CN204536338U - 一种水质voc监测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种水质VOC监测仪，载气单元连接进样单元、进样单元连接色谱单元，色谱单元连接检测单元、检测单元连接显示控制单元，在载气单元中，气泵连通净化管，净化管连接流量调节装置；进样单元中顶空进样器连接注射器，注射器受微量切换阀控制；在色谱单元中，色谱恒温箱控制色谱柱的温度；在检测单元中，离子化池分别连接UV灯和极化电源；在显示控制单元中，显示工控机连接MCU控制板，MCU控制板连接驱动板。本实用新型提供的一种水质VOC监测仪用于检测水中的VOC，实现了采样、检测和数据处理的程序控制和自动化，操作简单，成本低廉。

Description

一种水质VOC监测仪

技术领域

本实用新型涉及水污染监测技术领域，具体涉及一种水质VOC监测仪。

背景技术

工农业的迅速发展和人类活动的日益加剧，大量有毒有害污染物被排放到湖泊、河流、海洋，环境污染造成的毒性危害也越加严重，大量的有毒化合物给水质监测带来了严重的挑战。在过去几十年，尽管分析方法的灵敏度已经大为改善，但化合物的毒性效应是所有组成物质拮抗作用或抑制作用的综合结果，所以单纯的化学物质的限定不能为水体的安全提供充分的保障。在此情况下，人们开始利用生物学的方法对污染物的毒性进行测定，从而最终判定环境样品的VOC效应。生物毒性检测能直观地反映污染水体对生物种群的VOC，是预测和控制化学物质污染的一种不可缺少的辅助手段，因而得到了广泛应用和迅速发展。因此检测其毒性的任务也越来越紧迫，我国以前的毒性检测均采用特定物质分析方法，也就是针对某种有害化学物进行化学定量分析，确定其含量。这种方法的分析结果比较精确，但是分析前需要大概知道可能存在有害物质种类，分析时间也很长。由于毒害物质种类众多，难以评价多种毒物的VOC和生物效应。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的缺点，提供过一种监测多种挥发性有机物的水质VOC监测仪。本实用新型采用的技术方案如下所述。

一种水质VOC监测仪，载气单元连接进样单元、进样单元连接色谱单元，色谱单元连接检测单元、检测单元连接显示控制单元，在载气单元中，气泵连通净化管，净化管连接流量调节装置；进样单元中顶空进样器连接注射器，注射器受微量切换阀控制；在色谱单元中，色谱恒温箱控制色谱柱的温度；在检测单元中，离子化池分别连接UV灯和极化电源；在显示控制单元中，显示工控机连接MCU控制板，MCU控制板连接驱动板。

本实用新型提供的一种水质VOC监测仪用于检测水中的VOC，实现了采样、检测和数据处理的程序控制和自动化，操作简单，成本低廉。

附图说明

图1是本实用新型实施例中一种水质VOC监测仪的示意图。

具体实施方式

下面给出本实用新型的较佳的实施例，这些实施例并非限制本实用新型的内容。

实施例

请见图1所示，本实用新型实施例提供一种水质VOC监测仪，一种水质VOC监测仪，载气单元1连接进样单元2、进样单元2连接色谱单元3，色谱单元3连接检测单元4、检测单元4连接显示控制单元5，在载气单元1中，气泵11连通净化管12，净化管12连接流量调节装置13；进样单元2中顶空进样器21连接注射器22，注射器22受微量切换阀23控制；在色谱单元3中，色谱恒温箱31控制色谱柱32的温度；在检测单元4中，离子化池42分别连接UV灯41和极化电源43；在显示控制单元5中，显示工控机51连接MCU控制板52，MCU控制板52连接驱动板53。

本实用新型中，仪器的核心部分是真空紫外光源(UV灯41)和离子化池42，被分析的气体样品经注射器22的注射口注入，然后由载气带入色谱柱32。被测物质经色谱柱32分离后进入离子化池42，离子化池42的上盖为UV灯41的窗口，两侧是电极。电极收集在真空紫外辐射下产生的离子，并产生离子电流，电离电流经放大后，由下位机将采集到的数据发送到上位机，然后进行数据处理、记录、显示和存储。仪器使用的载气是氮气，进入色谱柱之前需经净化，除去其中的微量有机物。

