一种学习型COD在线分析仪制造技术

技术编号:17777651 阅读:43 留言:0更新日期:2018-04-22 05:11
本发明专利技术公开了一种学习型COD在线分析仪,包括嵌入式微机系统,所述嵌入式微机系统连接到单片机系统,所述单片机系统依次连接到光谱扫描步进电机、测量阀和清洗阀,所述测量阀、清洗阀通过管道均与流通测量槽连通,所述流通测量槽与自动清洗装置相接,所述清洗阀通过管道与清洗水进口相通,所述测量阀通过管道与被测水样进口相通,所述单片机系统与光电转换电路相接。本发明专利技术,精确度高、测定速度快且无污染的学习型COD在线分析仪,采用紫外分光光度法原理,同时采用重铬酸钾氧化法测量水体中COD含量,可解决测定过程中使用大量化学试剂的难题,缓解二次污染对环境造成的恶化后果,提高排污监控的有效性和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种学习型COD在线分析仪
本专利技术涉及水质监测
,具体为一种学习型COD在线分析仪。
技术介绍
化学需氧量(COD)是评价水体污染程度的一个重要指标,因此也是水质监测的重要项目之一。目前测量水质COD的主要方法是重铬酸钾氧化法(化学法)和分光光度法(物理法),重铬酸钾氧化法的基本原理是利用强氧化剂氧化水中还原性物质,计算出被还原的氧化剂的量,最后折合成耗氧的量。分光光度法,基于Lambert-Beerd定律,通过测量污水对特定波长(254nm)的光的吸光度,然后对比存储的标准曲线计算出水样COD值。基于化学法生产的监测仪虽然测定准确,但是消耗时间长、操作复杂,而且会消耗大量化学试剂,处理不当会对环境造成二次污染。物理法相对化学法有很大的优点,它测定速度快、不存在二次污染、维护成本低,基于物理法开发的监测仪更符合环保的理念。随着国家环境保护总局在2005年11月1日实施的“HJ/T191-2005紫外(UV)吸收水质自动在线监测仪技术要求”后,物理法也作为了标准,UV监测仪由于物理法的优点被大力推广。随着污水治理技术的提高,UV监测仪在我国会有很广阔的潜在市场,为此,提出一种学习型COD在线分析仪。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种学习型COD在线分析仪,精确度高、测定速度快且无污染的学习型COD在线分析仪,采用紫外分光光度法原理,同时采用重铬酸钾氧化法测量水体中COD含量,可解决测定过程中使用大量化学试剂的难题,缓解二次污染对环境造成的恶化后果,提高排污监控的有效性和安全性,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种学习型COD在线分析仪,包括嵌入式微机系统,所述嵌入式微机系统连接到单片机系统,所述单片机系统依次连接到光谱扫描步进电机、测量阀和清洗阀,所述测量阀、清洗阀通过管道均与流通测量槽连通,所述流通测量槽与自动清洗装置相接,所述清洗阀通过管道与清洗水进口相通,所述测量阀通过管道与被测水样进口相通,所述单片机系统与光电转换电路相接,所述光电转换电路与紫外多光谱扫描系统相接。优选的,所述嵌入式微机系统的电路为中央处理电路分别与RS232串行接口电路、RS485串行接口电路、触摸屏接口电路、存储电路、Ethernet通信接口电路、LCD显示接口电路相接,所述LCD显示接口电路与5.7寸TFT显示屏相接,所述触摸屏接口电路与触摸屏相接。优选的,所述单片机系统的电路为单片机电路与模数转换电路、泵阀控制电路、步进电机控制驱动电路一、步进电机控制驱动电路二、串行接口电路相接,所述步进电机控制驱动电路一与光谱扫描步进电机相接,所述步进电机控制驱动电路二与自动清洗装置相接。优选的,所述紫外多光谱扫描系统由氘灯光源、第一会聚透镜、第二会聚透镜、平面光栅分光系统、硅光电二极管构成,所述平面光栅分光系统依次与入射狭缝、准直物镜、平面光栅、聚光物镜、光谱扫描步进电机、出射狭缝相接。优选的,所述平面光栅分光系统由至少三个透射式光栅组成。优选的,所述自动清洗装置由步进电机、曲轴连杆机构、清洗杆、清洗软擦构成,所述步进电机与曲轴连杆机构传动连接,所述曲轴连杆机构与清洗杆传动连接,所述清洗杆的底端与清洗软擦固定连接。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:本专利技术,本专利技术由于采用紫外多光谱自动扫描系统、嵌入式微机系统和神经网络组成的紫外吸收法快速COD测量技术,提高了该COD测量仪的适用性和测量准确性;基于单片机系统和嵌入式微机系统实现了水样提取、测量槽清洗以及整个测量过程的全自动化;接触式自动清洗装置能够有效去除流通槽中光学视窗上的沾污,减少由于光路污染带来的测量误差;紫外扫描式多光谱水质COD测量仪的测量周期大幅缩短,大大提高了COD测量速度;通过BP神经网络建立的紫外特征光谱与水样COD之间的相关性模型更符合水样具有多种污染物且吸光度与COD值之间具有非线性关系的实际情况。因此扩大了仪器的适用范围,能够适合于环境水和各类废水COD的在线、快速、准确的分析测试。附图说明图1为本专利技术的结构示意图;图2为本专利技术的检测方法与步骤示意图;图3为本专利技术的自动清洗装置结构示意图;图4为本专利技术的嵌入式微机系统电路示意图;图5为本专利技术的单片机系统电路示意图;图6为本专利技术的工作原理示意图。图中:1氘灯光源、2第一会聚透镜、3平面光栅分光系统、4第二会聚透镜、5入射狭缝、6准直物镜、7聚光物镜、8平面光栅、9光谱扫描步进电机、10出射狭缝、11硅光电二极管、12触摸屏、13步进电机、14曲轴连杆机构、15清洗杆、16清洗软擦。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术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专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,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,都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-6,本专利技术提供一种技术方案:一种学习型COD在线分析仪,包括嵌入式微机系统,所述嵌入式微机系统连接到单片机系统,所述单片机系统依次连接到光谱扫描步进电机、测量阀和清洗阀,所述测量阀、清洗阀通过管道均与流通测量槽连通,所述流通测量槽与自动清洗装置相接,所述清洗阀通过管道与清洗水进口相通,所述测量阀通过管道与被测水样进口相通,所述单片机系统与光电转换电路相接,所述光电转换电路与紫外多光谱扫描系统相接。具体的,所述嵌入式微机系统的电路为中央处理电路分别与RS232串行接口电路、RS485串行接口电路、触摸屏接口电路、存储电路、Ethernet通信接口电路、LCD显示接口电路相接,所述LCD显示接口电路与5.7寸TFT显示屏相接,所述触摸屏接口电路与触摸屏12相接。具体的,所述单片机系统的电路为单片机电路与模数转换电路、泵阀控制电路、步进电机控制驱动电路一、步进电机控制驱动电路二、串行接口电路相接,所述步进电机控制驱动电路一与光谱扫描步进电机相接,所述步进电机控制驱动电路二与自动清洗装置相接。具体的,所述紫外多光谱扫描系统由氘灯光源1、第一会聚透镜2、第二会聚透镜4、平面光栅分光系统3、硅光电二极管11构成,所述平面光栅分光系统3依次与入射狭缝5、准直物镜6、平面光栅8、聚光物镜7、光谱扫描步进电机9、出射狭缝10相接,所述氘灯光源1发出的紫外光会聚后通过流通测量槽且被水样吸收后的紫外光经过第一会聚透镜2入射到平面光栅分光系统3,经第二会聚透镜4分光后入射到光电转换电路。具体的,所述平面光栅分光系统3由至少三个透射式光栅组成。具体的,所述自动清洗装置由步进电机13、曲轴连杆机构14、清洗杆15、清洗软擦16构成,所述步进电机13与曲轴连杆机构14传动连接,所述曲轴连杆机构14与清洗杆15传动连接,所述清洗杆15的底端与清洗软擦16固定连接。工作原理:该学习型COD在线分析仪,首先对水样进行254nm紫外波长扫描测定;根据空白标定结果和扫描结果,计算得到该紫外波长的吸收光谱数据;从全部吸光度数据中求出反映水体有机污染特性的多个特征光谱;利用这些特征光谱和对应的COD数值,运用BP神经网络建立两者之间的相关性模型;在实际水样测量中,运用测量的特征光谱和已经建立的相关性模型,快速反演得到水样的COD值。尽管已本文档来自技高网...
一种学习型COD在线分析仪

