CN212432951U - 一种用于多参数水质在线分析仪的光路系统、分析仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于多参数水质在线分析仪的光路系统、分析仪，光路系统内的光度计包含依次光线连接的氙灯、全光谱检测器和光接收器，全光谱检测器设有置于检测器外壳内的比色池、平行透镜和汇聚透镜，比色池置于平行透镜和汇聚透镜之间，比色池的进液口、溢流口分别连接一液流管路通至所述第一光度计外；光接收器内设供光束反射的反射腔，在反射腔的侧壁设置光电传感器阵列，光电传感器阵列与分析仪内的单片机电性连接。本实用新型的分析仪可将接收到的光利用分光镜将其分成200纳米‑700纳米间不同的波段，并将不同波段的光投射至对应的光电传感器阵列上，实现多参数测量的功能。

Description

一种用于多参数水质在线分析仪的光路系统、分析仪

技术领域

本实用新型属于环境监测技术领域，涉及一种用于多参数水质在线分析仪的光路系统、分析仪。

背景技术

随着自动化控制技术的成熟及化学分析应用场合需求的指数级增长，水质在线分析仪于上世纪30-40年代应运而生。水质在线分析仪主要用于对生活用水、污水处理、工业过程控制的水质监控。

虽然目前国内经过几十年的技术进化，使得水质在线分析产品在测量方法及测量准确度等性能指标上有了很大提高，作为水质在线分析仪的核心部件，光路系统的性能及属性直接会影响到测量数据的准确性和稳定性。目前市场上水质在线分析仪所用到的光路系统由于受到光学技术的限制，一般有两种光路系统，一种为单波长光源的光路系统，只能对特定的一种参数进行相应，也决定了在一台分析仪上只能测量一种水质参数；另一种为多波长光源和滤光片形式的光路系统，通过加装不同的滤光片可实现2到3种参数的测量。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种用于多参数水质在线分析仪的光路系统、分析仪，用于解决现有技术中分析仪仅基于某个参数或者2-3个参数进行单独开发的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种用于多参数水质在线分析仪的光路系统，具有光度计，所述光度计包含：

氙灯；

全光谱检测器，利用光纤与所述氙灯连接，所述全光谱检测器设有检测器外壳，以及置于检测器外壳内的比色池、平行透镜和汇聚透镜，所述比色池置于所述平行透镜和所述汇聚透镜之间，所述比色池的进液口、溢流口分别连接一液流管路通至所述第一光度计外；

光接收器，利用光纤与所述全光谱检测器连接，所述光接收器内设供光束反射的反射腔，在所述反射腔的侧壁设置光电传感器阵列，所述光电传感器阵列与分析仪内的单片机电性连接。

于本实用新型的一实施例中，所述反射腔在其一端侧壁上开设供光纤插入的进口。

于本实用新型的一实施例中，所述进口所在的侧壁与该侧壁相对设置的另一端侧壁设为具有相同曲率半径的圆弧形侧壁。

于本实用新型的一实施例中，所述光电传感器阵列设于所述进口所在的侧壁。

本实用新型还提供了一种多参数水质在线分析仪，包括：

第一蠕动泵，其输入端连接电动阀组相连，所述电动阀组还连接装有样品的样品容器，所述第一蠕动泵的输出端相连第一三通电动阀，所述第一三通电动阀经第一三通电磁阀、第二三通电磁阀、第三三通电磁阀、第四三通电磁阀连接消解器的进样口；

第三蠕动泵，其输入端连接所述第四三通电磁阀，其输出端连接第二三通电动阀；

第一管线，设有用于抽取测量总磷所需的显色试剂，所述第一管线的一侧通过第五三通电动阀连接所述第二三通电动阀，所述第一管线的另一侧连接第一光度计；

所述第一光度计，包括：氙灯、全光谱检测器和光接收器，所述全光谱检测器与所述氙灯连接，所述全光谱检测器设有置于检测器外壳内的比色池、平行透镜和汇聚透镜，所述比色池置于所述平行透镜和所述汇聚透镜之间，所述比色池的进液口、溢流口分别连接连接所述第五三通电磁阀、所述排液管，并通至所述第一光度计外，所述光接收器内设供光束反射的反射腔，在所述反射腔的侧壁设置光电传感器阵列，所述光电传感器阵列与分析仪内的单片机电性连接；

