一种紫外吸光法测定ＣＯＤ浓度的在线监测仪制造技术

一种紫外吸光法测定ＣＯＤ浓度的在线监测仪，涉及一种监测ＣＯＤ浓度的设备，属于环境水质监测领域。它为了解决目前的监测ＣＯＤ的方法操作复杂、响应时间长、有二次污染的问题。本发明专利技术由光路系统、水路系统、电路系统和嵌入式系统组成，光路系统置于水路系统中，光路系统与电路系统相连，电路系统与嵌入式系统相连，电路系统将光路系统微弱的电信号放大并转换成数字信号后发送到嵌入式系统中，嵌入式系统对接收的数字信号进行分析和计算，并将结果保存并发送到显示模块以数字或图表的形式显示给用户。本发明专利技术操作维护简单、故障率低、无须添加化学试剂、无二次污染、测试时间短、响应时间一般在１分钟以内，可以实现真正的在线监测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种监测COD浓度的设备，属于环境水质监测领域。技术背景在水质监测中，COD (Chemical Oxygen Demand,化学需氧量)的监测是 环保监测中重要的一项。COD指在一定条件下用强氧化剂处理废水，水中还 原性物质所消耗的强氧化剂的量，结果折算成氧的含量(以mg/L计)。COD 是评价水体受有机物污染程度的重要指标，是对河流和工业废水的研究及污水 处理厂的处理效果进行评价的一个重要参数。它的值越小，说明水质污染的情 况越轻。COD的测定方法有很多种，主要分为化学法和物理法。化学法中的重铬 酸钾法最早由Adeney和Dawson提出，经过Muers和Moore改进成为现在应 用的方法。化学法作为主要的测量手段的同时，其他方法也得到了广泛的应用。 目前，我国环境监测标准中规定的测试方法是重铬酸钾法(GB11914-89)和 高锰酸盐法(GB11892-89)，前者适合于分析工业废水和生活污水，后者适于 .分析地下水和较干净的地表水。目前在我国，监测COD的方法主要靠人工采样，以实验室分析作为主要 手段，操作频繁，费时费力，试剂用量大，而且造成了严重的二次污染，不适 宜批量水样的测量。我国目前的大多COD监测仪器，也都是基于这种化学方 法，测试数据延时长、故障率高、维护量大、实验成本高，已经无法适应现代 化环境监测控制的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决目前的监测COD的方法操作复杂、响应时间长、有 二次污染的问题，设计了一种紫外吸光法测定COD浓度的在线监测仪。本专利技术由光路系统、水路系统、电路系统和嵌入式系统组成，光路系统置 于水路系统中，光路系统与电路系统相连，电路系统与嵌入式系统相连，所述 光路系统括电机、偏心轴套、同心轴套、第一光电二极管、第二光电二极管、第一紫外玻璃管、第二紫外玻璃管、低压汞灯、安装盘、第一销轴和第二销轴， 电机内沿水平方向并列设置有偏心轴套和同心轴套，偏心轴套的底端固定有第 一紫外玻璃管，偏心轴套的内部设置有位置固定不旋转的第一销轴，第一销轴 的底端沿垂直方向并列固定有第一光电二极管和第二光电二极管，第一光电二 极管和第二光电二极管设置在密封的第一紫外玻璃管内，同心轴套的底端固定 有第二紫外玻璃管，同心轴套的内部设置有位置固定不旋转的第二销轴，第二 销轴的底端固定有低压汞灯，低压汞灯设置在密封的第二紫外玻璃管内，安装 盘设置在电机底端，并位于两个紫外玻璃管的上方，第一光电二极管吸收254nm紫外光，第二光电二极管吸收546nm可见光，两个光电二极管都朝向 低压汞灯。本专利技术的优点是操作维护简单、故障率低、无须添加化学试剂、无二次 污染、测试时间短、响应时间一般在l分钟以内，可以实现真正的在线监测。 附图说明图1是本专利技术的结构示意图，图2是光路系统的结构示意图。具体实施方式具体实施方式一下面结合图l、图2、说明本实施方式，本实施方式由 光路系统、水路系统、电路系统3和嵌入式系统4组成，光路系统置于水路系 统中，光路系统与电路系统3相连，电路系统3与嵌入式系统4相连，所述光 路系统由电机l-l、偏心轴套l-2、同心轴套l-3、第一光电二极管l-4、第二 光电二极管1-5、第一紫外玻璃管1-6、第二紫外玻璃管1-7、低压荥灯1-8、 安装盘1-9、第一销轴1-10和第二销轴1-11组成，电机1-1内沿水平方向并 列设置有偏心轴套1-2和同心轴套1-3，偏心轴套1-2的底端固定有第一紫外 玻璃管1-6，'偏心轴套1-2的内部设置有位置固定不旋转的第一销轴1-10，第 一销轴1-10的底端沿垂直方向并列固定有第一光电二极管1-4和第二光电二 极管1-5，第一光电二极管14和第二光电二极管1-5设置在密封的第一紫外 玻璃管l-6内，同心轴套1-3的底端固定有第二紫外玻璃管1-7,同心轴套l-3 的内部设置有位置固定不旋转的第二销轴1-11，第二销轴1-11的底端固定有 低压汞灯1-8，低压汞灯1-8设置在密封的第二紫外玻璃管1-7内，安装盘1-9 设置在电机1-1底端，并位于两个紫外玻璃管的上方，第一光电二极管1-4吸收254nm紫外光，第二光电二极管1-5吸收546nrn可见光，两个光电二极管 都朝向低压汞灯1-8。