽包括壳体,壳体内为电解池,电解池连接两个电极套、一个参比电极套和一个泄流接头,壳体上设置有一个紧固块。
[0016] 所述柱塞泵包括包括升降体和电机,升降体的两端分别设置有一个光耦开关,升降体内设置有一个升降体主轴,电机的一端连接电机丝杆,电机丝杆的前端连接注射头,电机的另一端和升降体主轴连接。
[0017] 工作原理:
[0018] 仪器通过预电解将被测物质电沉积在电极上,同时设定恒压源,通过施加反向扫描电压使富集在电极上的物质重新“溶出”,使之被测物质重新成为离子反溶回溶液中,根据溶出过程的极化曲线进行分析,通过对峰值的换算,得出被测物质的含量。
[0019] 本实用新型提供的在线重金属预警检测系统,将全自动进样和自动检测完美结合,并将快速检测技术与计算机数据处理技术结合在一起,实时显示检测结果,远程通讯检测数据,实现水质重金属在线监测与远程监管的有机结合。
[0020] 本实用新型可广泛适用于水源地重金属污染预警、自来水监测领域的重金属预警、排污企业排污口预警。
[0021] 用户包括自来水集团、环保部门监管领域、企业排污监控领域、水质监测站、大型
水产养殖基地等。
[0022] 检测项目包括锌、镉、铅、铜等,可根据客户需求进行扩展。
[0023] 本实用新型的特点有:
[0024]1、分析速度快,锌、镉、铅、铜联测只需10-20分钟。
[0025] 2、采用标准比较法进行测定,无需绘制标准曲线,最大限度避免了水样其他离子的干扰,适合于任何复杂水样。
[0026] 3、试剂消耗量小,而且试剂均为环保试剂,无毒无害,不会对环境造成二次污染,试剂稳定期长。
附图说明
[0027] 图1为本实用新型原理框图。[0028] 图2-1为本实用新型所述重金属检测仪外观结构示意图。
[0029] 图2-2和图2-3为本实用新型所述重金属检测仪内部结构示意图。
[0030] 图3为本实用新型所述定量取液装置结构示意图。
[0031] 图4为本实用新型所述电解槽结构示意图。
[0032] 图5为本实用新型所述柱塞泵结构示意图。
具体实施方式
[0033] 如图1所示,本实用新型提供了一种在线重金属预警检测系统,所述系统由上位管理层、调度监控层和现场采集和检测层构成,现场采集和检测层和调度监控层之间通过有线或无线通讯连接,调度监控层和上位管理层之间通过有线或无线通讯连接。
[0034] 所述调度监控层包括服务器、主机和辅机,主机连接有显示器和输出设备。
[0035] 所述上位管理层由多个工作站构成。
[0036] 如图2-1、图2-2和图2-3所示,所述现场采集和检测层包括一个重金属检测仪100,所述重金属检测仪包括外壳1,所述外壳内设置有工业级计算机处理模块和安装板2,安装板的一面安装有一个控制电路板3和柱塞泵4,控制电路板的上方安装有一个电磁阀5,柱塞泵通过柱塞泵固定板6安装,柱塞泵固定板和安装板之间设置有一个缓冲装置7,柱塞泵的下方安装有一个六联体8,六联体的下方安装有电磁阀9 ;安装板的另一面底部设置有一排试剂瓶安装座10,试剂瓶安装座上活动安装有试剂瓶11,试剂瓶安装座的上方安装有一个定量取液装置12和一个电解槽13,电解槽上方安装有搅拌电机14。所述控制电路板和工业级计算机处理模块连接;所述重金属检测仪通过工业级计算机处理模块和调度监控层之间实现有线或无线通讯连接。
[0037] 所述重金属检测仪外壳上设置有显示屏15和按钮16,外壳的一侧设置有通讯接口 17,外壳前端下部设置有一个活动前盖18。
[0038] 如图3所示,所述定量取液装置包括一个注射支架19,所述注射支架两端分别设置有一个固定板20,两个固定板之间的中间位置安装有试管21,试管的两侧分别安装有一个丝杆22, —个丝杆上安装有三个光电管座23,每个光电管座的两端分别设置有一个光电管紧固螺丝24 ;另一个丝杆上安装有三个注射座端头25,一个注射座端头相对应地和一个光电管座连接。
[0039] 如图4所示,所述电解槽包括壳体26,壳体内为电解池,电解池连接两个电极套27、28、一个参比电极套29和一个泄流接头30,壳体上设置有一个紧固块31。