所述单片机，用于控制分析仪内的各电性元件。

于本实用新型的一实施例中，所述分析仪还包括：

所述第二三通电动阀还连接所述第三三通电磁阀；

所述第五三通电动阀还通过第七三通电磁阀连接第二光度计；

第二蠕动泵，其输入端连接氧化剂容器，其输出端经第四三通电动阀连接所述第二三通电磁阀；

第二管线，设有用于抽取测量总氮所需的显色试剂，所述第二管线与所述第一三通电磁阀相连。

于本实用新型的一实施例中，所述第二光度计和所述第一光度计结构相同，所述第二光度计的光电传感器阵列和所述第一光度计的光电传感器阵列的光敏度不同。

于本实用新型的一实施例中，所述分析仪还包括：

第三管线，设有用于抽取测量氨氮所需的试剂，所述第三管线的一侧通过第六三通电动阀连接至所述第一三通电动阀，所述第三管线的另一侧经第十一三通电磁阀连接至所述第七三通电磁阀，所述第六三通电动阀还与所述第十一三通电磁阀直接相连。

于本实用新型的一实施例中，在所述消解器内设有一紫外灯。

如上所述，本实用新型的多参数水质在线分析仪的光路系统，其中的光接收器可将接收到的光利用分光镜将其分成200纳米-700纳米间不同的波段，并将不同波段的光投射至对应的光电传感器阵列上，实现多参数测量的功能。

附图说明

图1显示为本实用新型的多参数水质在线分析仪于一实施例中的流路示意图。

图2显示为本实用新型的多参数水质在线分析仪中消解器的结构示意图。

图3显示为本实用新型的多参数水质在线分析仪中第一光度计的结构示意图。

图4显示为本实用新型的多参数水质在线分析仪中涉及测量总磷的管路示意图。

图5显示为本实用新型的多参数水质在线分析仪中涉及测量总氮的管路示意图。

图6显示为本实用新型的多参数水质在线分析仪中涉及测量氨氮的管路示意图。

图7显示为本实用新型的多参数水质在线分析仪中涉及测量化学需氧量(COD)、硝酸盐或浊度的管路示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

请参阅图1，本实用新型提供一种多参数在线分析仪，主要包括机壳(图中未显示)，置于机壳内的消解器100、光路系统和单片机，以及显示屏，显示屏可采用触摸屏。

机壳是一个具备矩形内腔的外壳，机壳的开口处罩设一翻盖，该翻盖与机壳的一端利用转动件转动连接。在机壳内部还设置有一块隔板900，该隔板900与机壳内的一侧内壁转动连接，此块隔板900将机壳的内腔呈外部腔室和内部腔室，其中，消解器100、反应池组件、光路系统分别安装在隔板900置于外部腔室的表面上，而单片机置于内部腔室内并利用一支撑架固定于机壳侧壁。

进一步地，在翻盖上安装一块用于显示分析结果的显示屏，单片机分别利用电性线路连接消解器100、光路系统内的各电器元件，并将检测到的结果通过显示屏展示给用户。显示屏可采用触摸屏，用户可通过点击触摸屏来选择所需检测水质的总磷、总氮、氨氮、化学需氧量(COD)、硝酸盐或浊度，单片机可根据从触摸屏上用户点击所产生的电信号来启动相应的控制程序，依次完成水质检测。

如图2所示，消解器100，内设有一消解腔102，在消解腔102的进样口和排液口安装电磁阀，排液口直接连接排液管。在消解腔102的外部包裹有加热片103，加热片103与消解腔102中间嵌入一第一温度传感器104，第一温度传感器104用于实时检测消解腔102内的消解反应温度。在消解腔102内插入一紫外灯101，紫外灯101与消解腔102同轴设置。紫外灯101发射波长为超短紫外线UVC。紫外线对部分化学反应具有催化作用，可以用于消解总磷，降低消解反应温度，同时不需要额外加压。在实用新型中，消解腔102采用中空夹层设计，其中，消解腔102的进样口连通消解腔102的夹层的一端，消解腔102的排液口连通消解腔102的夹层的另一端，注入消解器100内的样品进入该夹层内进行消解反应。

