CN213337424U - 一种污水氨氮快速检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种污水氨氮快速检测装置，包括箱体、框架、烧杯、氨气敏电极及搅拌装置；所述的箱体内部的底端安装有透明玻璃材质的支撑架；所述的框架的底部与支撑架的顶端可拆卸式连接；所述的框架的表面均布与烧杯相匹配的凹槽；所述的凹槽内放入烧杯；所述的氨气敏电极的测量端插有搅拌装置。本实用新型通过卤素加热灯管A和卤素加热灯管B，提高对水样，强碱试剂和超纯水的加热速度，温度传感器测量超纯水的温度，达到设定温度后，ARM处理器关闭卤素加热灯管B，卤素加热灯管A减压，以达到对水样、强碱试剂和超纯水的恒温效果，操作简单，升温快，相对于水浴容方式错率更高。

Description

一种污水氨氮快速检测装置

技术领域

本实用新型属于污水氨氮检测技术领域，涉及一种污水氨氮快速检测装置。

背景技术

氨气敏电极为一复合电极，以pH 玻璃电极为指示电极，银-氯化银电极为参比电极。此电极对置于盛有0.1mol/L 氯化铵内充液的塑料套管中，管端部紧贴指示电极敏感膜处装有疏水半渗透薄膜，使内电解液与外部试液隔开半透膜，与pH 玻璃电极间有一层很薄的膜。当水样中加入强碱溶液将pH 提高到11 以上，使铵盐转化为氨，生成的氨由于扩散作用通过半透膜(水和其他离子则不能通过) ，使氯化铵电解质薄膜层内NH₃+H₂O=NH₄ ⁺+OH^- 反应向右移动，引起氢氧根离子浓度改变，由pH 玻璃电极测得其变化，在恒定的离子强度下测得的电动势与水样中氨氮浓度的对数呈一定的线性关系，由此可从测得的电位值，确定样品中氨氮的含量。

氨气敏电极法是一种简单、快速、准确、检测范围宽、环保的测量水中氨氮的方法。对于有一定的浊度和色度等的水样可以直接测定，抗干扰能力强，无需额外补偿，可以用于地表水、自来水、市政污水和工业废水等水样中氨氮的测量。

影响氨气敏电极法测量准确度和稳定性的因素主要有温度和气泡，水样和强碱的测量应在同一个温度环境，对于某些氨气敏电极1℃的温度偏差会导致2％的测量误差。氨气敏电极在测量水样时，在半透膜与液体结界处会形成检测液膜。由于半透膜是疏水性的，水样带进的气泡或水样本身产生的气泡，容易附着在半透膜与液体结界处。如果检测液膜含有气泡，将造成水样中的氨气透过液膜的速率受到干扰，影响电极测量电位，进而影响水样中氨氮测量数据的准确度和稳定性。

如专利号为CN201611190363.1的一种测定水样中氨氮浓度的装置和方法，该装置采用水浴的方式保持水样和强碱的温度一致，提高检测到的精度，但该方式温度传递较慢，待水样和强碱的温度达到水浴的温度时间较长，而且在水浴锅中操作，稍有失误，就会把水溅到烧杯里，造成不必要的误差，实验结束后拿起烧杯或水样和强碱的容器都会带有水出来，需要经过擦拭后才能摆放在试验台上，增加实验人员的工作量；操作过程中氨气敏电极伸入烧杯需要旋转搅拌，极易造成氨气敏电极的测量端磕碰到烧杯内壁，使半透膜的使用寿命下降；检测过程还需观察检测液膜是否含有气泡，如果含有气泡则需要用装有超纯水的洗瓶冲洗掉气泡，继续缓慢冲洗半透膜，在半透膜上形成一层水膜后，再次将氨气敏电极放进烧杯内，避免气泡的出现。氨气敏电极伸出清洗的过程会造成氨气敏电极的测量端温度的变化，微量水膜的体积同样会导致水样的稀释，影响测量结果的准确性，不易于实现污水处理前后氨氮的具体含量的快速、精准的检测。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种实现污水处理前后氨氮含量快速、精准检测的污水氨氮快速检测装置。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种污水氨氮快速检测装置，包括箱体、框架、烧杯、氨气敏电极及搅拌装置；所述的箱体内部的底端安装有透明玻璃材质的支撑架；所述的框架置于箱体内；所述的框架的底部与支撑架的顶端可拆卸式连接；所述的框架的表面均布与烧杯相匹配的凹槽；所述的凹槽内放入烧杯；所述的烧杯通过杯口处的U型槽架支撑氨气敏电极中部；所述的氨气敏电极的测量端插有搅拌装置；

所述的箱体的一侧安装有显示器；所述的显示器内安装有ARM处理器；所述的箱体的一侧安装有可活动式的温度传感器；所述的箱体的内壁安装有与烧杯的位置相对应的卤素加热灯管B；

