CN210465367U - 一种水质在线高锰酸盐指数监测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种水质在线高锰酸盐指数监测仪，包括机箱，所述机箱上安装有触控显示器，机箱内安装有工控机、消解单元、滴定单元、取样单元，加液单元和排液储存单元，所述消解单元、滴定单元、取样单元，加液单元和排液储存单元分别与工控机连接，所述硫酸定量瓶、草酸钠定量瓶、纯水定量瓶及水样定量瓶内均安装有电容式传感器。本实用新型能够实现独立进样和排液，半封闭型消解池能够进行样品的高温消解把金属离子解析出来；搅拌电机能使溶液充分混合还能很好的清洗电极。本实用新型能够随时反映水质高锰酸盐指数的变化，降低了监测人员的工作量。

Description

一种水质在线高锰酸盐指数监测仪

技术领域

本实用新型涉及水质在线高锰酸盐指数监测仪，属于水质检测技术领域。

背景技术

高锰酸盐指数是指在酸性或碱性介质中，以高锰酸钾为氧化剂，处理水样时所消耗的氧化剂的量，主要应用于掌握饮用水和地表水水质。

在现有技术中，对水质高锰酸盐指数的检测通常采取取水样送实验室，需要对原始样品进行消解、蒸馏，然后进行手工滴定，效率低、操作复杂，容易误操作，而且水样输送过程引起的二次污染会影响检测结果的客观性。

氧化还原电位滴定法是以溶液中氧化剂和还原剂之间的电子转移为基础的一种滴定分析方法。电位滴定法是在滴定过程中通过测量电位变化以确定滴定终点的方法，和直接电位法相比，电位滴定法不需要准确的测量电极电位值，因此，温度、液体接界电位的影响并不重要，其准确度优于直接电位法，普通滴定法是依靠指示剂颜色变化来指示滴定终点，使用有一定的局限，如果待测溶液有颜色或浑浊时，终点的指示就比较困难。在没有或缺乏合指示剂的情况下也无法采用普通滴定法分析。

电位滴定法是靠电极电位的突跃来指示滴定终点。在滴定到达终点前后，滴液中的待测离子浓度往往连续变化n个数量级，引起电位的突跃，被测成分的含量仍然通过消耗滴定剂的量来计算。由于氧化还原电位滴定法灵敏度和准确度高，并可实现自动化和连续测定。目前市场上的高锰酸盐指数监测仪多采用普通滴定法，使用范围存在一定的局限，产品成本高而且操作不便。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种水质在线高锰酸盐指数监测仪，采用氧化还原电位滴定法，能够进行在线水质高锰酸盐指数的连续监测，随时反映水质高锰酸盐指数的变化。

为了解决上述问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种水质在线高锰酸盐指数监测仪，包括机箱，所述机箱上安装有触控显示器，

机箱内安装有工控机、消解单元、滴定单元、取样单元，加液单元和排液储存单元，所述消解单元、滴定单元、取样单元，加液单元和排液储存单元分别与工控机连接，

所述消解单元包括通过液管依次连接的草酸钠储存瓶、草酸钠进液泵、草酸钠定量瓶、草酸钠进液阀和半封闭型消解池，所述半封闭型消解池内安装有搅拌电机和观察电极，

滴定单元包括由步进电机控制的注射泵、三通夹管阀和高锰酸钾存储瓶，所述注射泵与三通夹管阀的一端连接，三通夹管阀的另外两端分别通过液管连接高锰酸钾存储瓶和半封闭型消解池，

所述取样单元包括通过液管依次连接的水样储存瓶、水样进液泵、水样定量瓶和水样进液阀,所述水样进液阀与半封闭型消解池连接，所述水样储存瓶与试剂桶连接，所述试剂桶与取样器连接，

所述加液单元分为两路，第一路通过液管依次连接硫酸储存瓶、硫酸进液泵、硫酸定量瓶、硫酸进液阀和半封闭型消解池；第二路通过液管依次连接纯水储存瓶、纯水进液泵、纯水定量瓶、纯水进液阀和半封闭型消解池，

