CN206177825U - 一种用于海水监测的原位营养盐自动分析装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于海水监测的原位营养盐自动分析装置，它包括用于氨氮检测的第一比色结构(4.1)、用于磷酸盐检测的第二比色结构(4.2)、用于亚硝酸盐检测的第三比色结构(4.3)和用于硝酸盐检测的第四比色结构(4.4)；进样排液通道(1)的一支路连接多通阀(2)，一注射器(3)连接到多通阀(2)，两者之间为双向设置；还包括试剂单元，其包括多个和多通阀(2)连接的试剂袋(5)；进样排液通道(1)的另一支路连接第四比色结构(4.4)，第四比色结构(4.4)的入口设有蠕动泵(7)；第四比色结构(4.4)旁设有氙灯(8)和光谱仪(9)，第四比色结构(4.4)的出口连接进样排液通道(1)。本实用新型容易清洗，检测准确。

Description

一种用于海水监测的原位营养盐自动分析装置

技术领域

本实用新型涉及环境监测领域，具体涉及一种用于海水监测的原位营养盐自动分析装置。

背景技术

海水营养盐是海水水质监测的重要参数，测定海水中营养盐的浓度与分布，对于赤潮预警，海洋生物地球化学循环的研究具有重要意义。

海水中营养盐常用的测定方法是基于调查船的现场采样－实验室测定法，该方法存在实时性差，浪费人力、财力及时间等缺陷，不能获得及时连续数据，无法有效的反映海水长期变化趋势，分析水质变化，预警海洋环境事故。用于原位监测的营养盐自动分析仪日渐受到重视，该类分析仪的检测方法一般基于分光光度法，采用蠕动泵控制进样，将水样和显色剂进行混合后，通过内置标准曲线计算出水样的浓度。由于海洋在线监测的环境复杂，盐度、波浪、浊度等现场条件对监测仪器的防水性能、耐腐蚀性能，试剂稳定性都有比较高的要求。一般的材料性能难以满足长时间在线监测的需求。蠕动泵在水样、试剂定量方面存在较大误差，容易导致检测结果偏差较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于海水监测的原位营养盐自动分析装置，以解决现有技术中存在的上述问题。

本实用新型提供的技术方案如下：

一种用于海水监测的原位营养盐自动分析装置，其特征在于：它包括用于氨氮检测的第一比色结构(4.1)、用于磷酸盐检测的第二比色结构(4.2)、用于亚硝酸盐检测的第三比色结构(4.3)和用于硝酸盐检测的第四比色结构(4.4)；

进样排液通道(1)的一支路连接多通阀(2)，一注射器(3)连接到多通阀(2)，两者之间为双向设置；还包括试剂单元，其包括多个和多通阀(2)连接的试剂袋(5)；第一比色结构(4.1)、第二比色结构(4.2)、第三比色结构(4.3)的入口分别直接或间接和多通阀(2)连接，第一比色结构(4.1)、第二比色结构(4.2)、第三比色结构(4.3)的出口分别直接或间接连接到进样排液通道(1)；

进样排液通道(1)的另一支路连接第四比色结构(4.4)，第四比色结构(4.4)的入口设有蠕动泵(7)；第四比色结构(4.4)旁设有氙灯(8)和光谱仪(9)，第四比色结构(4.4)的出口连接进样排液通道(1)。

在本实用新型的较佳实施例中，第一比色结构(4.1)和多通阀(2)的一出口连接，第一比色结构(4.1)的出口连接到进样排液通道(1)；

第二比色结构(4.2)和多通阀(2)的另一出口连接，且第二比色结构(4.2)的出口连接第三比色结构(4.3)的入口；第三比色结构(4.3)的出口连接到进样排液通道1。