所述的支撑架内安装有卤素加热灯管A；

所述的ARM处理器分别与卤素加热灯管A、卤素加热灯管B及温度传感器电性连接。

作为进一步技术改进，所述的凹槽有6个，呈两列排布。所述的凹槽设置6个，刚好测量一组实验的数据，即污水处理前后的水样、强碱试剂和超纯水的烧杯各一杯。

作为进一步技术改进，所述的搅拌装置包括圆柱形的支架，且支架内部中空；所述的支架顶部设有与氨气敏电极的测量端相匹配的通槽；所述的支架底部设有支撑杆；所述的支撑杆上安装有自带电源的电机；所述的电机的输出端安装有搅拌桨。

作为进一步技术改进，所述的卤素加热灯管B与箱体内壁的连接处设有隔热层A。

作为进一步技术改进，所述的箱体底端安装有隔热层B。

作为进一步技术改进，所述的支撑架设有与框架底部大小相匹配的定位块。

作为进一步技术改进，所述的框架两侧的顶部设有提手。所述的提手方便实验人员抬起框架，更换另一个框架进行下一组实验测试。

本实用新型的工作原理：

在框架的凹槽内分别放入装有污水处理前、后的水样、强碱试剂和超纯水的烧杯各一杯，氨气敏电极有测量端安装有已启动的搅拌装置，并把测量端放入超纯水的烧杯内，用U型槽架固定氨气敏电极，再把温度传感器放入超纯水的烧杯内，通过显示器向ARM处理器输入启动卤素加热灯管A和卤素加热灯管B的信号，待温度传感器检测到超纯水的温度达到38℃时，ARM处理器会自动关闭卤素加热灯管B，同时降低卤素加热灯管A的电压，实现维持烧杯内液体的温度恒温在

；把带有搅拌装置的氨气敏电极移到水样的烧杯内，观察半透膜上没有气泡附着后，将强碱试剂缓慢倒入水样的烧杯内，搅拌装置混匀水样和碱液试剂的同时也会使液体流动，使半透膜上附着的气泡带走，在电极电位的读数在40秒内变化不超过1mV后，记录检测的电位值；测量顺序为先测量污水处理前的水样，记录处理前污水氨氮浓度，再清洗氨气敏电极，再重复上述步骤测量污水处理后的水样，得出污水处理后的氨氮浓度。

相对于现有技术来说，本实用新型具有的优点及有益效果如下：

1、本实用新型通过卤素加热灯管A和卤素加热灯管B，提高对水样，强碱试剂和超纯水的加热速度，温度传感器测量超纯水的温度，达到设定温度后，ARM处理器关闭卤素加热灯管B，卤素加热灯管A减压，以达到对水样、强碱试剂和超纯水的恒温效果，操作简单，升温快，检测效果好。

2、本实用新型通过在氨气敏电极的测量端加装一个搅拌装置，实现对水样和碱液试剂的搅拌混匀，同时也会使液体流动，带走半透膜上附着的气泡，避免操作过程中氨气敏电极伸入烧杯需要旋转搅拌，造成氨气敏电极的测量端磕碰到烧杯内壁，使半透膜的使用寿命下降。

3、本实用新型通过设置污水处理前、后的水样、强碱试剂和超纯水的烧杯各一杯，将氨气敏电极的测量端放入超纯水的烧杯内，使其达到与水样和强碱试剂一样的温度，避免测量时氨气敏电极的测量端温差造成的精度误差，框架内还可以配置有2个装有超纯水的烧杯，能在测完污水处理前的水样后，及时清洗氨气敏电极测量端后，再测量污水处理后的水样，降低了实验室、污水处理站的污水检测工作繁琐程度，大大提升了检测效率。

4、本实用新型通过在烧杯口设置U型槽架固定支撑氨气敏电极，避免实验人员长期提着氨气敏电极会手酸累，降低实验过程的操作难度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型俯视结构示意图。

图3为搅拌装置的三维结构示意图。

附图标识：

1-箱体，2-框架，3-烧杯，4-氨气敏电极，5-搅拌装置，6-显示器，11-支撑架，12-卤素加热灯管A，13-卤素加热灯管B，14-隔热层B，21-提手，31-U型槽架，51-支撑杆，52-电机，53-搅拌桨，61-温度传感器，111-定位块，131-隔热层A。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

实施例1：

一种污水氨氮快速检测装置，包括箱体1、框架2、烧杯3、氨气敏电极4及搅拌装置5；所述的箱体1内部的底端安装有透明玻璃材质的支撑架11；所述的框架2置于箱体1内；所述的框架2的底部与支撑架11的顶端可拆卸式连接；所述的框架2的表面均布与烧杯3相匹配的凹槽；所述的凹槽内放入烧杯3；所述的烧杯3通过杯口处的U型槽架31支撑氨气敏电极4中部；所述的氨气敏电极4的测量端插有搅拌装置5；