所述排液储存单元包括排液泵和废液储存瓶，所述排液泵的两端分别通过液管与废液储存瓶及半封闭型消解池连接，

所述硫酸定量瓶、草酸钠定量瓶、纯水定量瓶及水样定量瓶内均安装有电容式传感器。

进一步，它还包括预留单元，所述预留单元包括通过液管依次连接的预留储存瓶、预留进液泵、预留定量瓶和预留进液阀,所述预留进液阀与半封闭型消解池连接。预留单元的作用在于当被测水样中氯离子浓度太高时，可以通过预留单元抽取硝酸银进行中和处理；在其他状况下，可以作为仪器其他进样部分的紧急备件，以便更换维护。

进一步，为了对进样进行过滤，所述取样器的进液口与水泵连接，取样管路上安装有Y形过滤器。

进一步，为了避免水压过高使进入仪器的水样体积流量产生错误，造成测量误差增大。所述取样器的流量为5～10m³/h，测试水样压力为0.02～0.04MPa。

进一步，所述触控显示器安装于机箱的上端。

本实用新型的工作原理是，本实用新型能够实现独立进样和排液，各定量瓶和瓶内的电容式传感器能够判断取样的准确性；半封闭型消解池能够进行样品的高温消解把金属离子解析出来；各进液泵能够提供取样或进液的动力；搅拌电机能使溶液充分混合能更好的富集、测量还能很好的清洗电极。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型的高锰酸盐指数监测仪能够进行在线水质高锰酸盐指数的连续监测，随时反映水质高锰酸盐指数的变化，降低了监测人员的工作量。

2、本实用新型的高锰酸盐指数监测仪的监测准确度大大提高，而且机器成本低。

3、本实用新型的高锰酸盐指数监测仪能快速检测高锰酸盐指数含量，做到无人值守，包括消解时间，测量一个样品需要40分钟即可自动完成。

4、本实用新型的高锰酸盐指数监测仪的检测方法有三种时间监测模式供选择，功能多，适用范围广。

5、本实用新型的高锰酸盐指数监测仪的测量配套试剂没有污染试剂，不会造成二次污染。重复性：不超过±5％，葡萄糖误差：不超过±5％，具体见下表：

重复性误差

葡萄糖试验

附图说明

图1为本实用新型水质在线高锰酸盐指数监测仪的结构示意图(打开上盖1a和下盖1b时的状态)。

图2为本实用新型水质在线高锰酸盐指数监测仪一实施例中取样器的外形图。

图3为本实用新型水质在线高锰酸盐指数监测仪的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。根据下面的说明，本实用新型的目的、技术方案和优点将更加清楚。需要说明的是，所描述的实施例是本实用新型的优选实施例，而不是全部的实施例。

结合图1和图3所示，一种水质在线高锰酸盐指数监测仪，包括机箱1，所述机箱1上安装有触控显示器2。机箱1内安装有工控机A、消解单元、滴定单元、取样单元，加液单元和排液储存单元，所述消解单元、滴定单元、取样单元，加液单元和排液储存单元分别与工控机A连接并受工控机控制。

所述消解单元包括通过液管B依次连接的草酸钠储存瓶C₂、草酸钠进液泵M₂、草酸钠定量瓶D₂、草酸钠进液阀Y₂和半封闭型消解池Q，所述半封闭型消解池Q内安装有搅拌电机J和观察电极Z。搅拌电机J能使溶液充分混合能更好的富集、测量还能很好的清洗电极Z。

滴定单元包括由步进电机M₀控制的注射泵S、三通夹管阀T和高锰酸钾存储瓶C₆，所述注射泵S与三通夹管阀T的一端连接，三通夹管阀T的另外两端分别通过液管连接高锰酸钾存储瓶C₆和半封闭型消解池Q。

所述取样单元包括通过液管B依次连接的水样储存瓶C₄、水样进液泵M₄、水样定量瓶D₄和水样进液阀Y₄,所述水样进液阀Y₄与半封闭型消解池Q连接，所述水样储存瓶C₄与试剂桶10连接，所述试剂桶10与取样器11连接。结合图3所示，所述取样器11的进液口与水泵12连接，取样管路11上安装有Y形过滤器13。作为优选，取样器11的流量为5～10m³/h，测试水样压力为0.02～0.04MPa。