在消解腔102的外壁上涂有隔绝层，用于隔绝光线，避免紫外光外泄，同时还可在整体消解器100外部包裹隔热层，防止加热片103热量外溢。

在本实用新型中，如图2所示，紫外灯101、加热片103、第一温度传感器104分别与单片机电性连接，由单片机控制紫外灯101、加热片103的工作。在加热过程中，第一温度传感器104内针对不同测量物质预设有对应的第一设定温度，单片机根据接收到的所需检测样品的对应电信号来选取第一设定温度，并控制加热片103进行加热，当第一温度传感器104检测到消解腔102内的温度达到第一设定温度后产生电信号发送给单片机，单片机控制加热片103的工作频率，保证消解器100腔内的温度维持在预设温度直至达到预设时间，再关闭紫外灯101和加热片103。

如图3所示，光路系统包括第一光度计300和第二光度计400。

第一光度计300，包括全光谱检测器311、光接收器314和氙灯312，氙灯312利用光纤与全光谱检测器311的入口，全光谱检测器311还通过光纤与光接收器314相连。其中，全光谱检测器311包括一检测器外壳，在检测器外壳内设有比色池310、汇聚透镜313和平行透镜312，平行透镜312靠近检测器外壳的入口处设置，汇聚透镜313靠近检测器外壳的出口处设置，在汇聚透镜313和平行透镜312之间放置比色池310。比色池310还设有比色池溢流口，用于比色池310溢流。氙灯312被打开后，其氙灯312发出的灯光经光纤到达光度计的入口，通过全光谱检测器311内的平行透镜312将光束变为平行光。当平行光穿过比色池310后，部分光被比色池310内液体所含物质所吸收，其他部分平行光穿过比色池310通过汇聚透镜313汇聚至光度计出口处的光纤上，经出口处的光纤传导至光接收器314。

光接收器314，包括光接收器外壳、分光镜和光电传感器阵列316。光接收器外壳内设有供光束反射的反射腔315，反射腔315在其一端侧壁上开设供光纤插入的进口，进口所在的侧壁与该侧壁相对设置的另一端侧壁设为具有相同曲率半径的圆弧形侧壁，在圆弧形侧壁上铺设分光镜。相应地，在进口所在的圆弧形侧壁上设置若干个光电传感器阵列316，各光电传感器阵列316用于检测不同波段的光束，各光电传感器阵列316在圆弧形腔室上的具体位置根据圆弧形腔室的进口、圆弧形腔室的弧度、以及对应光束波段做调整。

在本实用新型中，第一光度计300和第二光度计400所测量的波长不同，因此，第一光度计300所测量的波段波长超出700纳米(适用于测量总磷)，而第二光度计400所测量的波段波长置于200纳米至700纳米之间(适用于测量总氮、氨氮、化学需氧量(COD)、硝酸盐或浊度)，相应地，在各光度计内其光接收器314的分光镜和光电传感器阵列316同样根据所要测得的波长进行适应性调整，从而通过第一光度计和第二光度计的配合实现本实用新型的分析仪可覆盖全波段的测量。

光接收器314可将接收到的光利用分光镜将其分成不同纳米波长的波段，并并将不同波段的光投射至对应的光电传感器阵列316上，单片机通过光电传感器阵列316采集的吸光度。由于比色池310内液体物质的浓度与该物质特定波段被吸收掉的光成线性正比关系，因此可由特定波段被吸收掉的光能量(即吸光度)来推算出溶液中某种物质的浓度。其中，不同被测物质所对应的波段都是不同的，这样就会避免其他物质对被测物质产生干扰。再，单片机依据提前设定的校准系数来取得具体测量值，其中，测量值＝校准系数*吸光度。同时，本实用新型的分析仪还可对在540nm波段处得到的吸光度来进行补偿，当单片机从光电传感器阵列316取得的吸光度为540nm波段，此时计算测量值时进行补偿，测量值＝校准系数*(吸光度-540nm吸光度)，以此来针对浊度色度补偿，从而实现抗干扰补偿。

