电化学法COD在线自动监测仪制造技术

一种电化学法ＣＯＤ在线自动监测仪，其特征在于该仪器由采样管路和标定液管路接采样泵（９）构成第一通道，由活性液管路接活性液泵（８）构成第二通道，由去离子水管路、去离子水泵（７）和混合加热器（１０）相接构成第三通道，三通道共接反应器（１２），在反应器（１２）中设有计数电极（１５）温度电极（１６）、工作电极（１７）和参比电极（１８），四电极分别通过采集放大电路（１９）接控制显示电路（２０）的信号输入端，通讯模块（２１）接控制显示电路（２０）的通讯接口，采样泵（９）、活性液泵（８）、去离子水泵（７）和混合加热器（１０）上的各控制线路分接控制显示电路（２０）的信号输出端。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

所属领域本技术涉及一种环境监测装置，具体地说是一种电化学法COD在线自动监测仪。
技术介绍
COD(化学需氧量)是检测污水污染程度的重要指标，现有的国标检测方法(GB11914-89)是采用重铬酸盐法进行检测。该方法是在实验室内进行间歇操作完成，并且还要使用重铬酸钾和浓硫酸等有毒害性的物质。目前使用有依此方法设计制成的化学法COD检测仪。该仪器不仅操作繁琐，而且因需使用有毒有害的化学试剂，还会造成二次污染。另外，由于重铬酸盐法的化学反应速度很慢，所以每次检测时间都在30分钟左右，检测速度慢，不能满足COD在线实时监测的工作需要。
技术实现思路
本技术的目的就是提供一种可实现无毒无害化在线实时监测的电化学法COD在线自动监测仪，以满足环境监测工作快速、准确的实际需要。本技术是这样实现的该仪器由采样管路和标定液管路接采样泵构成第一通道，由活性液管路接活性液泵构成第二通道，由去离子水管路、去离子水泵和混合加热器相接构成第三通道，三通道共接反应器，在反应器中设有计数电极、温度电极、工作电极和参比电极，四电极分别通过采集放大电路接控制显示电路的信号输入端，通讯模块接控制显示电路的通讯接口，采样泵、活性液泵、去离子水泵和混合加热器上的各控制线路分接控制显示电路的信号输出端。本技术对污水中COD的检测是采用电化学法，其工作原理为由于工作电极表面的氧化铅混合物具有很高的过电位，用其作阳极，计数电极作阴极。在一定温度(20～45℃)和一定电压(0.5～3V)条件下，在反应器的反应溶液中只产生氢氧自由基，而不析出氧。而氢氧自由基的氧化能力很强，能充分氧化有机物，并且反应速度极快。而氢氧自由基在溶液中的反应，可引起工作电极与计数电极在电导液之间的电子流动。这样，根据阳极发生的得失电子的反应，计算出电流密度、温度与COD值之间的对应关系，就可瞬时测量出被测液体中的COD值。本技术通过三个通道向反应器中泵送被测液体、标定液、活性液以及带有一定温度的去离子水，并通过电极通电和测取相关的电信号。这些信号经采集放大电路放大后，传送给控制显示电路，从而计算测量出被测液体的COD值。该数据经转换为可读信号后，显示于仪器的液晶显示器屏幕上，同时存储在存储器上，并通过通讯模块以通讯的方式经互联网或其他数据传输网络实时发送给监控中心。监控中心也可以通过有线或无线的通讯方式，向本仪器发送监测指令，进行COD的测量。由此实现了COD的实时在线测量。本技术因不需使用有毒有害的化学试剂进行COD测量，所以无二次污染产生；测量速度仅为1分钟，因而可以实现真正意义上的在线实时监测。同时，本技术可实现全自动化运行和远程实时监测，并自动回传数据结果，因而有利于环保部门对所辖区域的各排污点进行实时有效的排污集中监测和管理。附图说明图1是本技术的原理结构示意图。具体实施方式如图1所示，在仪器的机壳内，由采样管路和标定液管路在末端并联后共接采样泵9，形成第一通道；由活性液管路接活性液泵8，形成第二通道；由去离子水管路、去离子水泵7和混合加热器10相接，形成第三通道。三通道共接反应器12，以在每次检测时，向反应器中泵送采样液、标定液(可为0.1-100g/L的葡萄糖溶液)、活性液(可为0.05-2mol/L的Na2SO4溶液)以及去离子水(电导率为1-100μs/cm的纯水)。