CN218470691U - 一种水体氨氮与溶解氧含量检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种水体氨氮与溶解氧含量检测仪，其包括：检测仪包括外箱、定量装置一和检测仪本体。定量装置一和检测仪本体均收容在外箱内，定量装置一包括定量瓶、两个阀门一、两个排气管一和两个阀门二，定量瓶的进口端和出口端各安装一个阀门一，用于控制原水的流通状态，定量瓶的顶部还连通两个排气管一，每个排气管一的底部安装一个阀门二。本实用新型通过两个阀门一控制原水的流量，并通过两个阀门二控制定量瓶的通气状态，从而精准定量原水的体积，提高原水中氨氮与溶解氧含量的检测精准度。

Description

一种水体氨氮与溶解氧含量检测仪

技术领域

本实用新型涉及水质检测技术领域，特别是涉及一种水体氨氮与溶解氧含量检测仪。

背景技术

溶解在水中的空气中的分子态氧称为溶解氧，水中的溶解氧的含量与空气中氧的分压、水的温度都有密切关系。氨氮是指水中以游离氨(NH3)和氨离子 (NH4+)形式存在的氮。它是水体中的营养素，可导致水富营养化现象产生，是水体中的主要耗氧污染物，对鱼类及某些水生生物有毒害。

在水体的水质检测中，PH值、氨氮含量和溶解氧含量是最主要的三大指标。其中，PH值可以通过PH试纸等快速检测。目前，水体中氨氮含量的检测方法包括：分光光度法(如纳氏试剂分光光度法和水杨酸分光光度法)、电极法、气相分子吸收法、中和滴定法和离子色谱法。请参阅中华人民共和国国家环境保护标准：《水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法》(HJ535——2009)；《水质氨氮的测定水杨酸分光光度法》(HJ536—2009)；《水质氨蚕的测定蒸馏-中和滴定法》(HJ537——2009)。水杨酸分光光度法的检测原理为：在碱性介质(pH＝11.7)和亚硝基铁氰化钠存在下，水中的氨、铵离子与水杨酸盐和次氯酸离子反应生成蓝色化合物，在697nm处用分光光度计测量吸光度。。中和滴定法的检测原理为：调节水样的pH值在6.0～7.4，加入轻质氧化镁使呈微碱性，蒸馏释出的氨用硼酸溶液吸收。以甲基红-亚甲蓝为指示剂，用盐酸标准溶液滴定馏出液中的氨蚕(以N计)。

水体中溶解氧含量的检测方法包括：碘量法、电极极谱法和修正法碘量法等。请参阅中华人民共和国国家标准：《水质溶解氧的测定碘量法》 (GB7489-87)。其中，碘量法的检测原理为：在样品中溶解氧与刚刚沉淀的二价氢氧化锰(将氢氧化钠或氢氧化钾加入到二价硫酸锰中制得)反应。酸化后，生成的高价锰化合物将碘化物氧化游离出等当量的碘，用硫代硫酸钠漓定法，测定游离碘量。

水体中氨氮含量及溶解氧含量在一般的检测过程，均需要对原水及用于检测的试剂溶液进行定量，定量的准确度对于检测结果具有决定性影响。现有的定量方式一般是通过量杯或量筒等进行定量，通过人眼观察刻度线确定原水或试剂溶液的体积，实际定量的误差大，进而降低了氨氮含量或溶解氧含量检测的精确度。

实用新型内容

为解决在水体氨氮与溶解氧含量测量时，因原水或试剂溶液定量不准确导致实际检测精度低的问题，本实用新型提供一种水体氨氮与溶解氧含量检测仪。检测仪包括外箱、定量装置一、定量装置二、混合瓶和检测仪本体。

定量装置一和检测仪本体均收容在外箱内，以便于检测仪的携带与放置。定量装置一包括定量瓶、输入管、输出管、两个阀门一、两个排气管一和两个阀门二。输入管的一端与定量瓶的进口端连通，另一端与待测量的原水连通。输出管与定量瓶的出口端连通，另一端与检测仪本体或混合瓶连通。定量瓶的进口端和出口端各安装一个阀门一，用于控制原水的流通状态。定量瓶的顶部还连通两个排气管一，每个排气管一的底部安装一个阀门二。