需要说明的是，在开始测量之前，可以先对各光度计进行校准来得到校准系数，该校准系数＝校准液浓度/吸光度。可在电动阀组600中选择两个三通电动阀Y36和Y37，该三通电动阀Y36和Y37的一端接口直接外接校准液容器，将校准液容器内的校准液分别抽取至第一光度计300和第二光度计400内，进行测量校准液的吸光度，以此来得到校准系数。

分析仪的隔板900通过液体管路、蠕动泵、三通电磁阀、三通电动阀来构建对总磷、总氮、氨氮、化学需氧量(COD)、硝酸盐、浊度这六参数检测的测量管路系统。以下针对分析仪的测量管路系统进行详细说明。

如图1所示，测量管路系统包括电动阀组600，电动阀组600的输入端连接至装有样品的样品容器内，电磁阀的输出端连接第一蠕动泵P1的输入端。进一步地，电动阀组600由若干相互串联的三通电动阀构成，电动阀组600内的三通电动阀呈大致阵列方式排布，形成紧凑式排布。选择其中一个或多个三通电磁阀的一接口作为输入端，同时，样品容器可以内设有与作为输入端的三通电磁阀相连的试剂瓶。

在本实施例中，分析仪可对六种参数进行测量，如图1所示，因此，除三通电动阀Y36和Y37，电动阀组600还设有至少6个依次串联的用于抽取样品的三通电动阀，分别为三通电动阀Y30～Y35，三通电动阀Y30～Y35中的每个三通电动阀均连接至对应的样品容器内。需要说明的是，当其中一样品被检测时，仅打开与盛有该样品的试剂瓶相连的三通电磁阀，而串联该三通电磁阀和第一蠕动泵P1间液体管路上的其他三通电磁阀关闭其与试剂瓶的连接，仅保证与第一蠕动泵P1间液体管路的连通。

如图1、图4和图5所示，第一蠕动泵P1的输出端连接第一三通电动阀Y1，第一三通电动阀Y1还通过液体管路连接第一三通电磁阀K1，第一三通电磁阀K1经第二三通电磁阀K2、第三三通电磁阀K3、第四三通电磁阀K4连接消解器100的进样口。由第一蠕动泵P1将所需测量总磷或总氮的样品从样品容器内抽取并泵入消解器100内进行消解反应。在本实用新型中，消解器100的进样口同样作为其出样口，当样品消解完成后仍从进样口流出。

第四三通电磁阀K4还通过液体管路与第三蠕动泵P3相连，当样品消解后，第四三通电磁阀K4断开与第三三通电磁阀K3的连接，开启与第三蠕动泵P3的连接，第三蠕动泵P3由单片机控制启动，抽吸消解器100内完成消解的样品。

由于消解过程需要对样品进行加热，消解后的样品的温度较高，为方便冷却消解后的样品，在实施例中，如图1、图4和图5所示，在第三蠕动泵P3和第四三通电磁阀K4的管路上还串联一散热容器200，其中，散热容器200和第四三通电磁阀K4置于消解器100的下方，当样品消解完成后，打开第四三通电磁阀K4，样品在重力作用下流入散热容器200内，此时，在散热容器200的出口处的二通电磁阀处于关闭状态。

该散热容器200可采用玻璃材质，同时散热容器200的内腔直径明显大于与其连接的管路的管径，在消解后的样品在重力的作用下，流入散热容器200内进行散热。在一实施例中，还可在散热容器200上安装一用于检测其内部温度的第二温度传感器，第二温度传感器预设由第二设定温度并与电性连接单片机，当第二温度传感器检测到散热容器200内的样品温度低于第二设定温度时，向单片机输出一电信号，则单片机控制控制散热容器200底部的二通电磁阀开启，与此同时，第三蠕动泵P3开启，抽吸散热容器200内的样品。

为控制样品流入散热容器200内的流量，可在散热容器200顶部输入端处串联第一二通电动阀Y20。

另外，需要说明的是，总磷或总氮在消解之前，还需要在样品内加入氧化剂。如图1、图4和图5所示，氧化剂的管线由第二蠕动泵P2的输入端经第十三三通电磁阀K13通过管路连接氧化剂容器S8，第二蠕动泵P2的输出端连接第二三通电磁阀K2，样品在消解之前，样品在第二三通电磁阀K2处与氧化剂相混合。为控制第二蠕动泵P2泵入第二三通电磁阀K2的流量，可在第二蠕动泵P2和第二三通电磁阀K2之间串入第十四三通电动阀Y14。

