CN203101272U

CN203101272U - 氨氮检测器

Info

Publication number: CN203101272U
Application number: CN 201220739893
Authority: CN
Inventors: 宁伟杰; 郑杰; 黄永年
Original assignee: CHONGQING CHUANYI ANALYZER Co Ltd
Current assignee: CHONGQING CHUANYI ANALYZER Co Ltd
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2022-12-28

Abstract

本实用新型提供了一种氨氮检测器。其包括：取样装置、顺序注射平台、氨气逐出池、气体交换泵和检测装置，其中取样装置，用于从样源地抽取样品；顺序注射平台，用于清洗检测装置和氨气逐出池，并用于抽取pH指示剂将其推射到检测装置中，以及用于从取样装置中抽取样品和试剂瓶中抽取试剂到储液环中，并将储液环中的混合溶液推射到氨气逐出池中，测量完后，排出检测装置和氨气逐出池中的溶液；气体交换泵，用于将氨气逐出池中的氨气抽到检测装置中；检测装置，用于采用pH指示剂分光光度法检测氨气与pH指示剂的反应后的溶液，得到样品的氨氮浓度值。采用本实用新型，通过将顺序注射分析技术和pH指示剂分光光度法结合，解决了pH指示剂分光光度法难以应用的问题。

Description

氨氮检测器

技术领域

本实用新型涉及氨氮检测技术，尤其涉及一种将顺序注射分析技术与PH指示剂分光光度法结合用于测量样品中氨氮浓度值的氨氮检测器。

背景技术

水体中的氨氮是指以NH₃或NH₄＋离子形式存在的化合氨。氨氮是各类型氮中危害影响最大的一种形态，是水体受到污染的标志，其对水生态环境的危害表现在多个方面。与COD（chemical oxygen demand，化学需氧量）一样，氨氮也是水体中的主要耗氧污染物，氨氮氧化分解消耗水中的溶解氧，使水体发黑发臭。同时，氨氮中的非离子氨是引起水生生物毒害的主要因子，对水生生物有较大的毒害，其毒性比铵盐大几十倍。在氧气充足的情况下，氨氮可被微生物氧化为亚硝酸盐氮，进而分解为硝酸盐氮，亚硝酸盐氮与蛋白质结合生成亚硝胺，具有致癌和致畸作用。同时氨氮是水体中的营养素，可为藻类生长提供营养源，增加水体富营养化发生的几率。因此，对水体中的氨氮的检测具有十分重要的意义。

现有技术中，氨氮的测量方法主要包括以下几种：基于纳氏试剂分光光度法，基于水杨酸分光光度法或基于pH指示剂分光光度法。其中，在基于纳氏试剂分光光度法中，纳氏试剂本身含有剧毒物质，因此在使用过程中以及产生的废液都会对人身安全以及环境污染造成影响。在基于水杨酸分光光度法中，对水杨酸试剂配制以及存储条件要求比较严格，在每次测量前都必须对次氯酸跟进行滴定校准，并且必须在低温下进行存储，对仪器的现场应用产生影响。在基于pH指示剂分光光度法中，pH指示剂试剂不存在毒性，而且配制以及存储上都比较简单方便，但是目前此种方法在市场上的应用份额比较少，究其原因主要是由于其采用的是复杂且难以应用的流动注射分析技术。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种氨氮检测器。解决了pH指示剂分光光度法难以应用的问题。

在本实用新型的各种实施例中，提供了一种氨氮检测器，包括：取样装置、顺序注射平台、氨气逐出池、气体交换泵和检测装置；

所述取样装置，用于从样源地抽取样品；

所述顺序注射平台，用于清洗检测装置和氨气逐出池，并用于抽取pH指示剂将所述pH指示剂推射到检测装置中，以及用于从取样装置中抽取样品和从试剂瓶中抽取试剂到储液环中，并将储液环中的混合溶液推射到氨气逐出池中，测量完后，排出检测装置和氨气逐出池中的溶液；

所述气体交换泵，用于将所述氨气逐出池中的氨气抽到所述检测装置中；

所述检测装置，用于采用pH指示剂分光光度法检测氨气与pH指示剂的反应结果，得到样品的氨氮浓度值。

进一步，所述顺序注射平台包括：

注射泵、储液环和多位阀，所述注射泵、储液环和多位阀顺序连接；

当所述顺序注射平台工作时，所述注射泵通首先将载流液抽取到储液环中，然后通过所述多位阀将pH指示剂抽取到所述储液环中，然后通过所述多位阀将所述pH指示剂推射到所述检测装置中；

