CN206038669U - 一种cod水质在线监测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种COD水质在线监测设备，属于环境监测技术领域。该仪器由触摸组态系统，PLC控制系统，抽液系统，六连排阀，定量系统，高温高压消解系统，检测系统，预处理系统组成。触摸组态系统控制PLC控制系统进行一系列抽样、温控、信号采集等动作，抽样系统在PLC控制系统的控制下进行样品及药剂的抽取与排放，六连排阀安装于定量装置下部，定量系统配合抽液系统完成溶液的定量，高温高压消解系统完成样本和试剂的消解和反应，所诉检测系统发射端接收端位于高温高压消解系统两侧，进行比色检测。它能连续在线监测水质种COD的浓度，具有集成度高、精度高、灵敏度高、效率高、调试方便，适用于各种水源的COD监测。

Description

一种COD水质在线监测设备

技术领域

本实用新型涉及环境监测技术领域，尤其涉及一种COD水质在线监测设备。

背景技术

化学需氧量COD是以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量。废水、废水处理厂出水和受污染的水中，能被强氧化剂氧化的物质(一般为有机物)的氧当量。在河流污染和工业废水性质的研究以及废水处理厂的运行管理中，它是一个重要的而且能较快测定的有机物污染参数，常以符号COD表示。化学需氧量越高，就表示江水的有机物污染越严重，这些有机物污染的来源可能是农药、化工厂、有机肥料等。如果不进行处理，许多有机污染物可在江底被底泥吸附而沉积下来，在今后若干年内对水生生物造成持久的毒害作用。在水生生物大量死亡后，河中的生态系统即被摧毁。人若以水中的生物为食，则会大量吸收这些生物体内的毒素，积累在体内，这些毒物常有致癌、致畸形、致突变的作用，对人极其危险。化学需氧量测定的标准方法以我国标准GB11914《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》和国际标准ISO6060《水质化学需氧量的测定》为代表，该方法氧化率高，再现性好，准确可靠，成为国际社会普遍公认的经典标准方法。

目前国内在线监测COD质量参差不齐，预处理系统设计不合理，容易堵塞采样管路，设备设计不合理不便维护，设备定量不准导致设备稳定性不好，消解时间长，散热慢，为了更好的满足环境监测要求，需要开发低成本，灵敏度高，稳定性好的国产COD。

中国发明专利，申请号：200310114531.5申请日：2003.12.20，公开了一种多功能水质COD在线自动分析仪,属于水质监测环保技术领域。其水样采集单元、分析试剂储存单元分别与计量单元连接,计量单元、消解反应单元、光学分析单元、废液储存单元依次互相连接。上述各单元分别安装在同一机箱的上、右、下空腔。其工控机、固态继电器、电源、流量信号转换模块安装在机箱的左空腔。液晶显示屏和读卡器安装在机箱上部前面。该分析仪主要用于水质COD在线自动分析,同时能测定出任何时刻的污水排放瞬时流量及任何时段的污水排放总量,还能把水质的吸光值、COD值、COD总量、流量等数据用无线远程传输技术,传给国家环保部门。全部工作流程由工控机及自编专用软件自动完成。其不足在于，首先设备体型较大，不方便运输；其次由于其多功能要求所以部件较多，故障率较高，对维护人员的技术要求高；再次设备没有水样预处理部分，水样中杂质易导致内部管路堵塞，水样压力不稳定易导致管路接头崩裂，再次设备结构复杂，必要的功能导致其价格高，性价比低。

实用新型内容

1.实用新型要解决的技术问题

针对现有技术的预处理系统设计不合理，容易堵塞采样管路的问题，本实用新型提供了一种COD水质在线监测设备。它实现了低成本、高效率、高灵敏度、高稳定性、高耐久度。

2.技术方案

为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案为：

一种COD水质在线监测设备,包括触摸组态系统、PLC控制系统、抽液系统、定量系统、高温高压消解系统、检测系统和预处理系统，其中，预处理系统与检测系统连通，检测系统与抽液系统和高温高压消解系统均连通，PLC控制系统控制抽液系统、高温高压消解系统、定量系统、检测系统和预处理系统中的各个元件动作，触摸组态系统向PLC控制系统发出控制指令，并进行数据传输。