如图1，第三蠕动泵P3通过液体管路连接第二三通电动阀Y2，第二三通电动阀Y2连接第五三通电动阀Y5，第五三通电动阀Y5还分别连接第一管线500和第七三通电磁阀K7，其中，第七三通电磁阀K7连接第二光度计400的输入端。第一管线500设有用于抽取测量总磷所需的显色试剂，第一管线500的另一侧还连接第一光度计300。在本实施例中，第一光度计300和第二光度计400所测量的光敏度范围不同，第一光度计300适用于测量总磷，第二光度计400适用于测量总氮、氨氮、化学需氧量(COD)、硝酸盐、浊度。

第一管线500含有第九蠕动泵P9、第十蠕动泵P10，第九蠕动泵P9和第十蠕动泵P10分别连接一盛有用于测量总磷所用的显色剂的第一试剂瓶S1、第二试剂瓶S2。第九蠕动泵P9和第十蠕动泵P10还分别在其输出端连接第五三通电磁阀K5和第十三三通电磁阀K13，其中，第十三三通电磁阀K13还分别连接第五三通电动阀Y5和第五三通电磁阀K5，第五三通电磁阀K5直接与第一光度计300的输入端相连。在测量总磷时，当样品被第三蠕动泵P3泵入至第五三通电动阀Y5时，第九蠕动泵P9和第十蠕动泵P10在单片机的控制下开启抽吸第一试剂瓶S1、第二试剂瓶S2内的显色剂，并在第五三通电磁阀K5处将样品、显色剂相混合，泵入第一光度计300内，第一光度计300的输出端通过管路连接排液管的第十四三通电磁阀K14。

在一实施例中，为方便之后清洗第一光度计300和第一管线500之间的管路，在将第一光度计300置于第一管线500上方，第一光度计300和第一管线500之间的管路成直角设置，如图1和图4所示，并在直角处串联第六三通电磁阀K6，该第六三通电磁阀K6的一接口还连接第二二通电动阀Y21，第二二通电动阀Y21直接与排液管相连，在清洗管路时直接利用重力使得第一光度计300内的样品流入排液管内。

在本实用新型中，如图1和图5所示，第二三通电动阀Y2还与第三三通电磁阀K3相连。在测量总氮时，消解后的样品需要混入用于测量总氮所用的显色剂，第二管线700设有用于抽取测量总氮所需的显色试剂，第二管线700包含靠近第二蠕动泵P2附近安装的第四蠕动泵P4和第五蠕动泵P5，第四蠕动泵P4和第五蠕动泵P5分别连接盛有用于测量总氮所用的显色剂的第六试剂瓶S6、第七试剂瓶S7。为使得分析仪内部结构更加紧凑，可使得第二蠕动泵P2、第四蠕动泵P4、第五蠕动泵P5共用一段液体管路连接氧化剂容器S8、第六试剂瓶S6和第七试剂瓶S7。

如图1和图5所示，第四蠕动泵P4和第五蠕动泵P5还分别连接第六三通电磁阀K6，第六三通电磁阀K6还连接第一三通电磁阀K1。当用于测量总氮的样品被消解后被第三蠕动泵P3泵至第二三通电动阀Y2，与此同时，第六试剂瓶S6和第七试剂瓶S7内的显色剂被第四蠕动泵P4和第五蠕动泵P5抽吸并在第六三通电磁阀K6处混合并经第一三通电磁阀K1、第二三通电磁阀K2和第三三通电磁阀K3泵入第二三通电动泵内，再经第五三通电动泵、第七三通电磁阀K7泵入第二光度计400内，第二光度计400的输出端通过管路连接排液管的第十五三通电磁阀K15。

在测量氨氮时，其样品无需进行消解，因此，如图1和图6所示，在本实用新型中，将第一三通电动阀Y1连接第六三电动阀，第六三通电动阀Y6还连接第三管线800，第三管线800设有用于抽取测量氨氮所需的试剂，第三管线800的另一侧通过液体管路连接第十一三通电磁阀K11，该第十一三通电磁阀K11与第七三通电磁阀K7相连。

