CN203981574U - 大气总铅在线监测仪 - Google Patents

Abstract

一种大气总铅在线监测仪，包括活塞定量式气体搜集器、气溶水消解装置、SAMPLE水样输送泵、REAGENT1高精度计量隔膜泵、REAGENT2高精度计量隔膜泵、REAGENT3高精度计量隔膜泵、REAGENT4高精度计量隔膜泵、REAGENT5高精度计量隔膜泵、DRAIN高精度蠕动泵、RINSE高精度蠕动泵、SIPHONE高精度蠕动泵、STIRRER搅拌器、差分分光光度计、全波段光源、分析模块、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％，并且该大气监测仪采用微量分析模块，可以极大的降低用户试剂的使用量，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

大气总铅在线监测仪

技术领域

本实用新型涉及大气监测仪，尤其涉及大气总铅监测仪。

背景技术

环境空气的好坏直接影响人们的身体健康。然而，近几年由于工业生产、燃煤气体排放、汽车尾气排放及汽车轮胎磨损等现象的加剧，环境空气质量不断下降。调查研究显示，环境空气中的污染物主要包括二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物(可吸入颗粒物(PM10)及可入肺颗粒物(PM2.5))。其中PM2.5可吸入颗粒物中富含有铅元素及其化合物。铅在人体内能和蛋白质及各种酶发生强烈的相互作用，使它们失去活性，也可能在人体的某些器官中富集，如果超过人体所能耐受的限度，会造成人体急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒等，对人体会造成很大的危害。因此监测环境空气中的铅，对于直接判断环境空气对人体健康的危害、评价城市大气环境质量、制定防治对策都具有重要的现实意义。目前国内外基本没有大气中总铅在线监测仪，只有简单的水中总铅分析仪，然而已有的水中总铅在线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。大气总铅在线监测仪结构简单可靠、所需维护量小，且对试剂的计量和输送更加精确。

发明内容：

本实用新型针对大气总铅在线监测仪，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大气总铅在线监测仪。

本实用新型的技术方案如下：一种大气总铅在线监测仪装置，包括活塞定量式气体搜集器(1)、气溶水消解装置(2)、SAMPLE水样输送泵(3)、REAGENT1高精度计量隔膜泵(4)、REAGENT2高精度计量隔膜泵(5)、REAGENT3高精度计量隔膜泵(6)、REAGENT4高精度计量隔膜泵(7)、REAGENT5高精度计量隔膜泵(8)、DRAIN高精度蠕动泵(9)、RINSE高精度蠕动泵(10)、SIPHONE高精度蠕动泵(11)、STIRRER搅拌器(12)、差分分光光度计(13)、全波段光源(14)、分析模块(15)、运算控制中心(16)、显示终端(17)、泵管(18)、导线(19)。所述的DRAIN高精度蠕动泵用以排出分析模块中的废液，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RINSE高精度蠕动泵；所述的RINSE高精度蠕动泵主要是对排出废液后的分析模块进行清洗，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活塞定量式气体搜集器；所述的活塞定量式气体搜集器主要通过活塞自动控制、定量搜集气体，并自动切换将收集的气体进行压缩，压缩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REAGENT5高精度计量隔膜泵；所述的REAGENT5高精度计量隔膜泵主要用来向气溶水消解装置中添加特有试剂，添加完毕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气溶水消解装置；所述的气溶水消解装置主要对气体进行溶解，保证气体的溶解率，溶解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SAMPLE水样的输送泵；所述的SAMPLE是水样的输送泵，主要是将气溶水消解装置中的样品输送到分析模块，SAMPLE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分析模块中溶液的吸光度，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SIPHONE高精度蠕动泵；所述的SIPHONE高精度蠕动泵主要对分析模块中溶液进行精确定量，定量完毕后，SIPHONE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REAGENT1高精度蠕动泵、REAGENT2高精度蠕动泵、REAGENT3高精度蠕动泵、REAGENT4高精度蠕动泵；所述的REAGENT1高精度计量隔膜泵用来将十六烷基三甲基溴化铵和Span80的混合溶液输送到分析模块，REAGENT2高精度计量隔膜泵用来将六次甲基四胺缓冲溶液输送到分析模块，REAGENT3高精度计量隔膜泵用来将硝酸溶液输送到分析模块，REAGENT4高精度计量隔膜泵用来将二甲酚橙溶液输送到分析模块，REAGENT1高精度蠕动泵、REAGENT2高精度蠕动泵、REAGENT3高精度蠕动泵、REAGENT4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搅拌器主要对分析模块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。

本实用新型中的活塞定量式气体搜集器是通过活塞自动控制、定量搜集气体，并可以自动切换将收集的气体进行压缩。

本实用新型中的气溶水消解装置采用向其中添加特有试剂的方式对压缩后的气体进行溶解，加大保证了气体的溶解率。

本实用新型中的REAGENT1，REAGENT2，REAGENT3，REAGENT4，REAGENT5是高精度计量隔膜泵，最小脉冲为20μ1，DRAIN，RINSE，SAMPLE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SIPHONE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。