所述加液单元分为两路，第一路通过液管B依次连接硫酸储存瓶C1、硫酸进液泵M₁、硫酸定量瓶D₁、硫酸进液阀Y₁和半封闭型消解池Q；第二路通过液管B依次连接纯水储存瓶C₃、纯水进液泵M3、纯水定量瓶D₃、纯水进液阀Y3和半封闭型消解池Q，

所述排液储存单元包括排液泵M₆和废液储存瓶C₇，所述排液泵M₆的两端分别通过液管与废液储存瓶C₇及半封闭型消解池Q连接，

所述硫酸定量瓶D₁、草酸钠定量瓶D₂、纯水定量瓶D₃及水样定量瓶D₄内均安装有电容式传感器F。

进一步，它还包括预留单元，所述预留单元包括通过液管依次连接的预留储存瓶C₅、预留进液泵M₅、预留定量瓶D5和预留进液阀Y5,所述预留进液阀Y₅与半封闭型消解池Q连接。预留单元的作用在于当被测水样中氯离子浓度太高时，可以通过预留单元抽取硝酸银进行中和处理；在其他状况下，可以作为仪器其他进样部分的紧急备件，以便更换维护。

本实用新型水质在线高锰酸盐指数监测仪的检测方法，包括以下步骤：

S1、按下电源开关K，启动工控机A，在触控显示器2上设置监测时间；

S2、预洗：硫酸进液泵M₁、草酸钠进液泵M₂、纯水进液泵M₃和水样进液泵M4同时启动，各储存瓶中的溶液分别进入对应的定量瓶中，当溶液液面至各瓶中的电容式传感器F定位位置时停止进液，工控机A控制排液泵M₆开启,各定量瓶中的溶液分别经各自管路上安装的进液阀向半封闭型消解池Q注入溶液,然后通过排液泵M₆排至废液储存瓶C₇，实现一边进液一边排液；

S3、清洗步骤：所述清洗步骤包括对半封闭型消解池Q的纯水清洗步骤S31和水样润洗步骤S32:

所述纯水清洗步骤S31为，纯水进液泵M₃启动，纯水由纯水储存瓶C₃进入纯水定量瓶D₃，待液面达到电容式传感器F定位位置后停止进液，纯水进液泵M₃反转定量，纯水进液阀Y₃启动将纯水注入半封闭型消解池Q中，启动排液泵M₆将半封闭型消解池Q内的纯水排至废液储存瓶C₇，对半封闭型消解池Q进行清洗，

所述水样润洗步骤S32为，水样进液泵M₄启动，水样由水样储存瓶C₄进入水样定量瓶D4，待液面达到电容式传感器F定位位置后停止进液，水样进液泵M₄反转定量。水样进液阀Y₄启动将水样注入半封闭型消解池Q中，启动排液泵M₆将半封闭型消解池Q内的水样排至废液储存瓶C₇,对半封闭型消解池Q进行润洗；

S4、取样步骤：水样进液泵M₄启动，水样由水样储存瓶C₄进入水样定量瓶D₄，待液面达到电容式传感器F₄定位位置后停止进液，水样进液泵M₄反转定量，水样进液阀Y₄启动将水样注入半封闭型消解池Q中；

S5、加酸步骤：硫酸进液泵M₁启动，硫酸由硫酸储存瓶C₁进入硫酸定量瓶D₁，待液面达到电容式传感器F定位位置后停止进液，硫酸进液泵M₁反转定量。硫酸进液阀Y₁启动将硫酸注入半封闭型消解池Q中；

S6、消解步骤，包括：

S61、开启搅拌电机J，观察电极Z的电位变化，并对半封闭型消解池Q进行恒温加热消解；

S62、草酸钠进液：草酸钠进液泵M₂启动，草酸钠由草酸钠储存瓶C₂进入草酸钠定量瓶D₂，待液面达到电容式传感器F₂定位位置后停止进液，草酸钠进液泵M₂反转定量，草酸钠进液阀Y₂启动将硫酸注入半封闭型消解池Q中，

