CN203965314U - 在线总磷水质分析仪 - Google Patents

Abstract

一种在线总磷水质分析仪装置，包括DRAIN1高精度蠕动泵、DRAIN2高精度蠕动泵、RINSE1高精度蠕动泵、RINSE2高精度蠕动泵、SAMPLE1水样输送泵、SAMPLE2水样输送泵、SIPHON高精度蠕动泵、REAGENT1高精度计量隔膜泵、REAGENT2高精度计量隔膜泵、COOL冷凝泵、微型充气泵、可控温自动加热器、消解模块、STIRRER搅拌器、差分分光光度计、全波段光源、分析模块、冷凝杯、比色杯、运算控制中心、显示终端、泵管、导线。该装置整体结构简单，免维护周期长，计量、输送均采用耐强酸强碱腐蚀的高精度隔膜自吸泵，且泵控制仅为2线脉冲驱动即可(驱动功率最大为3.2W)，该泵的计量重复性误差实测达到了≤±1％，并且该水质分析仪采用较长光程的微量分析模块，可以极大的降低用户试剂的使用量、极大提高仪器的精确度，也可以根据用户的需求调整分析量程，可以实现远程控制，并实时上传分析数据。

Description

在线总磷水质分析仪

技术领域

本实用新型涉及水质分析仪，尤其涉及总磷水质分析仪。

背景技术

随着社会的不断进步，环保的重要性日益提高，总磷是衡量水体富营养化程度的重要污染指标，因此也是水质量检测的重要指标，因此对水环境总磷的检测越来越受到人们的重视，目前不管是国际还是国内的水质总磷的检测研究，其工作方式基本上都是人工采样浅析的自动化实现，实时的在线的水质分析设备少之又少。并且国内外已有的在线总磷水质分析仪对试剂的计量和输送：一是采用注射泵和电磁阀组合实现；二是采用蠕动泵(或真空泵等)再配合容量瓶(或容量管)通过液位控制来实现；三是采用蠕动泵实现，以上前两种方法设计的仪器结构复杂，部件多，因此造成了仪器生产、维护复杂、故障率相对较高；第三种方法采用特殊蠕动泵实现，蠕动泵的结构复杂且必须定期更换泵管(每3个月更换1次)并对泵性能进行调整，维护工作量较大。在线总磷水质分析仪结构简单可靠、所需维护量小，且对试剂的计量和输送更加精确。

