一种比色测量装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种比色测量装置，包括壳体、比色池和数据采集器，所述比色池固定在壳体内，所述比色池包括若干个内径不相等的测量段和位于两端的连接段一和连接段二，所述连接段一位于比色池的下端部，连接段二位于比色池的上端部，所述连接段一与自动进样装置相连，每个所述测量段对应的所述壳体外壁上设置一个数据采集器，且所述数据采集器中心轴线位于测量段的中间位置并与测量段的竖直轴线垂直，所述数据采集器与水质分析仪数据处理模块相连；另外，本发明专利技术还提供了该比色测量装置的使用方法，解决了水质分析仪高浓度测量和低浓度测量相互制约的问题，提高了水质分析仪的适用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水质测量装及其使用方法，具体地，涉及一种比色测量装置及其使用方法。
技术介绍
比色法水质自动分析仪在环境监测领域具有广泛的应用，比色测量装置是比色法水质自动分析仪的核心部件，通常由发光单元、比色池和接收单元组成。比色法主要基于朗伯比尔定律实现测量，即当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时，其吸光度A与吸光物质的浓度c及吸收层厚度b呈正比。由于电子器件等因素限制，现有技术吸光度的测量范围有限，导致实际测量工作中，测量物质浓度较低时或为获得更低检出限时，常选用吸光层厚度大的比色池，为获得相对较高的测量范围时，常选用吸光层厚度小的比色池。而在环境监测领域中，特别是水环境在线监测领域，由于待测物质的浓度未知，且不同场合待测物质浓度差异较大，导致水质自动分析仪在不同场合的适应性较差，为水质自动分析仪的设计、使用及比色测量装置的选用带来困扰。目前，市场上已经出现了一些水质分析仪，但这些水质分析仪比色测量装置存在的主要缺陷在于：1.仪器适应性差，难以同时满足低浓度水样和高浓度水样测量要求现有水质分析仪比色测量装置的溶液吸收层厚度恒定，通常特定为低浓度水样或高浓度水样测量环境而设计，但我国水环境情况复杂，导致原有水质分析仪难以满足不同场合水样测量要求。市场上也有部分仪器采用多级稀释的办法来实现高浓度水样的测量，但由于稀释过程本身引入误差，导致仪器测量误差增大，难以较好的满足测量要求。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供了一种比色测量装置及其使用方法，比色池包括若干个内径不同的测量段，解决了在实际测量过程中高浓度测量和低浓度测量相互制约的问题为解决上述技术问题，本专利技术提供一种比色测量装置，包括壳体、比色池和数据采集器，所述比色池固定在壳体内，所述比色池包括若干个内径不相等的测量段和位于两端的连接段一和连接段二，所述连接段一位于比色池的下端部，连接段二位于比色池的上端部，所述连接段一与自动进样装置相连，每个所述测量段对应的所述壳体外壁上设置一个数据采集器，且所述数据采集器中心轴线位于测量段的中间位置并与测量段的竖直轴线垂直，所述数据采集器与水质分析仪相连。进一步，所述测量段的内径由下到上依次减小。进一步，所述数据采集器包括发光单元和接收器，所述发光单元和接收器分别安装在所述壳体的两侧。进一步，所述壳体两侧设有同轴安装孔，所述发光单元和接收器通过安装孔固定在所述壳体上。进一步，所述发光单元包括光源和用于固定光源的结构件。进一步，所述发光单元还包括准直透镜和光阑，所述准直透镜位于所述光阑和所述光源之间。进一步，所述连接段一和所述连接段二分别通过紧固密封件与所述壳体固定在一起。进一步，所述连接段二上设有排气孔，所述排气孔上设有电磁阀。另外，本专利技术还提供了上述比色测量装置的使用方法，包括以下步骤：步骤一，测量水样透射光强；由自动进样装置将水样加入比色池，并使每个测量段均加满水样，启动数据采集器检测每个测量段的水样透射光强，由下向上第一测量段、第二测量段至第n测量段的透射光强分别为I01、I02、I03、、、I0n；步骤二，测量显色反应后水样透射光强；由自动进样装置将显色试剂加入比色池，待显色试剂与水样混合均匀并反应显色后，由数据采集器检测每个测量段的透射光强，由下向上第一测量段、第二测量段至第n测量段的透射光强分别为I1、I2、I3、、、In；步骤三，计算水样吸光度值；由朗伯-比尔定律推算可以得出由下向上第一测量段、第二测量段至第n测量段的水样吸光度值分别为：步骤四，计算水样浓度；根据水质分析仪各个测量段设定的吸光度值A’i选取测量段i的吸光度值Ai作为水样浓度的计算依据，计算公式为：Ai＝abic，其中a为吸光度系数，单位为L·g-1·cm-1，bi为测量段i的内径，即水样厚度，单位为cm，c为水样浓度单位为g·L-1。进一步，所述步骤四中，选取第一测量段中水样的吸光度值A1与水质分析仪设定的第一测量段吸光度值A’1进行比较，若A1≤A1'，则采用第一测量段的吸光度值A1计算水样的浓度；若A1＞A1'，则将第二测量段中水样的吸光度值A2与水质分析仪设定的第二测量段吸光度值A'2进行比较，若A2≤A'2，则采用第二测量段的吸光度值A2计算水样的浓度；若A2＞A'2，则重复上述过程依次将第三测量段至第n-1测量段中水样的吸光度值A3至An-1分别与水质分析仪设定的第三测量段至第n-1测量段吸光度值A’3至A'n-1进行比较，若An-1＞A'n-1，则采用第n测量段中水样的吸光度值An计算水样的浓度。