CN209231315U - 水样总氮分析仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种水样总氮分析仪，具有机柜以及接地螺栓，机柜的表面设有控制面板，控制面板的底部设置电源开关，机柜内部设置样品及总氮分析组件，样品及总氮分析组件包括：蠕动泵(1)，通过法兰与计量管(2)的入口连接；计量管(2)，内设两个红外溶液位置检测传感器；九通阀(3)，具有9个接口，接口0连接计量管，接口1连接第一试剂盒，接口2连接第二试剂盒，接口3连接第三试剂盒，接口4连接反应瓶上的消解阀，接口5连接废液收集管，接口6连接水样罐，接口7连接蒸馏水罐，接口8连接标样台，九通阀(3)连接步进电动机，步进电动机控制九通阀(3)的转动；以及反应瓶(4)，其上设置消解阀，反应瓶(4)内绕有发热丝。

Description

水样总氮分析仪

技术领域

本实用新型涉及一种分析仪领域，特别是一种水样总氮分析仪。

背景技术

发光分析法是近些年发展起来的一种新型的化学仪器分析方法，利用分子吸收、发射特征荧光的特点进行专项测定的一种仪器分析方法。近年来发光定氮分析方法被科学工作者广泛应用到石油化工分析中，随着仪器的发展和分析技术的成熟，油品中微量氮的分析采用发光定氮法陆续被国家、部门和企业制定为标准分析方法。目前，发光定氮分析方法已普遍应用在石油及化工原料和产品的总氮测定中，成为取代微库仑氮分析的新型分析方法。根据发光定氮分析的原理及反应机理，我们将发光定氮分析应用到化工企业中水中总氮的测定。水中总氮是炼油厂冷却、碱洗含硫、氮油品时带入的多种氮化物分子，以氨氮、硝酸盐和少量有机氮分子为主，目前使用的水中总氮分析方法HJ636--2012的紫外分光光度法，此方法用碱性过硫酸钾溶液使样品中的含氮化合物的氮转化为硝酸盐，通过专用显色试剂将含硝酸氮分子转化为具有一定颜色的可测定分子，通过紫外分光光度计于波长220nm和275nm处测定其吸光度，两个吸光度之差的校正吸光度与样品中总氮含量成正比。从而，确定样品中的氮含量。此方法要采用复杂的化学反应步骤，条件要求高，干扰因素多，分析时间长，使分析的灵敏度和准确度受到一定的影响。

目前所使用的水样总氮分析仪设备结构复杂，在线测量柔性不足，而且无法同时针对一个水样进行多个试剂测试分析，工作效率较低。

发明内容

为了克服现有技术存在的结构的问题，本实用新型提供一种水样总氮分析仪，克服现有技术存在的问题。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种水样总氮分析仪，具有机柜以及接地螺栓，机柜的表面设有控制面板，控制面板的底部设置电源开关，机柜内部设置样品及总氮分析组件，所述样品及总氮分析组件包括：

蠕动泵(1)，通过法兰与计量管(2)的入口连接；

计量管(2)，所述计量管(2)内设置两个红外溶液位置检测传感器(2-1， 2-2)；

九通阀(3)，所述九通阀(3)的9个接口分别连接试剂或试管，其中，接口0连接计量管，接口1连接第一试剂盒，接口2连接第二试剂盒，接口3连接第三试剂盒，接口4连接反应瓶上的消解阀，接口5连接废液收集管，接口6 连接水样罐，接口7连接蒸馏水罐，接口8连接标样台，所述九通阀(3)连接步进电动机，步进电动机控制九通阀(3)的转动；以及

反应瓶(4)，其上设置消解阀，所述反应瓶(4)内绕有发热丝，用于对试剂进行温度控制。

优选的，还包括硅电池，与接口8的标样台连接，用于测定反应完成后混合试剂的信号，经过计算得到水样总氮的测试结果。

优选的，所述废液收集管连接废液瓶，用于盛放所述反应瓶内混和试剂。最后还要对计量管(2)和所述反应瓶(4)加清水清洗。

整个仪器的工艺流程包括：

1)清洗反应瓶(4)，加4次高位蒸馏水到反应瓶(4)，再排到废液瓶；

2)加水样/标样(首先加1次高位水样/标样，排到废液瓶，润洗计量管，加1次低位、1次高位水样和两次高位蒸馏水到反应瓶(4))；

3)由第三试剂盒加入第三试剂(先清洗计量管(2)，加一次低位试剂3)；

4)由第二试剂盒加入第二试剂(先清洗计量管(2)，加两次低位试剂2)；

5)由第一试剂盒加入第一试剂(先清洗计量管(2)，加三次低位试剂1)；

6)加热反应，九通阀内的多向阀转到接口4以外的任何位置，启动加热，控制温度在165℃(误差允许正负1℃)，等待15分钟；

7)计算，加热结束后，通过反应瓶4上硅光电池记录液体信号，采样60 次，计算平均值；

8)冷却(有时可省略)，启动风扇，温度降到70℃后停止，进入下一步；

9)排废液；

10)最后清洗(同步骤1))。

上述步骤对于不同的总氮测定因子会不一样，即使对于同一种测定因子，也在不断调试和优化，测定的过程在不断的变化，可以把整个流程抽象为相同动作组成的不同步骤，从而设计的水质测定设备具有柔性。

该水样总氮分析仪使用触摸屏作为控制系统，具备以下功能：1)通信。水样总氮分析仪要求同时支持Modbus RTU和自定义通信协议，可根据不同的现场情况方便进行切换选择，以便上位机监控；2)；历史数据记录。日期时间和最终结果能记录，并能在触摸屏上显示、查询和修改。由于触摸屏没有数据记录功能，因此在PLC加上一个存储卡模块，使用配方功能实现，数据记录数量做到存储超过一年的数据；3)步进电动机控制准确；4)溶液在反应瓶内温度控制误差小于 1℃；5)仪器整点时间自动运行。