电路系统3:第一光电二极管1-4和第二光电二极管1-5将光信号转换成 电信号；用 一块前置放大电路板将微弱的电信号经过三级放大转换成电压信 号；单片机控制A/D采集模块将电压信号转换成数字信号；单片机中的串口 通讯模块将数据发送到嵌入式系统4。嵌入式系统4:嵌入式系统4中的串口通讯模块接收电路系统3中单片机 发送的数字信号；分析、计算模块对接收到的数字信号进行分析和计算，并将 结果保存并发送到显示模块以数字或图表的形式显示给用户。工作原理进行COD测量时将光路系统置于水路系统中，光路系统的安 装盘1-9架在水路系统的上边沿，使得光路系统的电机1-1露在水路系统外， 其余感光部分置于水路系统中，光路系统的电机1-1带动偏心轴套1-2和同心 轴套l-3旋转，因为偏心轴套l-2的轴是偏的，非对称，造成偏心轴套l-2和 同心轴套1-3所带动的第一紫外玻璃管1-6和第二紫外玻璃管1-7之间的距离 发生连续变化，水路系统能保证污水的流动、交换，低压汞灯l-8发出的紫外 光和可见光透过流动的污水照射第一光电二极管1-4和第二光电二极管1-5， 由于第一紫外玻璃管l-6和第二紫外玻璃管l-7之间的距离发生连续变化，所 以光路系统中的第一光电二极管1-4和第二光电二极管1-5感应到低压荥灯 1-8发出的紫外光和可见光的距离也是连续变化的，第一光电二极管1-4和第 二光电二极管1-5将感应到的光信号，经滤波，分别吸收254nm紫外光和 546nm可见光，并将其转换成微弱电信号，传递给电路系统3，电路系统3再 传递给嵌入式系统4，实现测量COD浓度。其中，第一光电二极管1-4用于测量水样在254nm处的吸光度，在一定 条件下水样的COD与紫外光(254nm)吸光度有很好的相关性，即根据紫外光 (254nm)吸光度就可计算出水样的COD值。但是当水样中有浑浊物干扰时， 会导致COD与紫外光(254nm)吸光度之间的相关性变差，此时，可根据第 二光电二极管l-5测量的可见光(546nm)吸光度，计算出水样的浊度，再从 COD中减去浊度的带来的误差，可以提高仪器的测量精度。具体实施方式二下面结合图1说明本实施方式，本专利技术的水路系统由外层水套2-l、中层水套2-2、内层水套2-3、内层水套入水孔2-4、进水管2-5、 进7jC阀2-6、排水管2-7和排气管2-8组成，外层水套2-l、中层水套2-2和内 层水套2-3从外向内依次嵌套，内层水套2-3底部设置有内层水套入水孔24， 中层水套2-2的顶端密封，中层水套2-2的外侧壁与排气管2-8相连通，中层 水套2-2的底端与进水管2-5相连通，进水管2-5上设置有进水阀2-6，夕卜层 水套2-1的底端与排水管2-7相连通。水路系统工作原理进行水质COD检测时，打开进水阀2-6，让待检测 的污水从进水管2-5进入中层水套2-2中，因为中层水套2-2顶端密封，中层 水套2-2中被污水注满后，在压力的作用下，污水从内层水套入水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种紫外吸光法测定ＣＯＤ浓度的在线监测仪，它由光路系统、水路系统、电路系统（３）和嵌入式系统（４）组成，光路系统置于水路系统中，光路系统与电路系统（３）相连，电路系统（３）与嵌入式系统（４）相连，其特征在于所述光路系统包括电机（１－１）、偏心轴套（１－２）、同心轴套（１－３）、第一光电二极管（１－４）、第二光电二极管（１－５）、第一紫外玻璃管（１－６）、第二紫外玻璃管（１－７）、低压汞灯（１－８）、安装盘（１－９）、第一销轴（１－１０）和第二销轴（１－１１），电机（１－１）内沿水平方向并列设置有偏心轴套（１－２）和同心轴套（１－３），偏心轴套（１－２）的底端固定有第一紫外玻璃管（１－６），偏心轴套（１－２）的内部设置有位置固定不旋转的第一销轴（１－１０），第一销轴（１－１０）的底端沿垂直方向并列固定有第一光电二极管（１－４）和第二光电二极管（１－５），第一光电二极管（１－４）和第二光电二极管（１－５）设置在密封的第一紫外玻璃管（１－６）内，同心轴套（１－３）的底端固定有第二紫外玻璃管（１－７），同心轴套（１－３）的内部设置有位置固定不旋转的第二销轴（１－１１），第二销轴（１－１１）的底端固定有低压汞灯（１－８），低压汞灯（１－８）设置在密封的第二紫外玻璃管（１－７）内，安装盘（１－９）设置在电机（１－１）底端，并位于两个紫外玻璃管的上方，第一光电二极管（１－４）吸收２５４ｎｍ紫外光，第二光电二极管（１－５）吸收５４６ｎｍ可见光，两个光电二极管都朝向低压汞灯（１－８）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张昱，戴景民，崔学风，杨文彦，
申请(专利权)人：哈尔滨天朗清科技有限公司，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]