触摸组态系统，其特征在于所诉的触摸组态系统由TCP7062TX7寸触摸屏组成，完成对PLC控制和参数的显示；PLC控制系统由PLC、中间继电器、固态继电器、电机控制器等组成，PLC控制系统的开关量输出端连接中间继电器，以控制各个阀门的动作，PPLC控制系统的开关量输出端连接固态继电器，以控制高温消解系统加热，PLC控制系统的模拟量输出端连接蠕动泵电机控制器用以控制蠕动泵完成抽排液动作，PLC控制系统的模拟量输入端接收高低液位信号及检测系统信号，实现设备的流程控制及信号采集及232信号输出。

优选地，预处理系统包括进水管路、出水管路、溢流管路和Y型过滤器，进水管路上设有调压阀1#，出水管路上设有调压阀2#，溢流管路上设有调压阀3#，进水管路与出水管路连通，水进水管路与溢流管路连通的管道上，依次设有压力表和Y型过滤器，水样取样口后的管道出口为预处理系统的水样取样口，用于对水样的预处理，调压调流量，过滤颗粒物，对抽液系统进行保护。

优选地，抽液系统、定量系统、高温高压消解系统和检测系统一起集成在一个柜体内。

优选地，水样取样口与六连排阀的一个入口连通，六连排阀的侧边出口与检测系统连通，六连排阀的底部出口管道上设有排液阀，六连排阀位于定量系统的底部，与定量系统连通，六连排阀是长方体的六通道过流阀体，9个连接口，侧边6个孔连接样品(待测水样)与药剂，是样品(待测水样)与药剂的入口。

优选地，定量系统包括定量管、高液位发射端、高液位接收端、低液位发射端和低液位接收端，定量管的左侧从上到下依次设有高液位发射端、低液位发射端，定量管的右侧从上到下依次设有高液位接收端、低液位接收端。定量系统由孔径为6mm的石英玻璃管、上下红外发光管，上下红外接收管组成。

优选地，抽液系统包括蠕动泵，蠕动泵位于定量管上部，与定量管连通，抽液系统由蠕动泵和连接管道组成，蠕动泵通过管外径6mm蠕动泵管与定量管连接。

优选地，检测系统包括检测发射端、检测接收端，高温消解池的两侧分别设有检测发射端和检测接收端，高温消解池底部与六连排阀的出口连通的管道上设有下部高压阀。检测系统由检测发射器，和检测接收器组成，在可见光区响应较灵敏。发射器可见光波长605～610nm，

优选地，高温高压消解系统包括高温消解池，高温消解池的顶部上设有上部高压阀。

优选地，高温消解池为石英玻璃消解池，石英玻璃消解池固定在安装板上，底部连接下部高压阀，上部连接上部高压阀，用螺栓固定压紧石英消解池达到密封作用，在150-160摄氏度的作用下，对样品进行消解和反应，高温高压消解系统采用大功率加热及双对流风扇散热，在加热和散热效率得到提高，缩短了设备周期时间，提高了设备工作效率。

优选地，PLC控制系统的开关量输出端连接固态继电器，以控制高温消解系统加热；PLC控制系统的模拟量输出端连接蠕动泵的电机控制器，用以控制蠕动泵完成抽排液动作。

本发明的设备由触摸组态系统，PLC控制系统，抽液系统，六连排阀，定量系统，高温高压消解系统，检测系统，预处理系统组成，触摸组态系统显示并设置控制系统内容及各项参数，PLC控制系统接收触摸组态系统的设定参数，并根据内部程序运行内容，控制并接收抽液系统、六连排阀、定量系统、高温高压消解系统、检测系统的动作和信号，完成整套检测流程。所诉的触摸组态系统控制PLC系统进行一系列抽液、温控、信号采集等动作，所诉的抽样系统在PLC控制系统的控制下根据需要红外高低液位信号进行蠕动泵正反转进行样品及药剂的抽取于排放，所诉的六连排阀安装于定量装置下部，用于切换流体通道，所诉定量系统配合抽液系统完成溶液的定量，所诉高温高压消解系统完成样本和试剂的消解和反应，所诉检测系统发射端接收端位于高温高压消解系统两侧，进行比色检测。预处理系统在设备下部，用于进行水样的初步处理，便于抽样系统抽取待测样，COD水质检测采用高温高压密闭消解——分光光度法。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种COD水质在线监测设备，红外定量结构设计，通过高寿命的红外发射管和接收管准确定量试剂量，以达到精度高的测量要求；