为方便之后清洗第二光度计400和第三管线800之间的管路，在将第二光度计400置于第三管线800上方，第十一三通电磁阀K11和第三管线800之间的管路成直角设置，并在直角处串联第十二三通电磁阀K12，该第十二三通电磁阀K12的一接口第十一三通电磁阀K11，第十二三通电动阀通过第三二通电动阀Y22直接与排液管相连，在清洗管路时直接利用重力使得第二光度计400内的样品流入排液管内。

如图1和图6所示，第三管线800包含第六蠕动泵P6、第七蠕动泵P7和第八蠕动泵P8，为进一步使分析仪内部结构更加紧凑，第六蠕动泵P6、第七蠕动泵P7和第八蠕动泵P8共用一端液体管路连接装有对应显色剂的第三试剂瓶S3、第四试剂瓶S4和第五试剂瓶S5。第六蠕动泵P6的输出端连接第八三通电磁阀K8，第八三通电磁阀K8还分别连接第六三通电动阀Y6、第九三通电磁阀K9，第七蠕动泵P7和第八蠕动泵P8两者输出端分别连接第九三通电磁阀K9和第十三通电磁阀K10，其中第九三通电磁阀K9还连接第十三通电磁阀K10，还可在第十三通电磁阀K10和第十一三通电磁阀K11之间串联一氨氮加热器(图中未显示)，用于测量时对样品进行加热。氨氮测试所需的三种试剂分别被第六蠕动泵P6、第七蠕动泵P7和第八蠕动泵P8抽吸后，再第十三通电磁阀K10处混合后经第十一三通电磁阀K11、第七三通电磁阀K7泵入第二光度计400内。

在测量化学需氧量(COD)、硝酸盐、浊度时，其样品只需直接泵入第二光度计400内，因此，在本实用新型中，如图1和图7所示，将第六三通电动泵直接通过液体管路连接第十一三通电磁阀K11。此时，第一蠕动泵P1将样品从电动阀组600抽吸后，直径经第十一三通电磁阀K11、第七三通电磁阀K7泵入第二光度计400内。

根据上述管路系统分别针对总磷、总氮、氨氮、化学需氧量(COD)、硝酸盐、浊度这六参数，阐述所涉及的管路：

如图4所示，总磷测量过程如下：

管路清洗步骤：打开第一蠕动泵P1从样品容器中抽取样品，电动阀组600控制样品被抽吸的流量，样品被第一蠕动泵P1注入消解器100及测量总磷涉及到的管路内，带走管路中原有的杂质，并流至排液管路，完成清洗。

消解步骤：再次开启第一蠕动泵P1，样品容器内的样品经电动阀组600被抽取，再由第一蠕动泵P1经第一三通电磁阀K1、第一三通电磁阀K1泵至第二三通电磁阀K2。与此同时，第二蠕动泵P2从氧化剂容器S8内抽取氧化剂，再经十四三通电动阀泵至第二三通电磁阀K2，因此再在二三通电磁阀处样品和氧化剂混合得到混合液，混合液经第三三通电磁阀K3、第四三通电磁阀K4注入消解器100内进行消解反应。消解腔102被加热片103加热至第一设定温度，本实用新型中，第一设定维度为90摄氏度，使得消解腔102内温度维持这第一设定温度，与此同时，紫外灯101打开消解15分钟。15分钟后，关闭紫外灯101和加热片103，消解反应完成，得到完成消解的水样消解液。

降温步骤：打开置于消解器100底部的第四三通电磁阀K4，在重力作用下，消解液经第四三通电磁阀K4落入散热容器200内。在散热容器200内散热到第二设定温度后，打开散热容器200底部的二通电磁阀。

总磷测量步骤：第三蠕动泵P3被开启抽吸消解液，再经第二三通电动阀Y2、第五三通电动阀Y5泵至第一管线500，第一管线500中的第九蠕动泵P9和第十蠕动泵P10一同工作，从第一试剂瓶S1和第二试剂瓶S2抽取总磷所需的两种显示剂，并在第五三通电磁阀K5处与样品相混合，混合后泵入第一光度计300的比色池310内。通过光谱仪读取第一光度计300的吸光度信息，并对照校准曲线算出具体总磷测量值。