[0040] 如图5所示,所述柱塞泵包括包括升降体32和电机33,升降体的两端分别设置有一个光耦开关34,升降体内设置有一个升降体主轴35,电机的一端连接电机丝杆36,电机丝杆的前端连接注射头37,电机的另一端和升降体主轴连接。
[0041] 本实用新型的工作过程为:(依次进行):
[0042] 电极镀膜修正过程:吸取汞标样到电解槽,规定的时间内进行镀膜修正。
[0043] 电极标样校准过程:吸取标准样品到电解槽,进行标准曲线测定及设置。
[0044] 计量被测液体过程:通过红外装置定位液面高度,确保进入电解槽的为恒定的液体体积。
[0045] 检测物质含量过程:仪器通过柱塞泵吸取被测液体,液体通过管路进入玻璃计量装置,计量装置准确测定所测液体,液体进入电解槽,固定时间周期内绘制曲线,通过内置标准曲线换算成具体物质含量。
[0046] 清洗过程:清洗所有管路及电解槽。
[0047] 六联体的作用:通电磁阀选择电解液、标样、被测液体及控制对应的排放管路。
[0048] 定量取液装置作用:准确计量进入电解槽的液体。
[0049] 电解槽作用:参比电极和工作电极同时对进入的液体进行检测。
[0050] 柱塞泵的作用:为自动吸取液体提供动力。
[0051] 本实用新型全自动进样,具有多重报警功能:浓度超标报警、故障报警、缺试剂报警,平均无故障连续运行时间S 1440 h。采用中文WINDOWS作为运行平台。具有高精度红外液位检测器。可存储、查询至少20年的历史数据。10. 4英寸TFT液晶屏显示(800*600)。多种远程传输方式可选。
[0052] 最后应说明的是:显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (8)

1. 一种在线重金属预警检测系统,其特征在于:所述系统由上位管理层、调度监控层和现场采集和检测层构成,现场采集和检测层和调度监控层之间通过有线或无线通讯连接,调度监控层和上位管理层之间通过有线或无线通讯连接。
2.如权利要求1所述的在线重金属预警检测系统,其特征在于:所述调度监控层包括服务器、主机和辅机,主机连接有显示器和输出设备。
3.如权利要求2所述的在线重金属预警检测系统,其特征在于:所述上位管理层由多个工作站构成。
4.如权利要求1-3之任一所述的在线重金属预警检测系统,其特征在于:所述现场采集和检测层包括一个重金属检测仪,所述重金属检测仪包括外壳,所述外壳内设置有工业级计算机处理模块和安装板,安装板的一面安装有一个控制电路板和柱塞泵,控制电路板的上方安装有一个电磁阀,柱塞泵通过柱塞泵固定板安装,柱塞泵固定板和安装板之间设置有一个缓冲装置,柱塞泵的下方安装有一个六联体,六联体的下方安装有电磁阀;安装板的另一面底部设置有一排试剂瓶安装座,试剂瓶安装座的上方安装有一个定量取液装置和一个电解槽,电解槽上方安装有搅拌电机; 所述控制电路板和工业级计算机处理模块连接;所述重金属检测仪通过工业级计算机处理模块和调度监控层之间实现有线或无线通讯连接。
5.如权利要求4所述的在线重金属预警检测系统,其特征在于:所述重金属检测仪外壳上设置有显示屏和按钮,外壳的一侧设置有通讯接口,外壳前端下部设置有一个活动前
6.如权利要求5所述的在线重金属预警检测系统,其特征在于:所述定量取液装置包括一个注射支架,所述注射支架两端分别设置有一个固定板,两个固定板之间的中间位置安装有试管,试管的两侧分别安装有一个丝杆,一个丝杆上安装有三个光电管座,每个光电管座的两端分别设置有一个光电管紧固螺丝;另一个丝杆上安装有三个注射座端头,一个注射座端头相对应地和一个光电管座连接。
7.如权利要求6所述的在线重金属预警检测系统,其特征在于:所述电解槽包括壳体,壳体内为电解池,电解池连接两个电极套、一个参比电极套和一个泄流接头,壳体上设置有一个紧固块。
8.如权利要求7所述的在线重金属预警检测系统,其特征在于:所述柱塞泵包括包括升降体和电机,升降体的两端分别设置有一个光耦开关,升降体内设置有一个升降体主轴,电机的一端连接电机丝杆,电机丝杆的前端连接注射头,电机的另一端和升降体主轴连接。
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