CN207636479U - 一种带有平端光学测量窗口的消解比色池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种带有平端光学测量窗口的消解比色池，其包括试样管、测温管和光学测量管，试样管包括两端的管口和中部的试样池；测温管一端位于试样管外，另一端伸入试样池中；光学测量管的数量为2个，两光学测量管包括贯穿各自轴向且同光轴的光通道；各光学测量管的一端位于试样管外，另一端贯穿试样管管壁伸入试样池中，各光学测量管位于试样池中的一端管口上设有光学窗口片。在应用时，两光学测量管的光学窗口片之间的间距，即消解比色池的测量光程OPL，可根据实际测量需要在制作时进行调整。利用本实用新型可同时实现对水样的消解与比色测量，且在能够满足高浓度水质监测时短测量光程的需求的同时，无需调整试样池的容积，因此对试样的进样计量要求不高。

Description

一种带有平端光学测量窗口的消解比色池

技术领域

本实用新型涉及水质参数检测技术领域，特别是一种带有平端光学测量窗口的消解比色池。

背景技术

分光光度法可对氨氮、总磷、总氮、COD等水质参数进行在线监测，因而在环保领域得到了广泛应用。在分光光度法水质在线监测过程中，通常需要对水样进行消解与比色测量，为此现有的在线监测仪器内部有消解池与测量池两个部件。水样在消解池中完成反应后进入测量池中进行比色测量。消解-测量分离式的结构使得监测仪液路结构复杂，使用维护不便。为了提高分析效率，部分在线监测仪内置了整体式消解比色池，但是现有的比色消解池通常采用直筒圆柱结构，其测量窗口与测量光程较难根据仪器测量范围进行调整，不利于监测仪的整体性能提高。

中国专利CN202974844U中公开了一种一体式消解比色池，该消解比色池外观呈“L”形，通过纵向上管、横向管和纵向下管依次相连形成连续相通的整体管，其中的横向管兼为光通道，光通道两端的管壁分别设置平面透光窗。该消解比色池虽实现了一体式消解比色，但是存在加工困难，安装困难等缺点，实用性较差。

中国专利CN202974845U中公开了一种十字型整体消解比色池，该消解比色池由竖直上管、竖直下管和横向管呈“十”字型相连并相通；横向管兼为光通道，横向管左右两端分别封有平面透光窗。该消解比色池适用于需要较大测量光程的场合，即低浓度水质监测中，而在需要短测量光程的高浓度水质监测时，若采用此种结构，则会导致消解比色池容积过小，从而对进样计量提出过高的要求。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种带有平端光学窗口的消解比色池，其可同时实现对水样的消解与比色测量，结构简单便于加工安装，能够满足高浓度水质监测时短测量光程的需求。

本实用新型采取的技术方案为：一种带有平端光学窗口的消解比色池，包括试样管，试样管包括两端的管口和中部的试样池；还包括测温管和光学测量管；

测温管一端开口并位于试样管外，另一端封闭并贯穿试样管管壁伸入试样池中；

光学测量管的数量为2个，两光学测量管包括贯穿各自轴向且同光轴的光通道；各光学测量管的一端位于试样管外，另一端贯穿试样管管壁伸入试样池中，各光学测量管位于试样池中的一端管口上设有光学窗口片。

分光光度法水质在线监测仪器通常需要在紫外至可见光谱段对水样进行光学测量，为此，光学窗口片应在紫外至可见光谱段无明显吸收带，可选用JGS1石英玻璃制作。制作成型的光学窗口片表面平面度应优于1/4λ（λ为He-Ne激光器中心波长632.8nm）。光学窗口片尺寸应匹配在线监测仪器光源系统出瞳，若光源系统出瞳大小为5mm，则光学窗口片透光区域尺寸应不小于7mm。

本实用新型在应用时，两光学测量管的光学窗口片之间的间距，即消解比色池的测量光程OPL，可根据实际测量需要，在消解比色池制作过程中调整两光学测量管的相对位置，从而调整两光学窗口片之间的位置，得到所需要的测量光程。当所需的测量光程较小时，无需调整试样池的容积，因此对试样的进样计量要求不高。光学测量管可尽量靠近测温管位置，从而使得测量过程中的温度参数更准确可靠。