本实用新型的分析模块中的比色杯是光程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。

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。

本实用新型的大气总铅在线监测仪具有以下优点：本实用新型的活塞定量式气体搜集器是通过活塞自动控制、定量搜集气体，并可以自动切换将收集的气体进行压缩。本实用新型的大气总铅在线监测仪整体结构简单，计量、输送均采用蠕动泵自吸泵，且泵控制仅为2线脉冲驱动即可(驱动功率最大为3.2W)；本实用新型的大气总铅在线监测仪采用了“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％；本实用新型的大气总铅在线监测仪生产装配简单，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；本实用新型的大气总铅在线监测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；本实用新型的大气总铅在线监测仪可以通过PLC数字量化输入实现远程控制，并实时上传分析数据；本实用新型的大气总铅在线监测仪采用微量分析模块，可以极大的降低用户试剂的使用量。

附图说明

附图为本实用新型大气总铅在线监测仪的原理图。

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。

附图为大气总铅在线监测析仪装置，包括活塞定量式气体搜集器(1)、气溶水消解装置(2)、SAMPLE水样输送泵(3)、REAGENT1高精度计量隔膜泵(4)、REAGENT2高精度计量隔膜泵(5)、REAGENT3高精度计量隔膜泵(6)、REAGENT4高精度计量隔膜泵(7)、REAGENT5高精度计量隔膜泵(8)、DRAIN高精度蠕动泵(9)、RINSE高精度蠕动泵(10)、SIPHONE高精度蠕动泵(11)、STIRRER搅拌器(12)、差分分光光度计(13)、全波段光源(14)、分析模块(15)、运算控制中心(16)、显示终端(17)、泵管(18)、导线(19)。

DRAIN高精度蠕动泵用以排出分析模块中的废液，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RINSE高精度蠕动泵。

RINSE高精度蠕动泵主要是对排出废液后的分析模块进行清洗，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SAMPLE水样输送泵。

活塞定量式气体搜集器主要通过活塞自动控制、定量搜集气体，并自动切换将收集的气体进行压缩，压缩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REAGENT5高精度计量隔膜泵。

REAGENT5高精度计量隔膜泵主要用来向气溶水消解装置中添加特有试剂，添加完毕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气溶水消解装置。

气溶水消解装置主要对气体进行溶解，保证气体的溶解率，溶解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SAMPLE水样的输送泵

SAMPLE是水样的输送泵，是将气溶水消解装置中的样品输送到分析模块，SAMPLE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分析模块中溶液的吸光度，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，然后运算控制中心将信号传递到SIPHONE高精度蠕动泵。

SIPHONE高精度蠕动泵主要对分析模块中溶液进行精确定量，定量完毕后，SIPHONE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REAGENT高精度蠕动泵。

REAGENT1高精度计量隔膜泵用来将十六烷基三甲基溴化铵和Span80的混合溶液输送到分析模块，REAGENT2高精度计量隔膜泵用来将六次甲基四胺缓冲溶液输送到分析模块，REAGENT3高精度计量隔膜泵用来将硝酸溶液输送到分析模块，REAGENT4高精度计量隔膜泵用来将二甲酚橙溶液输送到分析模块，REAGENT1高精度蠕动泵、REAGENT2高精度蠕动泵、REAGENT3高精度蠕动泵、REAGENT4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搅拌器主要对分析模块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分析模块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。

分析模块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 (1)

1.一种大气总铅在线监测仪，包括定量搜集气体的活塞定量式气体搜集器(1)、溶解气体的气溶水消解装置(2)、输送样品的SAMPLE水样输送泵(3)、精确加试剂的REAGENT1高精度计量隔膜泵(4)、精确加试剂的REAGENT2高精度计量隔膜泵(5)、精确加试剂的REAGENT3高精度计量隔膜泵(6)、精确加试剂的REAGENT4高精度计量隔膜泵(7)、精确加试剂的REAGENT5高精度计量隔膜泵(8)、排液的DRAIN高精度蠕动泵(9)、清洗的RINSE高精度蠕动泵(10)、实现精确定量的SIPHONE高精度蠕动泵(11)、加速样品充分反应的STIRRER搅拌器(12)、差分分光光度计(13)、全波段光源(14)、分析模块(15)、运算控制中心(16)、显示终端(17)、泵管(18)、导线(19)，其特征在于活塞定量式气体搜集器(1)通过泵管(18)与溶解气体的气溶水消解装置(2)连接在一起，溶解气体的气溶水消解装置(2)通过泵管(18)与SAMPLE水样输送泵(3)和REAGENT5高精度计量隔膜泵(8)连接在一起，活塞定量式气体搜集器(1)通过导线(18)与运算控制中心(16)和显示终端(17)连接，显示终端(17)通过导线(19)与运算控制中心(16)连接，运算控制中心(16)通过导线(19)与STIRRER搅拌 器(12)、差分分光光度计(13)、全波段光源(14)连接，STIRRER搅拌器(12)、差分分光光度计(13)、全波段光源(14)均装在分析模块(15)中，分析模块(15)通过泵管(18)与SAMPLE水样输送泵(3)、REAGENT1高精度计量隔膜泵(4)、REAGENT2高精度计量隔膜泵(5)、REAGENT3高精度计量隔膜泵(6)、REAGENT4高精度计量隔膜泵(7)、DRAIN高精度蠕动泵(9)、RINSE高精度蠕动泵(10)、SIPHONE高精度蠕动泵(11)连接在一起，SAMPLE水样输送泵(3)、REAGENT1高精度计量隔膜泵(4)、REAGENT2高精度计量隔膜泵(5)、REAGENT3高精度计量隔膜泵(6)、REAGENT4高精度计量隔膜泵(7)、DRAIN高精度蠕动泵(9)、RINSE高精度蠕动泵(10)、SIPHONE高精度蠕动泵(11)、通过导线(19)与运算控制中心连在一起。