本专利技术所达到的有益技术效果：本专利技术提供的比色测量装置，其比色池包括若干个内径不相等的测量段，不同的测量段可形成不同的溶液测量厚度，且每个测量段配备一套数据采集器，水质分析仪可以根据其设定的吸光度值，选择合适的测量段中水样的吸光度值进行水样浓度的计算，从而解决了水质分析仪高浓度测量和低浓度测量相互制约的问题，提高了水质分析仪的适用性。附图说明图1本专利技术之实施例中比色测量装置结构示意图；图2本专利技术之实施例中发光单元结构示意图；图3本专利技术之实施例中比色池结构示意图。其中：101壳体；102第一发光单元；103比色池；104第二发光单元；105第一接收器；106第二接收器；107密封紧固件；201光源；202结构件；203准直透镜；204光阑；301连接段一；302连接段二；303第一测量段；304第二测量段。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。本专利技术提供一种比色测量装置，包括壳体、比色池和数据采集器，所述比色池固定在壳体内，所述比色池包括若干个内径不相等的测量段和位于两端的连接段一和连接段二，所述连接段一位于比色池的下端部，连接段二位于比色池的上端部，所述连接段一与自动进样装置相连，每个所述测量段对应的所述壳体外壁上设置一个数据采集器，且所述数据采集器中心轴线位于测量段的中间位置并与测量段的竖直轴线垂直，所述数据采集器与水质分析仪相连。所述测量段的内径由下到上依次减小。从下到上测量段分别为第一测量段、第二测量段、、、第n测量段，不同的测量段可形成不同的溶液测量厚度，且每个测量段配备一套数据采集器，水质分析仪可以根据其设定的吸光度值，选择合适的测量段中水样的吸光度值进行水样浓度的计算，从而解决了水质分析仪高浓度测量和低浓度测量相互制约的问题，提高了水质分析仪的适用性。所述数据采集器包括发光单元和接收器，所述发光单元和接收器分别安装在所述壳体的两侧。所述壳体两侧设有同轴安装孔，所述发光单元和接收器通过安装孔固定在所述壳体上。所述发光单元包括光源和用于固定光源的结构件，在实现测量目的的同时可以大大节约成本，另外，所述发光单元还包括准直透镜和光阑，所述准直透镜位于所述光阑和所述光源之间，另外，在接收器和比色池中间液也可以设置准直透镜和光阑，同样可以达到测量的目的。所述连接段一和所述连接段二分别通过紧固密封件与所述壳体固定在一起。所述连接段二上设有排气孔，所述排气孔上设有电磁阀，避免因憋气等原因造成比色池内的试样无法加入或排出的情况出现。另外，本专利技术还提供了上述比色测量装置的使用方法，包括以下步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种比色测量装置，其特征在于：包括壳体、比色池和数据采集器，所述比色池固定在壳体内，所述比色池包括若干个内径不相等的测量段和位于两端的连接段一和连接段二，所述连接段一位于比色池的下端部，连接段二位于比色池的上端部，所述连接段一与自动进样装置相连，每个所述测量段对应的所述壳体外壁上设置一个数据采集器，且所述数据采集器中心轴线位于测量段的中间位置并与测量段的竖直轴线垂直，所述数据采集器与水质分析仪数据处理模块相连。

【技术特征摘要】
1.一种比色测量装置，其特征在于：包括壳体、比色池和数据采集器，所述比色池固定在壳体内，所述比色池包括若干个内径不相等的测量段和位于两端的连接段一和连接段二，所述连接段一位于比色池的下端部，连接段二位于比色池的上端部，所述连接段一与自动进样装置相连，每个所述测量段对应的所述壳体外壁上设置一个数据采集器，且所述数据采集器中心轴线位于测量段的中间位置并与测量段的竖直轴线垂直，所述数据采集器与水质分析仪数据处理模块相连。2.根据权利要求1所述的比色测量装置，其特征在于：所述测量段的内径由下到上依次减小或增加。3.根据权利要求1所述的比色测量装置，其特征在于：所述数据采集器包括发光单元和接收器，所述发光单元和接收器分别安装在所述壳体的两侧。4.根据权利要求3所述的比色测量装置，其特征在于：所述壳体两侧设有同轴安装孔，所述发光单元和接收器通过安装孔固定在所述壳体上。5.根据权利要求3所述的比色测量装置，其特征在于：所述发光单元包括光源和用于固定光源的结构件。6.根据权利要求5所述的比色测量装置，其特征在于：所述发光单元还包括准直透镜和光阑，所述准直透镜位于所述光阑和所述光源之间。7.根据权利要求1所述的比色测量装置，其特征在于：所述连接段一和所述连接段二分别通过紧固密封件与所述壳体固定在一起。8.根据权利要求1所述的比色测量装置，其特征在于：所述连接段二上设有排气孔，所述排气孔上设有电磁阀。9.根据权利要求1-8任一项所述的比色测量装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，测量水样透射光强；由自动进样装置将水样加入比色池，并使每个测量段均加满水样，启动数据采集器检测每个测量段的水样透射光强，由下向上第一测量段、...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗勇钢，卢欣春，赵舒迪，孙颖奇，丁新新，
申请(专利权)人：南京南瑞集团公司，国网电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32