进一步的，试样管的上下两端分别设有一绕线柱，两绕线柱之间的试样管管壁上设有多个加热丝卡线槽。优选的，多个加热丝卡线槽沿试样管轴向设置在试样管的两侧部。

优选的，测温管位于试样管外的一端所在高度高于其位于试样池中的一端所在高度，两光学测量管位于试样池中的一端，分别位于试样池中测温管端部的上方两侧。可在测温管与光学测量管的位置互不干涉的基础上，使得实际测温位置更加靠近光学测量位置。倾斜的测温管则可以使得温度传感器尽可能长的伸入试样池中，从而获取较为准确的温度测量结果。

优选的，两光学测量管轴向分别垂直于试样管轴向。

优选的，所述光学测量管位于试样池中的一端外轮廓为圆柱形。圆滑的外轮廓面可减少光学测量管上试样的残留。考虑工艺的复杂程度，光学测量管可整体做成圆筒状。

优选的，测温管以及各光学测量管的管壁分别密封连接试样管管壁。

优选的，试样管和光学测量管采用石英玻璃制成，光学性能好，耐酸碱腐蚀性较好，寿命较长。光学测量管的管壁无需特殊处理。

优选的，试样管与光学测量管为一体化成型。更容易保证两者之间的密封特性，避免试样从接点处外泄。

有益效果

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点和进步：

1. 通过在试样管上设置测温管和光学测量管实现整体式消解比色池，提高了水质监测的效率；

2. 光学测量管端部位于试样池内，且光学窗口片位于端口处，避免了光学测量管内试样的残留；同时光学测量管外轮廓设置为圆柱形，使得光学测量管外壁也不易残留试样，方便不同试样的连续测试；

3. 两光学测量管上光学窗口片之间的间距定义了消解比色池的测量光程，使得本实用新型在能够满足高浓度短测量光程的的同时，无需调整试样管的直径和容积，从而无需对进样计量提高要求；

4. 试样管外绕线柱和加热丝卡线槽的设置可方便加热丝的缠绕，使得本实用新型在应用时的结构更为简洁。

附图说明

图1所示为本实用新型主视图；

图2所示为图1的左视图；

图3所示为本实用新型等轴侧视图；

图4所示为本实用新型的测量特性曲线图；

图中：1-测温管，2-光学测量管，3-1和3-2为光学窗口片，4-试样管，5-绕线柱，6-加热丝卡线槽。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例进一步描述。

结合图1至图3，本实用新型带有平端光学窗口的消解比色池，包括试样管4，试样管4包括两端的管口和中部的试样池；还包括测温管1和光学测量管2；

测温管1一端开口并位于试样管4外，另一端封闭并贯穿试样管4管壁伸入试样池中；

光学测量管2的数量为2个，两光学测量管2包括贯穿各自轴向且同光轴的光通道；各光学测量管的一端位于试样管外，另一端贯穿试样管4管壁伸入试样池中，各光学测量管2位于试样池中的一端管口上设有光学窗口片3-1（3-2）。

本实用新型在应用时，两光学测量管的光学窗口片之间的间距，即消解比色池的测量光程OPL，可根据实际测量需要，在消解比色池制作过程中调整两光学测量管的相对位置，从而调整两光学窗口片之间的位置，得到所需要的测量光程。当所需的测量光程较小时，无需调整试样池的容积，因此对试样的进样计量要求不高。光学测量管可尽量靠近测温管位置，从而使得测量过程中的温度参数更准确可靠。

实施例

两光学测量管2轴向分别垂直于试样管4轴向，即试样管为竖直设置，两光学测量管为水平设置。测温管1位于试样管4外的一端所在高度高于其位于试样池中的一端所在高度，两光学测量管2位于试样池中的一端，分别位于试样池中测温管1端部的上方两侧。可在测温管与光学测量管的位置互不干涉的基础上，使得实际测温位置更加靠近光学测量位置。