相比现有技术，本实用新型的设备结构简单，具有在线测量的柔性，同时针对一个水样进行多个试剂测试分析，工作效率高。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。本实用新型的目标及特征考虑到如下结合附图的描述将更加明显，附图中：

附图1为根据本实用新型实施例的水样总氮分析仪的样品与总氮分析组件结构示意图。

附图2为根据本实用新型实施例的水样总氮分析仪的九通阀配置示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明，但并不用来限制本实用新型的保护范围。

参见附图1，本实用新型实施例中一种水样总氮分析仪，具有机柜以及接地螺栓，机柜的表面设有控制面板，控制面板的底部设置电源开关，机柜内部设置样品及总氮分析组件，所述样品及总氮分析组件包括：蠕动泵1，通过法兰与计量管2的入口连接；计量管2，计量管2内设置两个红外溶液位置检测传感器2-1， 2-2，分别测量水样的高低水位检测，通过调整两个位置检测传感器，控制进入计量管2的试剂的量；参见图2，九通阀3，九通阀3的9个接口分别连接试剂盒或管道，其中，接口0连接计量管，接口1连接第一试剂盒，接口2连接第二试剂盒，接口3连接第三试剂盒，接口4连接反应瓶上的消解阀，接口5连接废液收集管，接口6连接水样罐，接口7连接蒸馏水罐，接口8连接标样台，当九通阀内的多向阀转到接口3，通过蠕动泵1的正转，可以把第三试剂盒内的试剂抽到计量管2内，九通阀内的多向阀转到接口4，通过蠕动泵1的反转，将计量管2内试剂排送到反应瓶内，九通阀3连接步进电动机，步进电动机控制九通阀 3的转动；以及反应瓶4，根据不同的水的监测因子，加入不同类型、不同量的试剂到反应瓶4进行化学反应，反应瓶4内绕有发热丝，根据需要可以对试剂进行温度控制。还包括硅电池，与接口8的标样台连接，用于测定反应完成后混合试剂的信号，经过计算得到水样总氮的测试结果。废液收集管连接废液瓶，用于盛放所述反应瓶内混和试剂。总氮测定完成还要对计量管2和反应瓶4加清水清洗。

整个仪器的工艺流程包括：

1)清洗反应瓶4，加4次高位蒸馏水到反应瓶4，再排到废液瓶；

2)加水样/标样，首先加1次高位水样/标样，排到废液瓶，润洗计量管，加1次低位、1次高位水样和两次高位蒸馏水到反应瓶4；

3)由第三试剂盒加入第三试剂，先清洗计量管2，加一次低位试剂3；

4)由第二试剂盒加入第二试剂，先清洗计量管2，加两次低位试剂2；

5)由第一试剂盒加入第一试剂，先清洗计量管2，加三次低位试剂1；

6)加热反应，九通阀内的多向阀转到接口4以外的任何位置，启动加热，控制温度在165℃，误差允许正负1℃，等待15分钟；

7)计算，加热结束后，通过反应瓶4上硅光电池记录液体信号，采样60 次，计算平均值；

8)冷却(有时可省略)，启动风扇，温度降到70℃后停止，进入下一步；

9)排废液；

10)最后清洗(同步骤1))。

上述步骤对于不同的总氮测定因子会不一样，即使对于同一种测定因子，也在不断调试和优化，测定的过程在不断的变化，可以把整个流程抽象为相同动作组成的不同步骤，从而设计的水质测定设备具有柔性。

该水样总氮分析仪使用触摸屏作为控制系统，具备以下功能：1)通信。水样总氮分析仪要求同时支持Modbus RTU和自定义通信协议，可根据不同的现场情况方便进行切换选择，以便上位机监控；2)；历史数据记录。日期时间和最终结果能记录，并能在触摸屏上显示、查询和修改。由于触摸屏没有数据记录功能，因此在PLC加上一个存储卡模块，使用配方功能实现，数据记录数量做到存储超过一年的数据；3)步进电动机控制准确；4)溶液在反应瓶内温度控制误差小于 1℃；5)仪器整点时间自动运行。

相比现有技术，本实施例的设备结构简单，具有在线测量的柔性，同时针对一个水样进行多个试剂测试分析，工作效率高。

以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时本领域的一般技术人员，根据本实用新型的实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (1)

1.一种水样总氮分析仪，其特征在于：具有机柜以及接地螺栓，机柜的表面设有控制面板，控制面板的底部设置电源开关，机柜内部设置样品及总氮分析组件，所述样品及总氮分析组件包括：

蠕动泵(1)，通过法兰与计量管(2)的入口连接；

计量管(2)，所述计量管(2)内设置两个红外溶液位置检测传感器(2-1，2-2)；

九通阀(3)，所述九通阀(3)的9个接口分别连接试剂或试管，其中，接口0连接计量管，接口1连接第一试剂盒，接口2连接第二试剂盒，接口3连接第三试剂盒，接口4连接反应瓶上的消解阀，接口5连接废液收集管，接口6连接水样罐，接口7连接蒸馏水罐，接口8连接标样台，所述九通阀(3)连接步进电动机，步进电动机控制九通阀(3)的转动；以及

反应瓶(4)，其上设置消解阀，所述反应瓶(4)内绕有发热丝，用于对试剂进行温度控制；还包括硅电池，与接口8的标样台连接，用于测定反应完成后混合试剂的信号，经过计算得到水样总氮的测试结果；所述废液收集管连接废液瓶，用于盛放所述反应瓶内混和试剂。