发明内容：

本实用新型针对已有的在线总磷水质分析仪的结构不良之处，提出一种仪器结构简单可靠、所需维护量小，且对试剂的计量和输送更加精确的在线总磷水质分析仪。

本实用新型的技术方案如下：一种在线总磷水质分析仪装置，包括DRAIN1高精度蠕动泵(1)、DRAIN2高精度蠕动泵(2)、RINSE1高精度蠕动泵(3)、RINSE2高精度蠕动泵(4)、SAMPLE1水样输送泵(5)、SAMPLE2水样输送泵(6)、SIPHON高精度蠕动泵(7)、REAGENT1高精度计量隔膜泵(8)、REAGENT2高精度计量隔膜泵(9)、COOL冷凝泵(10)、微型充气泵(11)、可控温自动加热器(12)、消解模块(13)、STIRRER搅拌器(14)、差分分光光度计(15)、全波段光源(16)、分析模块(17)、冷凝杯(18)、比色杯(19)、运算控制中心(20)、显示终端(21)、泵管(22)、导线(23)。所述的DRAIN1高精度蠕动泵用以排出冷凝杯中的废液，排完废液后将信号传递到运算控制中心，然后运算控制中心将信号传递到RINSE1高精度蠕动泵；所述的RINSE1高精度蠕动泵主要是对排出废液后的冷凝杯进行清洗，清洗完了之后将信号传递到运算控制中心，然后运算控制中心将信号传递到SAMPLE1水样的输送泵；所述的SAMPLE1是水样的输送泵，主要是将样品输送到冷凝杯，SAMPLE1水样输送泵工作完成之后将信号传递到运算控制中心，然后运算控制中心将信号传递到REAGENT1高精度计量隔膜泵；所述的REAGENT1高精度计量隔膜泵主要用来添加消解试剂，REAGENT1高精度计量隔膜泵工作完成之后将信号传递到运算控制中心，然后运算控制中心将信号传递到可控温自动加热器；所述的可控温自动加热器主要用来对冷凝杯中的样品进行消解，可控温自动加热器工作完成之后将信号传递到运算控制中心，然后运算控制中心将信号传递到COOL冷凝泵；所述的COOL冷凝泵主要用来对冷凝杯中的样品进行冷却，COOL冷凝泵工作完成之后将信号传递到运算控制中心，然后运算控制中心将信号传递到DRAIN2高精度蠕动泵；所述的DRAIN2高精度蠕动泵主要用来排出比色杯中的废液，DRAIN2高精度蠕动泵工作完成之后将信号传递到运算控制中心，然后运算控制中心将信号传递到RINSE2高精度蠕动泵；所述的RINSE2高精度蠕动泵主要用来清洗比色杯，RINSE2高精度蠕动泵工作完成之后将信号传递到运算控制中心，然后运算控制中心将信号传递到SAMPLE2水样输送；所述的SAMPLE2水样输送泵主要用来将冷凝杯中的液体转移到比色杯中，SAMPLE2水样输送泵工作完成之后将信号传递到运算控制中心，然后运算控制中心将信号传递到全波段光源和差分分光光度计；所述的全波段光源和差分分光光度计主要用来测量比色杯中溶液的吸光度，全波段光源和差分分光光度计测量完吸光度值之后将信号传到运算控制中心，然后运算控制中心将信号传递到SIPHON高精度蠕动泵；所述的SIPHON高精度蠕动泵主要对比色杯中溶液进行精确定量，定量完毕后，SIPHON高精度蠕动泵将信号传递到运算控制中心，然后运算控制中心将信号传递到REAGENT2高精度计量隔膜泵；所述的REAGENT2高精度计量隔膜泵用来将显色剂溶液输送到比色杯，REAGENT2高精度计量隔膜泵操作完成后将信号传递到运算控制中心，然后运算控制中心将信号传递到STIRRER搅拌器；所述的STIRRER搅拌器主要对比色杯中的溶液进行搅拌让其充分反应，反应完成后STIRRER搅拌器将信号传递到运算控制中心，然后运算控制中心将信号传递到全波段光源和差分分光光度计；所述的全波段光源和差分分光光度计测出吸光度后将信号传递到运算控制中心，运算控制中心记录所有测量的数据，并将数据进行运算后传递到显示终端。

本实用新型中的REAGENT1、REAGENT2是高精度计量隔膜泵，最小脉冲为20μl，DRAIN1、DRAIN2、RINS1、RINS2、SAMPLE1、SAMPLE2为高精度蠕动泵，每次更换泵管可使用6个月以上。

本实用新型中的SIPHON高精度蠕动泵可以通过简单切换定量管长短来根据用户的需求调整分析量程。

本实用新型中的微型充气泵通过向消解模块中吹气实现消解模块中大气压的平衡，充分混合消解模块中的样品，加快消解速度。

本实用新型中的可控温自动加热器通过PLC程序的控制对消解模块中的样品进行加热，可实现消解模块中样品温度的控制。

本实用新型为仪器设置磁力搅拌器，保证了样品反应充分，大大提高了仪器的精确度。

本实用新型的冷凝杯内设计有冷凝管，可以大大加速比色杯中反应液体的冷却速度。

本实用新型的比色杯是光程30mm的比色杯，相比于常用的10mm或者15mm比色杯，较长的光程可以使样品反应更充分，所测量的液体更具有代表性，大大缩短了反应时间。

本实用新型的差分分光光度计是选用特定的波长，在此波长内反应后溶液对光的吸收能力最好，测出的数据最好，大大提高了仪器的精确度。

本实用新型的运算控制中心对各个流程进行控制，并且采用多项式的计算方法对测量数据进行准确的运算，通过运算中心也可以对整个流程进行编程，控制整个仪器的分析流程。

本实用新型的泵管采用耐强酸强碱腐蚀的塑料管，这大大增长了仪器的使用寿命。

本实用新型的在线总磷水质分析仪与其他厂家在线总磷水质分析仪比较，具有以下优点：本实用新型的在线总磷水质分析仪带有特定的消解装置和冷凝装置，可实现样品的完全消解和快速冷却；本实用新型的在线总磷水质分析仪整体结构简单，计量、输送均采用耐强酸强碱腐蚀的高精度隔膜自吸泵，且泵控制仅为2线脉冲驱动即可(驱动功率最大为3.2W)；本实用新型的在线总磷水质分析仪采用了“隔膜自吸泵”作为试剂和标定液的计量和输送，该泵的计量重复性误差实测达到了≤±1％；本实用新型的在线总磷水质分析仪生产装配简单，免维护周期长(计量泵工作寿命≥2000万次(即可以完成2.5--5万次测量)，以每天测量12次计算，可以连续工作5-10年不需维护；本实用新型的在线总磷水质分析仪可以通过简单切换定量管长短根据用户的需求调整分析量程；本实用新型的在线总磷水质分析仪可以通过PLC数字量化输入实现远程控制，并实时上传分析数据；本实用新型的在线总磷水质分析仪采用较长光程的微量分析模块，可以极大的降低用户试剂的使用量，提高仪器的精确度。