【技术保护点】
一种学习型COD在线分析仪,包括嵌入式微机系统,其特征在于:所述嵌入式微机系统连接到单片机系统,所述单片机系统依次连接到光谱扫描步进电机、测量阀和清洗阀,所述测量阀、清洗阀通过管道均与流通测量槽连通,所述流通测量槽与自动清洗装置相接,所述清洗阀通过管道与清洗水进口相通,所述测量阀通过管道与被测水样进口相通,所述单片机系统与光电转换电路相接,所述光电转换电路与紫外多光谱扫描系统相接。

【技术特征摘要】
1.一种学习型COD在线分析仪,包括嵌入式微机系统,其特征在于:所述嵌入式微机系统连接到单片机系统,所述单片机系统依次连接到光谱扫描步进电机、测量阀和清洗阀,所述测量阀、清洗阀通过管道均与流通测量槽连通,所述流通测量槽与自动清洗装置相接,所述清洗阀通过管道与清洗水进口相通,所述测量阀通过管道与被测水样进口相通,所述单片机系统与光电转换电路相接,所述光电转换电路与紫外多光谱扫描系统相接。2.根据权利要求1所述的一种学习型COD在线分析仪,其特征在于:所述嵌入式微机系统的电路为中央处理电路分别与RS232串行接口电路、RS485串行接口电路、触摸屏接口电路、存储电路、Ethernet通信接口电路、LCD显示接口电路相接,所述LCD显示接口电路与5.7寸TFT显示屏相接,所述触摸屏接口电路与触摸屏(12)相接。3.根据权利要求1所述的一种学习型COD在线分析仪,其特征在于:所述单片机系统的电路为单片机电路与模数转换电路、泵阀控制电路、步进电机控制驱动电路一、步进电机控制驱动电路...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐兴刘颖
申请(专利权)人:无锡点创科技有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

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