光学测量管2位于试样池中的一端外轮廓为圆柱形。圆滑的外轮廓面可减少光学测量管上试样的残留。考虑工艺的复杂程度，光学测量管可整体做成圆筒状。

测温管以及各光学测量管的管壁分别密封连接试样管管壁。

试样管和光学测量管采用石英玻璃制成，耐酸碱腐蚀性较好，寿命较长。

试样管与光学测量管可为一体化成型，更容易保证两者之间的密封特性，避免试样从接点处外泄。

试样管的上下两端分别设有一绕线柱，两绕线柱之间的试样管管壁上设有多个加热丝卡线槽。多个加热丝卡线槽沿试样管轴向设置在试样管的两侧部。参考图2和图3，单个加热丝卡线槽即固定在试样管管壁上的两个凸起之间的间隙。

本实用新型可应用于现有的水质监测仪中实现消解比色池，在应用时，可将温度传感器插入测温管的内孔中，用于监测试样池内液体的温度。加热丝缠绕在加热丝卡线槽内，加热丝的两个端头分别绕在上下两个绕线柱上。试样管下部管口可用于进液或进气，以向液体内鼓泡起到搅拌作用，试样管的上部管口可用于保压或适时排气的作用。一定量的待测试样及试剂溶液可通过泵从试样管下部管口输入试样池内，使得液面停留在光学窗口片上方；然后对反应液进行加热并鼓泡搅拌，进行消解反应，溶液开始变色。反应完毕，从其中一个光学测量管的管口射入一定波长的单色光，单色光从光学窗口片透过消解溶液后，从另一光学测量管射出，然后对射出的光线利用现有光电转换器和数据处理单元处理即可得到吸光度，将此吸光度与系列浓度标准曲线对照，即可计算得到试样中待测物质的浓度值。

图4所示为将本实用新型应用于氨氮在线监测仪中实现5mm测量光程OPL的消解比色池，所获取的测量特性曲线。从特显曲线可以看出本实用新型消解比色池具有显著优于其他消解比色池的测量特性。

综上，本实用新型通过在试样管上设置测温管和光学测量管实现整体式消解比色池，提高了水质监测的效率。由于光学测量管端部位于试样池内，且光学窗口片位于端口处，避免了光学测量管内试样的残留；同时光学测量管外轮廓设置为圆柱形，使得光学测量管外壁也不易残留试样，方便不同试样的连续测试。同时，两光学测量管上光学窗口片之间的间距定义了消解比色池的测量光程，使得本实用新型在能够满足高浓度短测量光程的的同时，无需调整试样管的直径和容积，从而无需对进样计量提高要求。此外，试样管外绕线柱和加热丝卡线槽的设置可方便加热丝的缠绕，使得本实用新型在应用时的结构更为简洁。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种带有平端光学测量窗口的消解比色池，其特征是，包括试样管，试样管包括两端的管口和中部的试样池；还包括测温管和光学测量管；

测温管一端开口并位于试样管外，另一端封闭并贯穿试样管管壁伸入试样池中；

光学测量管的数量为2个，两光学测量管包括贯穿各自轴向且同光轴的光通道；各光学测量管的一端位于试样管外，另一端贯穿试样管管壁伸入试样池中，各光学测量管位于试样池中的一端管口上设有光学窗口片。

2.根据权利要求1所述的带有平端光学测量窗口的消解比色池，其特征是，试样管的上下两端分别设有一绕线柱，两绕线柱之间的试样管管壁上设有多个加热丝卡线槽。

3.根据权利要求2所述的带有平端光学测量窗口的消解比色池，其特征是，多个加热丝卡线槽沿试样管轴向设置在试样管的两侧部。

4.根据权利要求1所述的带有平端光学测量窗口的消解比色池，其特征是，测温管位于试样管外的一端所在高度高于其位于试样池中的一端所在高度；两光学测量管位于试样池中的一端，分别位于试样池中测温管端部的上方两侧。

5.根据权利要求1所述的带有平端光学测量窗口的消解比色池，其特征是，两光学测量管轴向分别垂直于试样管轴向。

6.根据权利要求1所述的带有平端光学测量窗口的消解比色池，其特征是，所述光学测量管位于试样池中的一端外轮廓为圆柱形。

7.根据权利要求1所述的带有平端光学测量窗口的消解比色池，其特征是，测温管以及各光学测量管的管壁分别密封连接试样管管壁。

8.根据权利要求1所述的带有平端光学测量窗口的消解比色池，其特征是，试样管和光学测量管采用石英玻璃制成。

9.根据权利要求8所述的带有平端光学测量窗口的消解比色池，其特征是，试样管与光学测量管为一体化成型。