附图说明

附图为本实用新型水质分析仪的原理图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型做详细的介绍。

附图为在线总磷水质分析仪装置，包括DRAIN1高精度蠕动泵(1)、DRAIN2高精度蠕动泵(2)、RINSE1高精度蠕动泵(3)、RINSE2高精度蠕动泵(4)、SAMPLE1水样输送泵(5)、SAMPLE2水样输送泵(6)、SIPHON高精度蠕动泵(7)、REAGENT1高精度计量隔膜泵(8)、REAGENT2高精度计量隔膜泵(9)、COOL冷凝泵(10)、微型充气泵(11)、可控温自动加热器(12)、消解模块(13)、STIRRER搅拌器(14)、差分分光光度计(15)、全波段光源(16)、分析模块(17)、冷凝杯(18)、比色杯(19)、运算控制中心(20)、显示终端(21)、泵管(22)、导线(23)。

DRAIN1高精度蠕动泵用以排出冷凝杯中的废液，排完废液后将信号传递到运算控制中心，然后运算控制中心将信号传递到RINSE1高精度蠕动泵。

RINSE1高精度蠕动泵主要是对排出废液后的冷凝杯进行清洗，清洗完成之后将信号传递到运算控制中心，然后运算控制中心将信号传递到SAMPLE1水样的输送泵。

SAMPLE1是水样的输送泵，主要是将样品输送到冷凝杯，SAMPLE1水样输送泵工作完成之后将信号传递到运算控制中心，然后运算控制中心将信号传递到REAGENT1高精度计量隔膜泵。

REAGENT1高精度计量隔膜泵主要用来添加消解试剂，REAGENT1高精度计量隔膜泵工作完成之后将信号传递到运算控制中心，然后运算控制中心将信号传递到可控温自动加热器。

可控温自动加热器主要用来对冷凝杯中的样品进行消解，可控温自动加热器工作完成之后将信号传递到运算控制中心，然后运算控制中心将信号传递到COOL冷凝泵。

COOL冷凝泵主要用来对冷凝杯中的样品进行冷却，COOL冷凝泵工作完成之后将信号传递到运算控制中心，然后运算控制中心将信号传递到DRAIN2高精度蠕动泵。

DRAIN2高精度蠕动泵主要用来排出比色杯中的废液，DRAIN2高精度蠕动泵工作完成之后将信号传递到运算控制中心，然后运算控制中心将信号传递到RINSE2高精度蠕动泵。

RINSE2高精度蠕动泵主要用来清洗比色杯，RINSE2高精度蠕动泵工作完成之后将信号传递到运算控制中心，然后运算控制中心将信号传递到SAMPLE2水样输送。

SAMPLE2水样输送泵主要用来将冷凝杯中的液体转移到比色杯中，SAMPLE2水样输送泵工作完成之后将信号传递到运算控制中心，然后运算控制中心将信号传递到全波段光源和差分分光光度计。

全波段光源和差分分光光度计主要用来测量比色杯中溶液的吸光度，全波段光源和差分分光光度计测量完吸光度值之后将信号传到运算控制中心，然后运算控制中心将信号传递到SIPHON高精度蠕动泵。

SIPHON高精度蠕动泵主要对比色杯中溶液进行精确定量，定量完毕后，SIPHON高精度蠕动泵将信号传递到运算控制中心，然后运算控制中心将信号传递到REAGENT2高精度计量隔膜泵。

REAGENT2高精度计量隔膜泵用来将显色剂溶液输送到比色杯，REAGENT2高精度计量隔膜泵操作完成后将信号传递到运算控制中心，然后运算控制中心将信号传递到STIRRER搅拌器。

STIRRER搅拌器主要对比色杯中的溶液进行搅拌让其充分反应，反应完成后STIRRER搅拌器将信号传递到运算控制中心，然后运算控制中心将信号传递到全波段光源和差分分光光度计。