如图5所示，总氮测量测试过程如下：

管路清洗步骤：打开第一蠕动泵P1从样品容器中抽取样品，电动阀组600控制样品被抽吸的流量，样品被第一蠕动泵P1注入消解器100及测量总磷涉及到的管路内，带走管路中原有的杂质，并流至排液管路，完成清洗。

消解步骤：再次开启第一蠕动泵P1，样品容器内的样品经电动阀组600被抽取，再由第一蠕动泵P1经第一三通电磁阀K1、第一三通电磁阀K1泵至第二三通电磁阀K2。与此同时，第二蠕动泵P2从氧化剂容器S8内抽取氧化剂，再经十四三通电动阀泵至第二三通电磁阀K2，因此再在二三通电磁阀处样品和氧化剂混合得到混合液，混合液经第三三通电磁阀K3、第四三通电磁阀K4注入消解器100内进行消解反应。消解腔102被加热片103加热至第一设定温度，本实用新型中，第一设定维度为90摄氏度，使得消解腔102内温度维持这第一设定温度，与此同时，紫外灯101打开消解15分钟。15分钟后，关闭紫外灯101和加热片103，消解反应完成，得到完成消解的水样消解液。

降温步骤：打开置于消解器100底部的第四三通电磁阀K4，在重力作用下，消解液经第四三通电磁阀K4落入散热容器200内。在散热容器200内散热到第二设定温度后，打开散热容器200底部的二通电磁阀。

总磷测量步骤：第三蠕动泵P3被开启抽吸消解液泵至第二三通电动阀Y2，与此同时，第二管线700中的第四蠕动泵P4和第五蠕动泵P5一同工作，从第六试剂瓶S6和第七试剂瓶S7抽取总氮所需的两种显示剂，并在第六三通电磁阀K6处与相混合，混合后再经第二三通电磁阀K2、第三三通电磁阀K3泵至第二三通电动阀Y2，此时，在第二三通电动阀Y2处样品和两显色试剂相混合，随后经第五三通电动泵、第七三通电磁阀K7泵入第二光度计400的比色池310内。通过光谱仪读取第二光度计400的吸光度信息，并对照校准曲线算出具体总氮测量值。

如图6所示，氨氮测量测试过程如下：

管路清洗步骤：打开第一蠕动泵P1从样品容器中抽取样品，电动阀组600控制样品被抽吸的流量，样品被第一蠕动泵P1泵入测量氨氮涉及到的管路内，带走管路中原有的杂质，并流至排液管路，完成清洗。

氨氮测量步骤：再次启动第一蠕动泵P1，抽取样品，并将样品经第一三通电动阀Y1、第六三通电动阀Y6泵入第三管线800的第八三通电磁阀K8，第三管线800内的第六蠕动泵P6、第七蠕动泵P7和第八蠕动泵P8一同工作抽取氨氮测量所需的三种试剂并泵至第十三通电磁阀K10，在第十三通电磁阀K10处样品与三种试剂相混合，混合后泵入氨氮加热器内加热3分钟，再经第十一三通电磁阀K11、第七三通电磁阀K7泵入第二光度计400的比色池310内。通过单片机通过光电传感器阵列316读取第二光度计400的吸光度信息，并对照校准曲线算出具体氨氮测量值。

如图7所示，化学需氧量(COD)、硝酸盐、浊度测试过程如下：

管路清洗步骤：打开第一蠕动泵P1从样品容器中抽取样品，电动阀组600控制样品被抽吸的流量，样品被第一蠕动泵P1泵入测量所涉及到的管路内，带走管路中原有的杂质，并流至排液管路，完成清洗。

测量步骤：再次启动第一蠕动泵P1，抽取样品，并将样品经第一三通电动阀Y1、第六三通电动阀Y6、第十一三通电磁阀K11、第七三通电磁阀K7泵入第二光度计400的比色池310内。通过光谱仪读取第二光度计400的吸光度信息，并对照校准曲线算出具体化学需氧量(COD)、硝酸盐或浊度测试测量值。