本实用新型通过两个阀门一控制原水的流量，并通过两个阀门二控制定量瓶的通气状态，从而精准定量原水的体积，提高原水中氨氮与溶解氧含量的检测精准度。

在其中一个实施例中，定量装置二包括净水瓶、进水管、出水管、两个阀门三、两个排气管二、两个阀门四、活塞和驱动机构。进水管的一端穿过净水瓶的进口端与净水连通。出水管的一端与净水瓶的出口端连通，另一端与混合瓶连通。净水瓶的进口端和出口端分别安装一个阀门三。两个排气管二分别与净水瓶的顶端连通，每个排气管二的底部安装一个阀门四。

在其中一个实施例中，活塞设置在净水瓶内，其外表面与净水瓶的内壁紧密贴合。驱动机构的一端与活塞可转动连接，另一端与净水瓶的顶部固定连接。驱动机构可以驱动活塞在净水瓶内上下滑动，从而调节下腔的容积，对净水进行定量。活塞上开设有用于连通进水管的通孔。位于净水瓶进口端的阀门三安装在通孔上。

进一步地，位于净水瓶进口端的阀门三与进水管之间连通一个可伸缩的软管一。软管一随着活塞的升降而伸缩。

再进一步地，活塞将净水瓶的内腔分为上腔和下腔。两个排气管二穿过活塞与下腔连通。

在其中一个实施例中，排气管二包括可伸缩的软管二，软管二连接在阀门四和净水瓶的顶内壁之间。软管一和软管二均随活塞的升降而伸缩，从而在管道位置不变的情况下，便于调节活塞的位置，消除了管道本身对定量精度的干扰。

在其中一个实施例中，驱动机构为电动伸缩杆。

在其中一个实施例中，混合瓶的进口端分别与净水瓶和定量瓶连通。混合瓶的出口端与检测仪本体连通。

在其中一个实施例中，混合瓶内设置有搅拌装置。搅拌装置包括电机和搅拌杆。电机安装在混合瓶的顶部，搅拌杆固定安装在电机的旋转轴上。。

在其中一个实施例中，定量瓶、净水瓶和混合瓶的底部均为倒锥形，用于防止水流蓄积在瓶内，提高检测的精确度。

与现有技术相比，本实用新型具备如下有益效果：

1.本实用新型通过两个阀门一控制原水的流量，并通过两个阀门二控制定量瓶的通气状态，使得每次输送的原水体积刚好等于定量瓶的容积，从而精准定量原水的体积，提高原水中氨氮与溶解氧含量的检测精准度。

2.本实用新型通过定量装置二对净水精确定量，从而将原水和净水按固定比例混合，通过对混合后的原水进行测量，对直接测量的结果进行验证，或通过多次不同比例的混合测量，取其平均值作为测量结果，提高检测的精确度。

3.软管一和软管二均随活塞的升降而伸缩，从而在管道位置不变的情况下，便于调节活塞的位置，消除了管道本身对定量精度的干扰。

4.定量瓶、净水瓶和混合瓶的底部均为倒锥形，可以防止水流蓄积在瓶内，提高定量的精度，进而提高检测的精确度。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的水体氨氮与溶解氧含量检测仪的结构示意图；

图2为图1中定量装置一的结构放大图；

图3为图1中定量装置二的结构放大图。

主要元件符号说明

图中标号为：1、外箱；3、检测仪本体；4、定量瓶；41、阀门一；42、排气管一；43、阀门二；5、净水瓶；51、进水管；52、出水管；53、阀门三；54、活塞；55、电动伸缩杆；56、软管一；57、排气管二；58、阀门四；59、软管二；6、混合瓶；61、电机；62、搅拌杆。

以上主要元件符号说明结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“安装于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

请参阅图1、图2和图3，图1为本实施例的水体氨氮与溶解氧含量检测仪的结构示意图；图2为图1中定量装置一的结构放大图；图3为图1中定量装置二的结构放大图。检测仪包括外箱1、定量装置一、定量装置二、混合瓶6 和检测仪本体3。