全波段光源和差分分光光度计对比色杯中的溶液的吸光度进行测量，然后将信号传递到运算控制中心，然后运算控制中心将信号传递到显示终端。

显示终端主要用来显示测出的数据，并可进行人工的操作控制。

冷凝杯主要用来盛放消解水样。

比色杯主要用来盛放混合后的溶液。

运算控制中心主要对测出的数据进行运算处理。

该装置结构简单可靠、所需维护量小，且对试剂的计量和输送更加精确。

Claims (2)

1.一种在线总磷水质分析仪装置，包括排液的DRAIN1高精度蠕动泵(1)、DRAIN2高精度蠕动泵(2)、清洗的RINSE1高精度蠕动泵(3)、清洗的RINSE2高精度蠕动泵(4)、输送样品的SAMPLE1水样输送泵(5)、将样品由消解模块输送到分析模块的SAMPLE2水样输送泵(6)、实现精确定量的SIPHON高精度蠕动泵(7)、精确加试剂的REAGENT1高精度计量隔膜泵(8)、精确加试剂的REAGENT2高精度计量隔膜泵(9)、COOL冷凝泵(10)、微型充气泵(11)、可控温自动加热器(12)、消解模块(13)、加速样品充分反应的STIRRER搅拌器(14)、差分分光光度计(15)、全波段光源(16)、分析模块(17)、冷凝杯(18)、比色杯(19)、运算控制中心(20)、显示终端(21)、泵管(22)、导线(23)。其特征在于显示终端(21)通过导线(23)与运算控制中心(20)连接，运算控制中心(20)通过导线(23)与可控温自动加热器(12)、STIRRER搅拌器(14)、差分分光光度计(15)、全波段光源(16)连接，可控温自动加热器(12)、冷凝杯(18)装在消解模块(13)中，消解模块(13)通过泵管(22)与DRAIN1高精度蠕动泵(1)、RINSE1高精度蠕动泵(3)、SAMPLE1水样输送泵(5)、SAMPLE2水样输送泵(6)、REAGENT1高精度计量隔膜泵(8)、COOL冷凝泵(10)、微型充气泵(11)连接，STIRRER 搅拌器(14)、差分分光光度计(15)、全波段光源(16)、比色杯(19)装在分析模块(17)中，分析模块(17)通过泵管(22)与DRAIN2高精度蠕动泵(2)、RINSE2高精度蠕动泵(4)、SAMPLE2水样输送泵(6)、SIPHON高精度蠕动泵(7)、REAGENT2高精度计量隔膜泵(9)连接，DRAIN1高精度蠕动泵(1)、DRAIN2高精度蠕动泵(2)、RINSE1高精度蠕动泵(3)、RINSE2高精度蠕动泵(4)、SAMPLE1水样输送泵(5)、SAMPLE2水样输送泵(6)、SIPHON高精度蠕动泵(7)、REAGENT1高精度计量隔膜泵(8)、REAGENT2高精度计量隔膜泵(9)、COOL冷凝泵(10)、微型充气泵(11)通过导线(23)与运算控制中心(20)连在一起，并且通过运算控制中心(20)的控制实现了自动运行、自动分析。 

2.根据权利要求1所述的在线总磷水质分析仪，其特征在于：所述的SIPHON高精度蠕动泵(7)可以通过简单切换定量管长短来根据用户的需求调整分析量程，所述的微型充气泵(11)通过向消解模块中吹气实现消解模块中大气压的平衡，充分混合消解模块中的样品，加快消解速度，所述的可控温自动加热器(12)通过PLC程序的控制对消解模块中样品进行加热，可实现消解模块中样品温度的控制，所述的STIRRER搅拌器(14)通过电机带动搅拌子旋转对比色 池中的溶液进行搅拌让其充分反应，解决了试剂反应不充分的问题，大大提高了仪器的精确度，所述的差分分光光度计(15)是选用特定的波长，在此波长内反应后溶液对光的吸收能力最好，测出的数据最好，大大提高了仪器的精确度，所述的冷凝杯(18)内设计有冷凝管，可以大大加速比色杯中反应液体的冷却速度；所述的比色杯(19)是光程30mm的比色杯，相比于常用的10mm或者15mm比色杯，较长的光程可以使样品反应更充分，所测量的液体更具有代表性，所述的运算控制中心(20)可以对各个流程进行控制，并且采用多项式的计算方法对测量数据进行准确的运算，通过运算控制中心也可以对整个流程进行编程，控制整个仪器的分析流程，所述的泵管(22)采用耐强酸强碱腐蚀的塑料管，这大大增长了仪器的使用寿命。