多计量管水质测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术公布了一种水质测量装置。使用多个计量管，电容感应液位传感器，不受光线影响，不用暗盒防护，能开发带刻度的目测或摄像头监控。计量管测量水样和各种试剂的份量体积。每种试剂都是独立通道，能同时进液

【技术实现步骤摘要】
多计量管水质测量装置


[0001]本专利技术公布了一种水质测量装置。使用多个计量管，每个计量管具有液位传感器，测量对应各种液体的份量体积，独立通道送入消解室，通过光电分析，进行水质参数测量。

技术介绍

[0002]国家对环境保护已经越来越重视，作为环境保护中的重要一项
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水资源测量和水质分析，急需完善。现有的水质测量仪器，设计原理有些不够先进，也不够严谨，需要尽快改进。以水质检测中使用最多的在线式氨氮测量仪为例，按照测量方法分类，主要有两种类型：第一种是模拟实验室操作测量方法，示例如图3，按照化学实验配方，由多种份量的泵，顺序抽取各种液体的液量，依次送入消解室，光电管检测化学反应颜色
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电压分析，获取水质参数，测量结束，排空
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清洗。缺点是：不同的测量实验对应不同的配方，实验配方又对应不同配置组合的蠕动泵，灵活性较差，不易通用和扩展。由于按照蠕动泵旋转圈数和角度计量液量，不是直接测量液体的体积，是用中间传输媒介进行间接测量，没有考虑蠕动泵磨损和传输通道的腐蚀或气泡或残留等流量变化影响，属于开环控制，可能存在进液误差，不符合自动控制原理，需要定时校验，才能保证精度。因为蠕动泵要接触液体，需要清洁保养。每种配方对应使用多个不同份量的蠕动泵，成本较高，实际使用量逐渐减少。第二种是共用计量管和排阀通道的测量方法，现在使用量比较多的方法。示例如图4，使用一套共用通道装置，包括：蠕动泵、计量管、排阀或旋转九通阀、消解室，电磁阀等构成。电机驱动蠕动泵抽取液体，送入共用的计量管，光电对射传感器测量计量管的液位，计量液体的液量，根据排阀或旋转九通阀的切换，依次把水样或多种试剂的液量，都送入消解室，光电管检测化学反应颜色
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电压分析，获取水质参数，测量结束，排空
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清洗。缺点是：共用计量管限制了化学配方的试剂配比，试剂配比只能是整倍数关系，不能达到最佳配置，由于计量管和排阀或旋转九通阀都采用共用液体通道，为避免各种液体混液，中间需要增加清洗计量管和液体通道的步骤，测量时间延长。即使清洗多次，理论上不能完全清洗干净，排阀和旋转九通阀的物理结构如图5，存在共用通道，不可能避免混液，如果排阀内的共用通道的液体回流，还可能污染试剂和试剂桶，导致以后的测量不准确。严格意义上，化学试剂在进入反应釜之前的传输通道中发生混液，是不允许的，这种测量方法不能符合化学实验的定义。所以，现在的以上两种类型的测量仪，只是可以测量，但不能完全保证测量的可靠性和精度。