S63、对半封闭型消解池Q进行恒温持续加热消解；

S7、滴定步骤：三通夹管阀T得电，与高锰酸钾存储瓶C₆连接的一端连通，由步进电机M₀带动注射泵S将高锰酸钾溶液抽入至注射泵S内，并达到下限位停止，三通夹管阀与半封闭型消解池Q连接的一端关闭，接着三通夹管阀T失电，切换管路，三通夹管阀T与高锰酸钾存储瓶C₆连接的一端关闭，与半封闭型消解池Q连接的一端开启，通过计算得知相应高锰酸钾溶液体积量的脉冲，由步进电机M0推动注射泵S向半封闭型消解池Q注入高锰酸钾溶液。

S8、二次纯水清洗步骤：纯水进液泵M₃启动，纯水由纯水储存瓶C₃进入纯水定量瓶D₃，待液面达到电容式传感器F定位位置后停止进液，纯水进液泵M₃反转定量。纯水进液阀Y₃启动将纯水注入半封闭型消解池Q中。启动排液泵M₆将Q内的纯水排至废液储存瓶C₇，对半封闭型消解池Q进行清洗。

所述触控显示器2的时间监测有三种模式：间隔一定时间的连续测量(如间隔一小时)；设定时间控制的整点测量和单次手动测量。

以上所述，仅是本实用新型优选实施例的描述说明，并非对本实用新型保护范围的限定，显然，任何熟悉本领域的技术人员基于上述实施例，可轻易想到替换或变化以获得其他实施例，这些均应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种水质在线高锰酸盐指数监测仪，包括机箱，其特征在于：

所述机箱上安装有触控显示器，

机箱内安装有工控机、消解单元、滴定单元、取样单元，加液单元和排液储存单元，所述消解单元、滴定单元、取样单元，加液单元和排液储存单元分别与工控机连接，

所述消解单元包括通过液管依次连接的草酸钠储存瓶、草酸钠进液泵、草酸钠定量瓶、草酸钠进液阀和半封闭型消解池，所述半封闭型消解池内安装有搅拌电机和观察电极，

滴定单元包括由步进电机控制的注射泵、三通夹管阀和高锰酸钾存储瓶，所述注射泵与三通夹管阀的一端连接，三通夹管阀的另外两端分别通过液管连接高锰酸钾存储瓶和半封闭型消解池，

所述取样单元包括通过液管依次连接的水样储存瓶、水样进液泵、水样定量瓶和水样进液阀,所述水样进液阀与半封闭型消解池连接，所述水样储存瓶与试剂桶连接，所述试剂桶与取样器连接，

所述加液单元分为两路，第一路通过液管依次连接硫酸储存瓶、硫酸进液泵、硫酸定量瓶、硫酸进液阀和半封闭型消解池；第二路通过液管依次连接纯水储存瓶、纯水进液泵、纯水定量瓶、纯水进液阀和半封闭型消解池，

所述排液储存单元包括排液泵和废液储存瓶，所述排液泵的两端分别通过液管与废液储存瓶及半封闭型消解池连接，

所述硫酸定量瓶、草酸钠定量瓶、纯水定量瓶及水样定量瓶内均安装有电容式传感器。

2.根据权利要求1所述的水质在线高锰酸盐指数监测仪，其特征在于：

它还包括预留单元，所述预留单元包括通过液管依次连接的预留储存瓶、预留进液泵、预留定量瓶和预留进液阀,所述预留进液阀与半封闭型消解池连接。

3.根据权利要求1所述的水质在线高锰酸盐指数监测仪，其特征在于：

所述取样器的进液口与水泵连接，取样管路上安装有Y形过滤器。

4.根据权利要求1所述的水质在线高锰酸盐指数监测仪，其特征在于：

所述取样器的流量为5～10m³/h，测试水样压力为0.02～0.04MPa。

5.根据权利要求1所述的水质在线高锰酸盐指数监测仪，其特征在于：

所述触控显示器安装于机箱的上端。

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