当所述顺序注射平台工作时，所述注射泵首先通过多位阀将样品抽取到储液环中，然后通过所述多位阀将试剂也抽取到所述储液环中，最后通过所述多位阀将样品和试剂一起推射到氨气逐出池中。

进一步，所述检测装置包括：传感器、处理器和显示器；

所述传感器，用于采用pH指示剂分光光度法检测氨气与pH指示剂的反应结果，得到检测信号；

所述处理器，用于根据所述传感器检测到的检测信号，采用朗伯-比尔定律计算出溶液的吸光度，并将计算得到的吸光度转换成样品的氨氮浓度值；

所述显示器，用于显示所述处理器得到的氨氮浓度值。

进一步，所述传感器包括：

反应管、光源和接收器，所述光源和接收器相对地设置在所述反应管的两侧构成检测光路。

进一步，所述气体交换泵分别与所述氨气逐出池的顶部和所述反应管的下端连接，且所述反应管的上端通过导气管与所述氨气逐出池的底部连通。

进一步，所述取样装置包括：

溢流杯和蠕动泵，所述溢流杯的溢流口通过导管与样源地连通，当所述蠕动泵工作时，将样品从样源地抽取到所述溢流杯中，所述溢流杯中多余的样品通过所述溢流口回到样源地。

进一步，所述光源为发590nm的LED灯，所述接收器为用于接收590nm光的光电池。

本实用新型的有益效果：

通过顺序注射平台将pH指示剂推射到检测装置中，然后将样品与试剂推射到氨气逐出池中，并通过气体交换泵将氨气由氨气逐出池抽到检测装置中，在检测装置中采用pH指示剂分光光度法检测氨气与pH指示剂的反应后的溶液，得到样品的氨氮浓度值。通过上述结构，实现了顺序注射分析技术与pH指示剂分光光度法的结合，解决了现有的pH指示剂分光光度法难以应用的问题，其与现有的纳氏试剂分光光度法和水杨酸分光光度法等方法相比，具有试剂无毒、易配制、易存储等优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：

图1是本实用新型的氨氮检测器的实施例结构示意图。

图2是本发明的检测装置的实施例的结构示意图。

具体实施方式

请参考图1，是本实用新型提供的氨氮检测器的实施例的结构示意图。该氨氮检测器可以用于对水质的氨氮浓度值进行测量，进而为分析水质的质量等提供数据支撑。具体地，该氨氮检测器包括：取样装置1、顺序注射平台2、氨气逐出池3、气体交换泵4和检测装置5。

其中，取样装置1用于盛放样品，其与顺序注射平台2连接，顺序注射平台2可以从取样装置1中抽取样品。

具体地，在取样装置1的一种结构中，其包括：溢流杯和蠕动泵，溢流杯在其靠近杯口的位置设有溢流口，该溢流口通过导管与样源地连通，用于将溢流杯中多余的样品输回样源地。蠕动泵的两端分别与样源地和溢流杯连通，当蠕动泵工作时，其将样品从样源地抽取到溢流杯中。由于溢流杯具有溢流结构，因此由蠕动泵抽入溢流杯中而没有被顺序注射平台2抽取的样品，可以通过溢流口得以重新返回到水源，形成样源地－溢流杯－样源地的回路，从而保证样品的新鲜性，使得最终测得的氨氮浓度值更准确。

其中，顺序注射平台2，主要用于样品和试剂的抽取和排出，例如：用于将pH指示剂推射到检测装置5中，以及用于从取样装置1中抽取样品和试剂瓶中抽取试剂混合，并将混合溶液推射到氨气逐出池4中。

具体地，在顺序注射平台2的一种结构中，其包括：注射泵21、储液环22和多位阀23。其中注射泵21、储液环22和多位阀23顺序连接，另外注射泵21相对于与储液环22连接的一端还与载流池6连接，用于从载流池6中抽取载流液。

进一步，顺序注射平台2工作时，注射泵21先用载流液充满储液环，再通过多位阀23的一个阀位（例如：第一阀位）将pH指示剂先抽取到储液环22，然后通过多位阀23的相应阀位将pH指示剂推射到检测装置5中。