所述的箱体1的一侧安装有显示器6；所述的显示器6内安装有ARM处理器；所述的箱体1的一侧安装有可活动式的温度传感器61；所述的箱体1的内壁安装有与烧杯3的位置相对应的卤素加热灯管B13；

所述的支撑架11内安装有卤素加热灯管A12；

所述的ARM处理器分别与卤素加热灯管A12、卤素加热灯管B13及温度传感器61电性连接。

所述的凹槽有6个，呈两列排布。所述的凹槽设置6个，刚好测量一组实验的数据，即污水处理前后的水样、强碱试剂和超纯水的烧杯3各一杯。

在框架2的凹槽内分别放入装有污水处理前后的水样、强碱试剂和超纯水的烧杯3各一杯，氨气敏电极4的测量端安装有已启动的搅拌装置5，并把检测端放入超纯水的烧杯3内，用U型槽架31固定氨气敏电极4，再把温度传感器61放入超纯水的烧杯3内，通过显示器6向ARM处理器输入启动卤素加热灯管A12和卤素加热灯管B13的信号，待温度传感器61检测到超纯水的温度达到38℃时，ARM处理器会自动关闭卤素加热灯管B13，同时降低卤素加热灯管A12的电压，实现维持烧杯3内液体的温度恒温在

；把带有搅拌装置5的氨气敏电极4移到水样的烧杯3内，观察氨气敏电极4前端的半透膜上没有气泡附着后，将强碱试剂缓慢倒入水样的烧杯3内，搅拌装置5混匀水样和碱液试剂的同时也会使液体流动，使半透膜上附着的气泡带走，在电极电位的读数在40秒内变化不超过1mV后，记录检测的电位值；测量顺序为先测量污水处理前的水样，记录处理前污水氨氮浓度，再清洗氨气敏电极4，再重复上述步骤测量污水处理后的水样，得出污水处理后的氨氮浓度。

实施例2：

与实施例1不同之处在于，所述的搅拌装置5包括圆柱形的支架，且支架内部中空；所述的支架顶部设有与氨气敏电极4的测量端相匹配的通槽；所述的支架底部设有支撑杆51；所述的支撑杆51上安装有自带电源的电机52；所述的电机52的输出端安装有搅拌桨53。

所述的卤素加热灯管B13与箱体1内壁的连接处设有隔热层A131。

所述的箱体1底端安装有隔热层B14。

实施例3：

与实施例2不同之处在于，所述的支撑架11设有与框架2底部大小相匹配的定位块111。

所述的框架2两侧的顶部设有提手21。所述的提手21方便实验人员抬起框架2，更换另一个框架2进行下一组实验测试。

本实施例的工作原理与实施例1相同。

Claims (7)

1.一种污水氨氮快速检测装置，其特征在于：包括箱体（1）、框架（2）、烧杯（3）、氨气敏电极（4）及搅拌装置（5）；所述的箱体（1）内部的底端安装有透明玻璃材质的支撑架（11）；所述的框架（2）置于箱体（1）内；所述的框架（2）的底部与支撑架（11）的顶端可拆卸式连接；所述的框架（2）的表面均布与烧杯（3）相匹配的凹槽；所述的凹槽内放入烧杯（3）；所述的烧杯（3）通过杯口处的U型槽架（31）支撑氨气敏电极（4）中部；所述的氨气敏电极（4）的测量端插有搅拌装置（5）；

所述的箱体（1）的一侧安装有显示器（6）；所述的显示器（6）内安装有ARM处理器；所述的箱体（1）的一侧安装有可活动式的温度传感器（61）；所述的箱体（1）的内壁安装有与烧杯（3）的位置相对应的卤素加热灯管B（13）；

所述的支撑架（11）内安装有卤素加热灯管A（12）；

所述的ARM处理器分别与卤素加热灯管A（12）、卤素加热灯管B（13）及温度传感器（61）电性连接。

2.根据权利要求1所述的污水氨氮快速检测装置，其特征在于：所述的凹槽有6个，呈两列排布。

3.根据权利要求1所述的污水氨氮快速检测装置，其特征在于：所述的搅拌装置（5）包括圆柱形的支架，且支架内部中空；所述的支架顶部设有与氨气敏电极（4）的测量端相匹配的通槽；所述的支架底部设有支撑杆（51）；所述的支撑杆（51）上安装有自带电源的电机（52）；所述的电机（52）的输出端安装有搅拌桨（53）。

4.根据权利要求1所述的污水氨氮快速检测装置，其特征在于：所述的卤素加热灯管B（13）与箱体（1）内壁的连接处设有隔热层A（131）。

5.根据权利要求1所述的污水氨氮快速检测装置，其特征在于：所述的箱体（1）底端安装有隔热层B（14）。

6.根据权利要求1所述的污水氨氮快速检测装置，其特征在于：所述的支撑架（11）设有与框架（2）底部大小相匹配的定位块（111）。

7.根据权利要求1所述的污水氨氮快速检测装置，其特征在于：所述的框架（2）两侧的顶部设有提手（21）。

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