在本实用新型的较佳实施例中，连接硝酸盐检测的第四比色结构(4.4)的支路上，还设有设有三通阀(6)，三通阀(6)和蠕动泵(7)的入口连接。

在本实用新型的较佳实施例中，所述的试剂单元包括多个可更换的试剂袋(5)，每个试剂袋通过管路分别连接到多通阀(2)。

在本实用新型的较佳实施例中，比色机构采用Z型比色皿，固定方式为倾斜40-60度。

在本实用新型的较佳实施例中，不同的试剂袋(5)装有不同的检测试剂，其中一个试剂袋(5)则装有纯水。

在本实用新型的较佳实施例中，试剂袋(5)为可更换式。

由上述描述可知，本实用新型提供了一种用于海水监测的原位营养盐自动分析装置，与市场上现有营养盐自动分析仪相比具有以下优点：

(1)检测过程水样定量采用注射泵，与其他蠕动泵等定量方式相比，具有准确度更高，稳定性好的优点，同时可以在注射器内实现样品与试剂的混合，简化了整个比色系统，防止结构过于复杂，造成漏液或者死角，不利于清洗最终影响检测。

(2)比色结构不同检测参数分开测试，一方面由于其各个参数采用的吸收波长不同，采取不同波长单色灯稳定性更好，防止光源漂移造成检测结果的偏差。另外比色结构的分离可避免不同检测试剂造成干扰影响检测。比色结构直径可以小于2mm，降低了试剂使用量，延长了维护周期。

(3)仪器实现了试剂更换模块化：所有试剂袋可以实现整个模块更换，更换试剂架，将对应序号接头与试剂袋编号对应即可，方便现场维护。

(4)本实用新型利用注射泵作为驱动器，可同时检测多个参数，实现氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮和磷酸盐的自动化在线连续监测，可搭载浮标监测系统，用于海洋环境原位在线水质监测，并结合供电、数据采集和无线通讯技术，将监测数据实时发送至终端接收装置，达到实时监控的目标。

附图说明

图1为本实用新型的用于海水监测的原位营养盐自动分析装置的结构示意图。

1.进样排液通道

2.多通阀

3.注射器

比色结构 4.1第一比色结构 4.2第二比色结构 4.3第三比色结构 4.4第四比色结构

5.试剂袋

6.三通阀

7.蠕动泵

8.氙灯

9.光谱仪

具体实施方式

本实用新型的结构如下：

用于海水监测的原位营养盐自动分析装置，它包括用于氨氮检测的第一比色结构4.1、用于磷酸盐检测的第二比色结构4.2、用于亚硝酸盐检测的第三比色结构4.3和用于硝酸盐检测的第四比色结构4.4；

进样排液通道1的一支路连接多通阀2，一注射器3连接到多通阀2，两者之间为双向设置。还包括试剂单元，其包括多个可更换的试剂袋5，每个试剂袋分别连接到多通阀2的不同管路入口。不同的试剂袋5装有不同的检测试剂，其中一个试剂袋5则装有纯水。

第一比色结构4.1和多通阀2的一出口连接，第一比色结构4.1的出口连接到进样排液通道1。

第二比色结构4.2和多通阀2的另一出口连接，且第二比色结构4.2的出口连接第三比色结构4.3的入口。第三比色结构4.3的出口连接到进样排液通道1。

进样排液通道1的另一支路连接用于硝酸盐检测的第四比色结构4.4；这一支路上设有三通阀6，三通阀6和一蠕动泵7的入口连接。蠕动泵7的出口连接第四比色结构4.4。第四比色结构4.4旁设有氙灯8和光谱仪9。第四比色结构4.4的出口连接到进样排液通道1。

本实用新型的使用如下：

氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、磷酸盐的检测原理基于分光光度法。

氨氮检测：一定体积水样由注射器3驱动，通过多通阀2控制进样端口，水样从进样排液通道1进入，然后进入多通阀2，再进入注射器3。之后，多通阀2切换其他氨氮检测试剂接口，将试剂袋5中一定体积显色剂注入注射器3内，水样与显色剂混合后进行显色，显色完成后将显色液由注射器3排出，通过多通阀2进入比色结构4.1内部，由520nm波长led灯作为检测光源，光电池作为检测器检测其吸光度，通过内置标准曲线计算水样浓度，检测完成后将反应液由进样排液通道1排出仪器外部。