将各物质分为不同通道输送，有效地防止了交叉混合和置换所引起的反应器内溶液成份含量的不稳定性，有助于提高COD检测数据的准确性。在反应器12中插接的四个电极，分别是由氧化铅混合物制成的工作电极17、由Hg/Hg2SO4制成的参比电极18、由铂环制成的计数电极15和常规的温度电极16。四个电极分别通过采集放大电路19接控制显示电路20的信号输入端，以将采集到的电信号输入控制显示电路20，由控制显示电路20测控换算为可读的COD数据，显示在本仪器的液晶显示器上，并同时存入存储器中。在控制显示电路20的通讯接口上连接有通讯模块21，其作用是将检测数据实时发送出去，并且也可接收监控中心发出的控制指令，再传递给控制显示电路20，使本仪器完成相应的操作。为满足实时在线测量的要求，本仪器各部分应处于随时可动的全自动化状态。为此，采样泵9、活性液泵8、去离子水泵7和混合加热器10上的各控制线路就分接在控制显示电路20的信号输出端上，以根据控制显示电路20发出的控制指令，完成相应的动作。控制显示电路20中的核心控制部件可以是工业控制机、单片机或者PLC可编程控制器等。在采样管路和标定液管路上分接有电磁阀2、3，两电磁阀上的控制线路分接控制显示电路20的信号输出端，以根据控制指令开通管路，按比例输送被测液体和标定液。在采样管路前端接有多通道流路转换器1。如图1所示，该多通道流路转换器1由至少两路各带有电磁阀101、102的通道在一端并联后，经过滤器103接采集器104，各通道前端连接分设在各排污口的采样泵，电磁阀101、102和各采样泵上的控制线路分接控制显示电路20的信号输出端。各采样泵可以采用潜水泵、自吸泵、离心泵或真空泵等多种形式，并同时接受控制显示电路20的控制。采样管路的前端与多通道流路转换器1中的采集器104旁通管相接，以抽取被测液。过滤器103可采用Y型过滤器，以方便地从旁路通口抽出滤芯进行清洗。当某通道上的电磁阀和前端的采样泵被控开启后，被测液体通过相应的通道进入，并经过滤器103和采集器104后，从回路通道流出，形成被测液体在多通道流路转换器1内的连续流动。当第一通道中的采样阀2及采样泵9受控开启后，经过滤后的被测液体即通过采集器104的旁通管被抽出，并送到反应器12内。设置多通道流路转换器的作用，是可使用一台监测仪实时监测至少两个排污口所排放污水的COD值，从而达到多个污水检测点用一台仪器进行检测的目的，以使环保部门能够最大限度地节省设备投资。图1中，在反应器12的上侧设有溢流管14，下侧的排水管上接有排空阀13，底部设有电磁搅拌器11，电磁搅拌器11和排空阀13上的控制线路分接控制显示电路20的信号输出端。溢流管14的设置，可用以防止意外故障使反应器内的溶液外溢所可能发生的电器短路事故。排空阀13既可用以控制反应器内的溶液体积，又可在每次检测之后，将反应溶液排空，等待下次检测。电磁搅拌器11可对反应器12中的溶液进行非接触式搅拌，使溶液混合更为均匀，有利于电化学反应的充分进行，提高检测数据的准确性。每台仪器均需要配置盛放检测所需试剂和液体的容器，并与相对应的管路相接。为保证本仪器具有相对的独立工作性，可在本仪器的机壳内装设小体积的标定液桶4、活性液桶5和去离子水桶6，标定液管路、活性液管路和去离子水管路的前端分别与标定液桶4、活性液桶5和去离子水桶6相连接。本仪器中的通讯模块21最好选用无线宽带GPRS通讯模块，该通讯模块采用无线宽带GPRS通讯系统，能确保仪器的状态时时在线，时时受控，不存在人机通讯滞后的问题，从而达到真正意义上的实时在线监测的目的。本仪器可设置三种运行方式1、设置测量间隔，仪器自动完成测量；2、接收监控中心发出的指令，随时进行测量，并反馈测量数据；3、现场手动强制测量。本仪器的工作过程为首先，开启排空阀13，排空反应器12；再启本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：崔明，
申请(专利权)人：石家庄高德环境科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：