定量装置一包括定量瓶4、输入管、输出管、两个阀门一41、两个排气管一42和两个阀门二43。输入管的一端与定量瓶4的进口端连通，另一端与待测量的原水连通。输出管与定量瓶4的出口端连通，另一端与检测仪本体3或混合瓶6连通。检测仪本体3可以采用化学式检测仪也可以采用光谱检测仪，当采用化学式检测仪时，待检测的原水必须先经过定量瓶4进行定量检测。当采用光谱检测仪时，待检测的原水一部分直接通过光谱检测仪测定氨氮含量和溶解氧含量，另一部分通过定量瓶4输出定量的原水，并与净水在混合瓶6中进行混合，混合比例可以是1:4或1:9，也可以是其他比例，混合后的原水再次通过光谱检测仪检测，用于对检测结果进行验证。定量瓶4的进口端和出口端各安装一个阀门一41，用于控制原水的流通状态。定量瓶4的顶部还连通两个排气管一42，每个排气管一42的底部安装一个阀门二43。在对待检测的原水定量时，首先将两个阀门一41关闭，再将两个阀门二43打开，使位于阀门二 43内的原水流入定量瓶4中，再闭合其中一个阀门二43，将位于定量瓶4进口端的阀门一41打开，原水从进水管51流入定量瓶4内，当定量瓶4蓄满原水时，将位于定量瓶4进口端的阀门一41关闭，随后将原本打开的阀门二43闭合，再将原本闭合的阀门二43打开，最后打开定量瓶4出口端的阀门一41。在此过程中，至少有一个阀门二43处于开启状态，使定量瓶4与空气连通，避免因气压影响难以在定量瓶4内蓄满原水。而蓄满后从阀门二43溢出的原水，在输出时被分隔在相应的排气管一42内，避免影响定量的精确度。预先开启阀门二43将位于排气管一42内的原水输送到定量瓶4中，既能避免影响定量的精度，又减小了原水的损耗。

定量装置一和检测仪本体3均收容在外箱1内，以便于检测仪的携带与放置。外箱1可以是塑料外箱1、玻璃外箱1、木质外箱1、金属外箱1或其他材质的外箱1，其外形也可以是长方体、圆柱体或其他任意形状，只要能便于携带并能收容相应的定量装置一和检测仪本体3即可。

为了提高检测精度，本实施例采用对原水稀释进行验证测量，或对原水进行多种不同比例的稀释，采用测量平均值作为最终输出的氨氮含量及溶解氧含量值。本实施例通过在外箱1内设置定量装置二和混合瓶6来实现对原水的稀释。其中，定量装置二除了可以对净水定量外，还可以调节定量的容积。定量装置二包括：净水瓶5、进水管51、出水管52、两个阀门三53、两个排气管二 57、两个阀门四58、活塞54和驱动机构。活塞54设置在净水瓶5内，其外表面与净水瓶5的内壁紧密贴合。活塞54将净水瓶5的内腔分隔成上腔和下腔。驱动机构的一端与活塞54可转动连接，另一端与净水瓶5的顶部固定连接。驱动机构可以驱动活塞54在净水瓶5内上下滑动，从而调节下腔的容积，对净水进行定量。驱动机构可以是电动伸缩杆55，也可以是丝杠传动机构或其他可以控制形成的线性传动机构。根据净水瓶5的内径和驱动机构的驱动距离可以计算出下腔的容积。进水管51的一端穿过净水瓶5的进口端与净水连通。活塞 54上开设有通孔，进水管51的另一端穿过通孔与下腔连通。出水管52的一端与净水瓶5的出口端连通，另一端与混合瓶6连通。通孔的外侧和净水瓶5的出口端各安装一个阀门三53。位于通孔外侧的阀门三53和进水管51之间设置有可伸缩的软管一56。活塞54上还连通两个排气管二57，两个排气管二57 的一端与下腔连通，另一端穿过净水瓶5的顶端与空气连通。排气管二57的底部各安装一个阀门四58。排气管二57包括可伸缩的软管二59。软管二59设置在阀门四58和净水瓶5的顶内壁之间。在对净水定量时，先关闭两个阀门三 53，打开两个阀门四58，使位于两个排气管二57内的净水流入净水瓶5的下腔中。随后启动驱动机构驱动活塞54的升降，使下腔的容积达到预设的容积。随后关闭其中一个阀门四58，并打开位于通孔外侧的阀门三53，直至内腔蓄满净水，将原本打开的阀门四58关闭，将原本关闭的阀门四58打开，并打开位于净水瓶5出口端的阀门三53，将定量的净水输送到混合瓶6中。在活塞54 升降的同时，软管一56和软管二59也随之伸缩，避免了净水溢出造成的误差，提高检测的精确度。

混合瓶6内设置有搅拌装置。搅拌装置包括电机61和搅拌杆62。电机61 安装在混合瓶6的顶部，搅拌杆62固定安装在电机61的旋转轴上。定量的原水和净水在混合瓶6内混合，通过搅拌装置充分搅拌，使原水混合均匀。混合瓶6的出口端与检测仪本体3连通，将稀释后的原水输送到检测仪本体3中。搅拌杆62可以是搅拌叶片、搅拌棒或搅拌锤，只要能实现原水与净水的均匀混合即可。