载气单元1包括净化管12、流量调节装置13和气泵11，由于采用空气作为载气，而空气中含有很多微量有机物，因此，需要通过净化管12对空气进行净化，净化管12内部填充了活性炭，可以有效吸收大量的微量有机物，减少对检测造成干扰，可以采用中国科学院大连化学物理研究所研制的复合型载气净化管。气泵11采用无刷技术的电机，保证能长期稳定可靠的工作，得到稳定的载气流量。流量调节装置13可以根据气泵的流量大小迸行微调，保证可以得到有效的分离度。

进样单元2包括顶空进样器21、注射器22和微量切换阀23，其中注射器21采用微量注射器，能精确抽取1—10微升，精度达到±0.05微升。微量切换阀23用于完成注射器21进样动作后，能迅速切换到载气通道，其响应时间50ms以内，无死体积。顶空进样器21是水中VOC取样的关键部件，如何保证水中的VOC能准确、可靠取样，是重中之重。

色谱单元3包括色谱柱32和色谱恒温箱31，色谱柱采用20m(0.53mm)的毛细管柱，色谱恒温箱的要求如下：

②温度设定增减量(℃)：0.1；

②控温精度(℃)：±0.1；

③温度稳定性(℃)：±0.1。

色谱恒温箱21能够精确、稳定的控制色谱柱32的工作温度，优良的温度控制精度能有效提高柱效、改善色谱峰分离度、保护横流泵并延长色谱柱的使用寿命和保证重现性，因此，色谱恒温箱31的温度控制精度要求很高，本温控箱采用原装进口温控器和传感器，具备PID智能自整定，加热元件采用先进的TPC及膜加热技术，使用寿命成倍增长。

检测单元4包括UV灯41、离子化池42和极化电源43，UV灯41能量主要有三种，分别为9.8eV、10.6eV和11.7eV，毹量越高能检测的物质种类也就越多，根据市场UV灯41产能、成本、应用领域以及检测物质需求等因素，本实用新型采用10.6eV。离子化池42采用不锈钢材料，用于固定UV灯41和检测气体。极化电源43主要是给UV灯41提供极化电压，同时检测极化电流，得到被检测物质的响应电流信号。

显示控制单元5包括显示工控机51、MCU控制板52和驱动板53，显示工控机51采用ARM9显示屏与触摸屏一体化的工控机，主要负责与MCU控制板52的通讯、数据结果运算显示和数据上传等功能，将仪器结果显示出来，同时提供操作显示画面、仪器控制信号显示，以及与数据控制平台的数据传输等。MCU控制板52采用C8051F120型号的CPU，主要负责与显示工控机的通讯、仪器流程时序控制、光电信号采集和集成取水控制等，集成取水控制主要包括水位液位、水样预处理等，光电信号采集主要包括光电信号、进样系统液位信号和温度等信号的采集等。

本实用新型可检测的挥发性有机物(VOC)：

①苯系物：苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、异丙苯、苯乙烯；

②烷类有机物：环氧乙烷、苯、甲苯、二甲苯、乙烷、烷烃(直到辛烷)；

③卤代烃：氯乙烯、氯乙烷、二氯甲烷及其它氯甲烷类和轻质氯苯类：

④烯烃类：异戊二烯、乙烯、丙烯、丁烯；

⑤其他有机物：硫化氢、轻质硫醇类、有机硫(直至二甲基二硫)，丙酮、甲基乙基酮、胂、磷化氢、乙醛、醛类(直至己醛)乙二醇脂类、氟氯甲烷类(氟里昂)、异氰酸甲脂、环己酮、丙烯酸乙酯、轻质醇类。

本实用新型通过设计载气单元、进样单元、色谱单元、检测单元和显示控制单元，成功组成了水质VOC在线监测仪器，能检测绝大部分挥发性有机物。

Claims (1)

1.一种水质VOC监测仪，其特征在于，载气单元连接进样单元、进样单元连接色谱单元，色谱单元连接检测单元、检测单元连接显示控制单元，在载气单元中，气泵连通净化管，净化管连接流量调节装置；进样单元中顶空进样器连接注射器，注射器受微量切换阀控制；在色谱单元中，色谱恒温箱控制色谱柱的温度；在检测单元中，离子化池分别连接UV灯和极化电源；在显示控制单元中，显示工控机连接MCU控制板，MCU控制板连接驱动板。