磷酸盐与亚硝酸盐的检测：方式与氨氮一致，分别由多通阀2控制进样口切换，加入一定体积不同检测参数对应的试剂类型，在注射器3内混合显色后，最终分别进入比色机构4.2和4.3，然后采用波长700nm和520nm的led光源进行检测，检测流程完成后通过内置标准曲线获得检测结果。

硝酸盐的检测方法基于紫外吸收分光光度法，水样从进样排液通道1进入，直接由蠕动泵7经三通阀6切换进入比色机构4.4，由全波段的氙灯作为光源，光谱仪(波长检测范围为200-1100nm)为检测器，通过内置的硝酸盐检测模型来计算其水样浓度。由于硝酸盐检测不需要外加显色剂，因此进样量不影响其检测结果，采用蠕动泵控制流量，功耗更低，成本也相应降低。硝酸盐检测管路与其他参数检测管路分离，亦可避免其他参数显色剂、以及反应后显色溶液干扰硝酸盐的吸收峰，使检测结果更准确。

每个参数检测完成后通过多通阀2切换到纯水管路进行清洗，保证上一个参数检测完成后不干扰后续检测。

作为优选，比色机构采用Z型比色皿，固定方式为倾斜50度，可以有效防止产生气泡影响检测光路。

仪器实现了试剂更换模块化，所有试剂袋可以实现整个模块更换，更换试剂架，将对应序号接头与试剂袋编号对应即可，方便现场维护。

上述仅为本实用新型的一个具体实施例，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。

Claims (7)

1.一种用于海水监测的原位营养盐自动分析装置，其特征在于：它包括用于氨氮检测的第一比色结构(4.1)、用于磷酸盐检测的第二比色结构(4.2)、用于亚硝酸盐检测的第三比色结构(4.3)和用于硝酸盐检测的第四比色结构(4.4)；

进样排液通道(1)的一支路连接多通阀(2)，一注射器(3)连接到多通阀(2)，两者之间为双向设置；还包括试剂单元，其包括多个和多通阀(2)连接的试剂袋(5)；第一比色结构(4.1)、第二比色结构(4.2)、第三比色结构(4.3)的入口分别直接或间接和多通阀(2)连接，第一比色结构(4.1)、第二比色结构(4.2)、第三比色结构(4.3)的出口分别直接或间接连接到进样排液通道(1)；

进样排液通道(1)的另一支路连接第四比色结构(4.4)，第四比色结构(4.4)的入口设有蠕动泵(7)；第四比色结构(4.4)旁设有氙灯(8)和光谱仪(9)，第四比色结构(4.4)的出口连接进样排液通道(1)。

2.如权利要求1所述的一种用于海水监测的原位营养盐自动分析装置，其特征在于：第一比色结构(4.1)和多通阀(2)的一出口连接，第一比色结构(4.1)的出口连接到进样排液通道(1)；

第二比色结构(4.2)和多通阀(2)的另一出口连接，且第二比色结构(4.2)的出口连接第三比色结构(4.3)的入口；第三比色结构(4.3)的出口连接到进样排液通道(1)。

3.如权利要求1所述的一种用于海水监测的原位营养盐自动分析装置，其特征在于：连接硝酸盐检测的第四比色结构(4.4)的支路上，还设有设有三通阀(6)，三通阀(6)和蠕动泵(7)的入口连接。

4.如权利要求1所述的一种用于海水监测的原位营养盐自动分析装置，其特征在于：所述的试剂单元包括多个可更换的试剂袋(5)，每个试剂袋通过管路分别连接到多通阀(2)。

5.如权利要求1所述的一种用于海水监测的原位营养盐自动分析装置，其特征在于：比色机构采用Z型比色皿，固定方式为倾斜40-60度。

6.如权利要求1所述的一种用于海水监测的原位营养盐自动分析装置，其特征在于：不同的试剂袋(5)装有不同的检测试剂，其中一个试剂袋(5)则装有纯水。

7.如权利要求1所述的一种用于海水监测的原位营养盐自动分析装置，其特征在于：试剂袋(5)为可更换式。