定量瓶4和净水瓶5均为已知容积的瓶体，定量瓶4可采用5ml、10ml、 20ml或其他定量的玻璃瓶，以便于计算最终测量的氨氮含量或溶解氧含量。净水瓶5的容积至少为定量瓶4的容积的两倍以上。混合瓶6的容积超出定量瓶 4和净水瓶5的总容积。为了保障混合瓶6的透气性能并防止混合过程中稀释水溅出，可以在混合瓶6的顶部开设斜向孔或曲形孔。定量瓶4、净水瓶5和混合瓶6的底部均为倒锥形，用于防止水流蓄积在瓶内，提高检测的精确度。定量瓶4、净水瓶5和混合瓶6均可以是玻璃瓶、塑料瓶、陶瓷瓶等任意一种液体容器。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种水体氨氮与溶解氧含量检测仪，其包括外箱(1)和检测仪本体(3)；所述检测仪本体(3)收容在所述外箱(1)内；其特征在于，所述检测仪还包括：

定量装置一，其包括：

定量瓶(4)，其安装在所述外箱(1)内；所述定量瓶(4)的进口端与待检测的原水连通；所述定量瓶(4)的出口端与所述检测仪本体(3)连通；

两个阀门一(41)，其分别安装在所述定量瓶(4)的进口端和出口端；

至少两个排气管一(42)，两个排气管一(42)分别连通在所述定量瓶(4)的顶部；以及

至少两个阀门二(43)，每个排气管一(42)与所述定量瓶(4)的连接处安装一个所述阀门二(43)。

2.如权利要求1所述的一种水体氨氮与溶解氧含量检测仪，其特征在于，所述检测仪还包括定量装置二，所述定量装置二包括净水瓶(5)、进水管(51)、出水管(52)、两个阀门三(53)、两个排气管二(57)和两个阀门四(58)；所述进水管(51)的一端与净水连通；所述进水管(51)的另一端与所述净水瓶(5)的进口端连通；所述出水管(52)的一端与所述净水瓶(5)的出口端连通；所述出水管(52)的另一端与所述检测仪本体(3)连通；所述净水瓶(5)的进口端和出口端分别安装一个阀门三(53)；两个所述排气管二(57)分别与所述净水瓶(5)的顶端连通；每个所述排气管二(57)的底部安装一个所述阀门四(58)。

3.如权利要求2所述的一种水体氨氮与溶解氧含量检测仪，其特征在于，所述定量装置二还包括活塞(54)和驱动机构；所述驱动机构的一端固定连接在所述净水瓶(5)的顶部；所述驱动机构的另一端与所述活塞(54)可转动连接；所述活塞(54)设置在所述净水瓶(5)内；所述活塞(54)上开设有用于连通所述进水管(51)的通孔；位于所述净水瓶(5)进口端的阀门三(53)安装在所述通孔上。

4.如权利要求3所述的一种水体氨氮与溶解氧含量检测仪，其特征在于，位于所述净水瓶(5)进口端的阀门三(53)与所述进水管(51)之间连通一个可伸缩的软管一(56)。

5.如权利要求3所述的一种水体氨氮与溶解氧含量检测仪，其特征在于，所述活塞(54)将所述净水瓶(5)的内腔分为上腔和下腔；所述两个排气管二(57)穿过活塞(54)与下腔连通。

6.如权利要求5所述的一种水体氨氮与溶解氧含量检测仪，其特征在于，所述排气管二(57)包括可伸缩的软管二(59)；所述软管二(59)连接在所述阀门四(58)和所述净水瓶(5)的顶内壁之间。

7.如权利要求3所述的一种水体氨氮与溶解氧含量检测仪，其特征在于，所述驱动机构为电动伸缩杆(55)。

8.如权利要求2所述的一种水体氨氮与溶解氧含量检测仪，其特征在于，所述检测仪还包括混合瓶(6)；所述混合瓶(6)的进口端分别与所述净水瓶(5)和所述定量瓶(4)连通；所述混合瓶(6)的出口端与所述检测仪本体(3)连通。

9.如权利要求8所述的一种水体氨氮与溶解氧含量检测仪，其特征在于，所述混合瓶(6)内安装一个搅拌装置；所述搅拌装置包括电机(61)和搅拌杆(62)；所述电机(61)安装在所述混合瓶(6)的顶部；所述搅拌杆(62)与所述电机(61)的输出端固定连接。

10.如权利要求8所述的一种水体氨氮与溶解氧含量检测仪，其特征在于，所述定量瓶(4)、所述混合瓶(6)和所述净水瓶(5)的底部均为倒锥形。

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