进一步，当顺序注射平台2工作时，注射泵21首先将载流液抽取到储液环22中，然后通过多位阀23的另一阀位（例如：第二阀位）将样品也抽取到储液环22中，再通过多位阀23的相应阀位将试剂抽取到储液环22中；最后，通过多位阀23的相应阀位将样品和试剂一起推射到氨气逐出池3中。

顺序注射平台2的上述结构和工作方式，实现了样品、pH指示剂的顺序注射。

其中，氨气逐出池3提供样品和试剂反应的场所，当样品和试剂被推射到氨气逐出池3后，两者进行反应，生成氨气，生成的氨气在氨气逐出池3中扩散，通过憎水半透膜与溶液分离。

其中，气体交换泵4，其一端与氨气逐出池3的顶部连接，另一端与检测装置4的底部连接，用于将氨气逐出池3中的氨气抽到检测装置5中。

其中，检测装置5，用于采用pH指示剂分光光度法检测氨气与pH指示剂的反应后的溶液，得到样品的氨氮浓度值。

具体地，在检测装置5的一种结构中，其包括：传感器51、处理器52和显示器53，且传感器51、处理器52和显示器53顺序连接。其中，传感器51，用于采用pH指示剂分光光度法检测氨气与pH指示剂的反应后的溶液，得到检测信号。处理器52，用于根据传感器51检测到的检测信号，采用朗伯-比尔定律计算出溶液的吸光度，并将计算得到的吸光度转换成样品的氨氮浓度值。显示器53，用于显示处理器52得到的氨氮浓度值。

在一种实施方式中，传感器51包括：反应管、光源和接收器。其中，反应管用于提供氨气和pH指示剂的反应场所，具体地气体交换泵4分别与氨气逐出池3的顶部和反应管的下端连接，且反应管的上端通过导气管与氨气逐出池的底部连通。光源和接收器相对的设置在反应管511的两侧构成检测光路。该结构中，光源可以采用590nm的LED灯，接收器513可以采用用于检测590nm光的光电池。上述结构中，由于将反应管的上端通过导气管与氨气逐出池3的底部连接起来，因此可以减小氨气逐出池3与反应管中的气压差，并避免反应管中未反应的氨气跑到空气中而造成测量不准确，使得测量结果更精确。

上述在测量前后，顺序注射平台不可以用于清洗检测装置和氨气逐出池。

下面介绍基于上述结构测量氨氮浓度值的方式。

1、首先按如图1所示的结构连接各部件，组成图示的氨氮检测器。

2、取样。样品由蠕动泵抽取到溢流杯中，并通过溢流口将没有被分析的溶液重新返回到水源，保证样品的新鲜性。

3、添加试剂及样品。通过注射泵21、多位阀23和储液环22组成的顺序注射平台2，将pH指示剂抽取到储液环22中，并推射到传感器（指：反应管）中，传感器中的光路系统（指：光源和接收器）工作，记录空白电压。然后，采用顺序注射平台先将样品和试剂抽取到储液环中，然后将储液环中的样品和试剂一起推射到氨气逐出池中。

4、反应。当氨气逐出池以及传感器中的溶液就位后，气体交换泵打开，将氨气逐出池中反应生成的氨气通过气体交换泵抽取到传感器中，传感器中的pH指示剂与氨气进行反应，改变了pH指示剂的颜色，这个反应持续一段时间后，传感器中的光路系统工作，记录电压。

5、计算并显示。通过朗伯比尔定律，计算出溶液中的吸光度，通过吸光度转换成氨氮的值，并将值显示出来。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims

1.一种氨氮检测器，其特征在于：包括：取样装置、顺序注射平台、氨气逐出池、气体交换泵和检测装置；

所述取样装置，用于从样源地抽取样品；

2.如权利要求1所述的氨氮检测器，其特征在于：所述顺序注射平台包括：

3.如权利要求2所述的氨氮检测器，其特征在于：所述检测装置包括：传感器、处理器和显示器；

所述显示器，用于显示所述处理器得到的氨氮浓度值。

4.如权利要求3所述的氨氮检测器，其特征在于：所述传感器包括：

5.如权利要求4所述的氨氮检测器，其特征在于：所述气体交换泵分别与所述氨气逐出池的顶部和所述反应管的下端连接，且所述反应管的上端通过导气管与所述氨气逐出池的底部连通。

6.如权利要求5所述的氨氮检测器，其特征在于：所述取样装置包括：

7.如权利要求4所述的氨氮检测器，其特征在于：所述光源为发590nm的LED灯，所述接收器为用于接收590nm光的光电池。