技术实现思路

[0003]本专利技术是一种水质测量装置，图1。其特征是：使用多个具有传感器的计量管，图2，测量对应各种液体的份量体积。计量管具有测量计量管内液体的液位传感器。液位传感器可以是光电感应传感器或电容感应传感器或发射
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接收的对射传感器等类型传感器。推荐采用电容感应液位传感器，不受光线的变化或干扰影响，计量管不需要暗盒防护，能开发带刻度的目测或摄像头监控。每根计量管具有至少一个液位传感器，如果具有多个液位传感器，每种液体能够获取多个液体份量。这种水质测量装置，对应每种试剂都是独立液体通
道，液体不流经排阀或旋转九通阀，不会发生试剂混液和试剂桶污染，不用反复清洗液体通道，减少测量时间，没有传输泵磨损和管道流量变化影响，增加计量管上的传感器的排列数量，组合成传感器尺，图2，分时读取传感器尺的状态，测量计量管内液位变化的液量。能精确计量滴定反应的滴定试剂用掉的液量，组合制作多种测量方法的通用测量设备。计量管自身就是液体的体积测量器具，不受传输媒介影响，不需要经常性维护和定期误差校验。因为每种试剂都是独立通道，可以做到同时进液
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计量
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送入消解室，减少测量时间。计量管测量，通过计量管传感器闭环控制传输液体的驱动泵动作，精确测量计量管内液体的液位，就是计量液体的体积，不用转换，滴定反应时直接代入化学公式计算，直观减少误差。多计量管测量通道，根据需要，能灵活扩展计量管的数量和通道，独立配方每种化学液体的份量，适用于复杂化学反应。每个计量管可以单独设置液量，改变计量管内径可以改变液位
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改变液量，计量管内径越细
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液位测量精度越高。改变计量管传感器的安装位置可以改变液位
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改变液量，计量管传感器上下安装位置微调，可以精确调整期望的液量。增加计量管上的传感器的数量，传感器按固定间距排列，组合成传感器尺，分时读取传感器尺的状态，测量计量管内液位变化的液量。利用传感器尺的特性，应用于滴定反应，可以精确计量滴定液体的液量。示例
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高锰酸钾滴定反应：计量管内径2mm，半径是1mm，传感器尺的传感器安装间距10mm，计量管内相邻液位传感器的液体体积是底面积x高=π*1*1*10＝31.4微升，除以1000等于0.0314毫升。由于滴定的标定液量定义中，一滴液量是1/20毫升，等于0.05毫升，计量管测量液量小于标定液量，滴定精度达到要求，所以可适用于这个滴定反应。此时，先吸取滴定液体到达传感器尺的初始高液位，闭环控制每次滴定使用10mm长度的液位液量，直至滴定变色反应达到，此时读取传感器尺计数测量的状态，比较两次测量变化的液位，就是滴定液体的液量，代入化学计算公式，就能算出被测水样的水质参数。以上只是简单推算，还有控制余量，如果计量管的内径缩小，传感器尺的相邻传感器安装间距缩小，测量的分辨率和精度还可以进一步提高。现在流行的滴定装置有一个趋向高精尖的误区，都是研究怎样提高每滴的精度，例如使用开环控制的柱塞泵等，图6，误差是柱塞泵精度乘以滴定的滴数，是一种多次累计的误差。这种滴定装置的控制对象是中间媒介
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柱塞泵，滴定的滴数越多误差可能越大，而且高精度柱塞泵成本高，需要维护校准。本专利技术的计量管
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传感器尺，控制对象是最终目标
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滴定液体，误差不需要极精确计每滴的大小，是计总数误差，控制不需要极其高精尖，容易实现，闭环控制不需要校准，成本很低。本专利技术的多计量管测量装置主要是针对水质测量设计。但是，多计量管的工作原理和结构同样适用于其他领域，例如：化学实验反应，化学工业控制等，都符合本专利技术的应用。
附图说明
[0004]图1是本专利技术的一种水质测量装置的液体管路结构图：1是蠕动泵，内部是一根柔性全密封软管，电机驱动正转或反转，通过密封管道，引导液体向上吸入或向下排出计量管，液体在计量管的液体存储管内上下流动，液位高度由液位传感器闭环控制蠕动泵实现，计量管上方的排阀和蠕动泵都不接触液体。2是排阀，选通对应液体和计量管的连接蠕动泵的驱动空气通道，空气通道没有液体，不会混液。3是液体存储管、4是辅助观察刻度、5是液位传感器，程序闭环控制蠕动泵正转或反转及启动或停止，低位液位传感器控制送入消解室的液体份量
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液量，高位液位传感器是液位的上限位传感器，控制蠕动泵停止正转，保证
液体不溢出计量管的存储管，防止液体向上进入排阀和蠕动泵，由3、4、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水质测量装置，其特征是：使用多个具有传感器的计量管，测量对应各种液体的份量体积。2.根据权利要求1所述的水质测量装置，其特征是：计量管具有测量计量管内液体的液位传感器。3.根据权利要求2所述的液位传感器，其特征是：光电感应传感器。4.根据权利要求2所述的液位传感器，其特征是：电容感应传感器。5.根据权利要求2所述的液位传感器，其特征是：发射<...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕军，
申请(专利权)人：吕军，
类型：发明
国别省市：