(2)本实用新型的一种COD水质在线监测设备，高温高压密闭消解池，注入特定的试剂配方，结构简单，反应迅速，能够快速的完成COD的检测；

(3)本实用新型的一种COD水质在线监测设备，通过合理的设计结构，特殊的光路设计，实现了低成本、高效率、高灵敏度、高稳定性、高耐久度，方便维护的在线CPD设备研制，对降低国外仪器的依赖性，提高国内设备的质量带来积极的作用；

(4)本实用新型的一种COD水质在线监测设备，预处理系统在设备下部，用于进型水样的初步处理，便于抽样系统抽取待测样；

(5)本实用新型的一种COD水质在线监测设备，触摸组态系统显示并设置控制系统内容及各项参数，PLC控制系统接收触摸组态系统的设定参数，并根据内部程序运行内容，控制并接收抽液系统、六连排阀、定量系统、高温高压消解系统、检测系统的动作和信号，完成整套检测流程；

(6)本实用新型的一种COD水质在线监测设备，预处理系统用于对水样的预处理，调压调流量，过滤颗粒物，对抽液系统进行保护；

(7)本实用新型的一种COD水质在线监测设备，PLC控制系统由PLC、中间继电器、固态继电器、电机控制器等组成，PLC控制系统的开关量输出端连接中间继电器，以控制各个阀门的动作，PPLC控制系统的开关量输出端连接固态继电器，以控制高温消解系统加热，PLC控制系统的模拟量输出端连接蠕动泵电机控制器用以控制蠕动泵完成抽排液动作，PLC控制系统的模拟量输入端接收高低液位信号及检测系统信号，实现设备的流程控制及信号采集及232信号输出；

(8)本实用新型的一种COD水质在线监测设备，高温高压消解系统采用大功率加热及双对流风扇散热，在加热和散热效率得到提高，缩短了设备周期时间，提高了设备工作效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构原理图。

示意图中的标号说明：

1、触摸组态系统；2、定量管；3、高液位发射端；4、低液位发射端；5、六连排阀；6、排液阀；7、PLC系统；8、蠕动泵；9、高液位接收端；10、低液位接收端；11、上部高压阀；12、高温消解池；13、检测发射端；14、检测接收端；15、下部高压阀；16、水样取样口；17、Y型过滤器；18、压力表；19、调压阀3#；20、调压阀2#；21、调压阀1#。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图及实施例对本实用新型作详细描述。

实施例1

结合图1，一种COD水质在线监测设备,包括触摸组态系统、PLC控制系统7、抽液系统、定量系统、高温高压消解系统、检测系统和预处理系统，其中，预处理系统与检测系统连通，检测系统与抽液系统和高温高压消解系统均连通，PLC控制系统7控制抽液系统、高温高压消解系统、定量系统、检测系统和预处理系统中的各个元件动作，触摸组态系统向PLC控制系统7发出控制指令，并进行数据传输。

实施例2

本实施例的一种COD水质在线监测设备,与实施例1类似，不同之处在于，预处理系统包括进水管路、出水管路、溢流管路和Y型过滤器17，进水管路上设有调压阀1#21，出水管路上设有调压阀2#20，溢流管路上设有调压阀3#19，进水管路与出水管路连通，水进水管路与溢流管路连通的管道上，依次设有压力表18和Y型过滤器17，水样取样口16后的管道出口为预处理系统的水样取样口16。

实施例3

本实施例的一种COD水质在线监测设备,与实施例1类似，不同之处在于，抽液系统、定量系统、高温高压消解系统和检测系统一起集成在一个柜体内。

实施例4

本实施例的一种COD水质在线监测设备,与实施例1类似，不同之处在于，水样取样口16与六连排阀5的一个入口连通，六连排阀5的出口与检测系统连通，六连排阀5的底部出口管道上设有排液阀6，六连排阀5位于定量系统的底部。

实施例5

本实施例的一种COD水质在线监测设备,与实施例1类似，不同之处在于，定量系统包括定量管2、高液位发射端3、高液位接收端9、低液位发射端4和低液位接收端10，定量管2的左侧从上到下依次设有高液位发射端3、低液位发射端4，定量管2的右侧从上到下依次设有高液位接收端9、低液位接收端10。