在测量过程中，每一次测量之前，需要对分析仪所涉及到的测量管路进行清洗，避免交叉污染，保证了测量的准确性。

综上所述，本实用新型的分析仪可以对总磷、总氮、氨氮、化学需氧量(COD)、硝酸盐、浊度这六参数进行测量，多个参数测量时可做到共用公共部件并互不干扰测量，使得测量管路可置于同一机壳内，结构紧凑。

有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种用于多参数水质在线分析仪的光路系统，其特征在于，具有光度计，所述光度计包含：

氙灯；

全光谱检测器，利用光纤与所述氙灯连接，所述全光谱检测器设有检测器外壳，以及置于检测器外壳内的比色池、平行透镜和汇聚透镜，所述比色池置于所述平行透镜和所述汇聚透镜之间，所述比色池的进液口、溢流口分别连接一液流管路通至所述光度计外；

光接收器，利用光纤与所述全光谱检测器连接，所述光接收器内设供光束反射的反射腔，在所述反射腔的侧壁设置光电传感器阵列，所述光电传感器阵列与分析仪内的单片机电性连接。

2.根据权利要求1所述的用于多参数水质在线分析仪的光路系统，其特征在于：所述反射腔在其一端侧壁上开设供光纤插入的进口。

3.根据权利要求2所述的用于多参数水质在线分析仪的光路系统，其特征在于：所述进口所在的侧壁与该侧壁相对设置的另一端侧壁设为具有相同曲率半径的圆弧形侧壁。

4.根据权利要求3所述的用于多参数水质在线分析仪的光路系统，其特征在于：所述光电传感器阵列设于所述进口所在的侧壁。

5.一种多参数水质在线分析仪，其特征在于，包括：

第一蠕动泵，其输入端连接电动阀组相连，所述电动阀组还连接装有样品的样品容器，所述第一蠕动泵的输出端相连第一三通电动阀，所述第一三通电动阀经第一三通电磁阀、第二三通电磁阀、第三三通电磁阀、第四三通电磁阀连接消解器的进样口；

第三蠕动泵，其输入端连接所述第四三通电磁阀，其输出端连接第二三通电动阀；

第一管线，设有用于抽取测量总磷所需的显色试剂，所述第一管线的一侧通过第五三通电动阀连接所述第二三通电动阀，所述第一管线的另一侧连接第一光度计；

所述第一光度计，包括：氙灯、全光谱检测器和光接收器，所述全光谱检测器与所述氙灯连接，所述全光谱检测器设有置于检测器外壳内的比色池、平行透镜和汇聚透镜，所述比色池置于所述平行透镜和所述汇聚透镜之间，所述比色池的进液口、溢流口分别连接第五三通电磁阀、排液管，并通至所述第一光度计外，所述光接收器内设供光束反射的反射腔，在所述反射腔的侧壁设置光电传感器阵列，所述光电传感器阵列与分析仪内的单片机电性连接；

所述单片机，用于控制分析仪内的各电性元件。

6.根据权利要求5所述的多参数水质在线分析仪，其特征在于：所述分析仪还包括：

所述第二三通电动阀还连接所述第三三通电磁阀；

所述第五三通电动阀还通过第七三通电磁阀连接第二光度计；

第二蠕动泵，其输入端连接氧化剂容器，其输出端经第四三通电动阀连接所述第二三通电磁阀；

第二管线，设有用于抽取测量总氮所需的显色试剂，所述第二管线与所述第一三通电磁阀相连。

7.根据权利要求6所述的多参数水质在线分析仪，其特征在于：所述第二光度计和所述第一光度计结构相同，所述第二光度计的光电传感器阵列和所述第一光度计的光电传感器阵列的光敏度不同。

8.根据权利要求5所述的多参数水质在线分析仪，其特征在于：所述分析仪还包括：

第三管线，设有用于抽取测量氨氮所需的试剂，所述第三管线的一侧通过第六三通电动阀连接至所述第一三通电动阀，所述第三管线的另一侧经第十一三通电磁阀连接至第七三通电磁阀，所述第六三通电动阀还与所述第十一三通电磁阀直接相连。

9.根据权利要求5所述的多参数水质在线分析仪，其特征在于：在所述消解器内设有一紫外灯。

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