实施例6

本实施例的一种COD水质在线监测设备,与实施例1类似，不同之处在于，抽液系统包括蠕动泵8，蠕动泵8位于定量管2上部，与定量管2连通。

实施例7

本实施例的一种COD水质在线监测设备,与实施例1类似，不同之处在于，检测系统包括检测发射端13、检测接收端14，高温消解池12的两侧分别设有检测发射端13和检测接收端14，高温消解池12底部与六连排阀5的出口连通的管道上设有下部高压阀15。

实施例8

本实施例的一种COD水质在线监测设备,与实施例1类似，不同之处在于，高温高压消解系统包括高温消解池12，高温消解池12的顶部上设有上部高压阀11。

实施例9

本实施例的一种COD水质在线监测设备,与实施例1类似，不同之处在于，高温消解池12为石英玻璃消解池，石英玻璃消解池固定在安装板上，底部连接下部高压阀15，上部连接上部高压阀11，用螺栓固定压紧石英消解池达到密封作用。

实施例10

本实施例的一种COD水质在线监测设备,与实施例1类似，不同之处在于，PLC控制系统7的开关量输出端连接固态继电器，以控制高温消解系统加热；PLC控制系统7的模拟量输出端连接蠕动泵8的电机控制器，用以控制蠕动泵8完成抽排液动作。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种COD水质在线监测设备,其特征在于，包括触摸组态系统、PLC控制系统(7)、抽液系统、定量系统、高温高压消解系统、检测系统和预处理系统，其中，预处理系统与检测系统连通，检测系统与抽液系统和高温高压消解系统均连通，PLC控制系统(7)控制抽液系统、高温高压消解系统、定量系统、检测系统和预处理系统中的各个元件动作，触摸组态系统向PLC控制系统(7)发出控制指令，并进行数据传输。

2.根据权利要求1所述的一种COD水质在线监测设备,其特征在于，预处理系统包括进水管路、出水管路、溢流管路和Y型过滤器(17)，进水管路上设有调压阀1#(21)，出水管路上设有调压阀2#(20)，溢流管路上设有调压阀3#(19)，进水管路与出水管路连通，水进水管路与溢流管路连通的管道上，依次设有压力表(18)和Y型过滤器(17)，水样取样口(16)后的管道出口为预处理系统的水样取样口(16)。

3.根据权利要求1所述的一种COD水质在线监测设备,其特征在于，抽液系统、定量系统、高温高压消解系统和检测系统一起集成在一个柜体内。

4.根据权利要求2所述的一种COD水质在线监测设备,其特征在于，水样取样口(16)与六连排阀(5)的一个入口连通，六连排阀(5)的侧边出口与检测系统连通，六连排阀(5)的底部出口管道上设有排液阀(6)，六连排阀(5)位于定量系统的底部，与定量系统连通。

5.根据权利要求1所述的一种COD水质在线监测设备,其特征在于，定量系统包括定量管(2)、高液位发射端(3)、高液位接收端(9)、低液位发射端(4)和低液位接收端(10)，定量管(2)的左侧从上到下依次设有高液位发射端(3)和低液位发射端(4)，定量管(2)的右侧从上到下依次设有高液位接收端(9)和低液位接收端(10)。

6.根据权利要求1所述的一种COD水质在线监测设备,其特征在于，抽液系统包括蠕动泵(8)，蠕动泵(8)位于定量管(2)上部并与定量管(2)连通。

7.根据权利要求1所述的一种COD水质在线监测设备,其特征在于，检测系统包括检测发射端(13)、检测接收端(14)，高温消解池(12)的两侧分别设有检测发射端(13)和检测接收端(14)，高温消解池(12)底部与六连排阀(5)的出口连通的管道上设有下部高压阀(15)。

8.根据权利要求1所述的一种COD水质在线监测设备,其特征在于，高温高压消解系统包括高温消解池(12)，高温消解池(12)的顶部上设有上部高压阀(11)。

9.根据权利要求7或8所述的一种COD水质在线监测设备,其特征在于，高温消解池(12)为石英玻璃消解池，石英玻璃消解池固定在安装板上，底部连接下部高压阀(15)，上部连接上部高压阀(11)，用螺栓固定压紧石英消解池达到密封作用。

10.根据权利要求1所述的一种COD水质在线监测设备,其特征在于，PLC控制系统(7)的开关量输出端连接固态继电器，以控制高温消解系统加热；PLC控制系统(7)的模拟量输出端连接蠕动泵(8)的电机控制器，用以控制蠕动泵(8)完成抽排液动作。