【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水质在线自动测量，特别涉及一种基于国产滤光片的总氮水质在线监测仪及检测方法。
技术介绍
1、在水环境监测中，总氮是很重要的指标，目前总氮水质在线监测仪通常借鉴国标实验室分析方法，该方法要求采用双紫外分光光度法(220nm、275nm)对消解后的硝酸盐进行分析。对于滤光片的国内厂家大部分使用进口滤光片，但采购成本高，周期长，但使用国产滤光片，数据的测试性能不好。另外光度法总氮应用于地表水容易受到地表水浊度的干扰，市面上燃烧法总氮可以解决浊度干扰问题，但是成本高，是光度法的3-4倍，因此需要本领域人员设计一种基于光度法原理，数据性能能够媲美进口滤光片，数据稳定性好，又能满足地表水应用场景的总氮水质在线监测仪。
技术实现思路
1、在总氮水质在线监测过程中，仪器0-10量程下使用80mg/l的标液标定，理论上在此量程下标定80mg/l标液，溶液能够将220nm波长的光进行全吸收，透过220nm滤光片的光电压为0，但是国产220nm滤光片做不到仅透过220nm波长的光，还有其他波长的光也会透过，就存在未完全吸收的情况，因此本专利技术将透过的其他波长的截止光电压预先标定出来，通过绘制的标定曲线以及实际测试过程中将截止光电压扣除计算，最终得到待测水样值。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供一种基于国产滤光片的总氮水质在线监测仪，包括蠕动泵、液位计、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、定量环、多通阀和消解装置，所
4、所述消解装置包括消解管和用于提高光能量的光路结构。
5、优选的，所述溶液瓶包括用于放置各种所需试剂的试剂瓶、盛放废液的废液桶、盛放水样的水样瓶、盛放纯水的纯水桶、盛放标样的标样瓶以及盛放核查样水的核查样瓶。
6、进一步的，所述光路结构包括光源、准直透镜、聚焦透镜、分光器、国产滤光片和光电探测器，所述光源、准直透镜放置在消解管的一侧，所述聚焦透镜、分光器、国产滤光片和光电探测器放置在消解管的另一侧，光束由光源激发，经过准直透镜将光束准直后经过消解管，等消解管内的待测液体吸收后再通过聚焦透镜、分光器将光束分为三路，最后每路光束通过国产滤光片和光电探测器将光信号转化为电信号。
7、进一步的，所述分光器包括第一分光器和第二分光器，所述第一分光器和第二分光器呈45度设置。
8、优选的，所述第一分光器、第二分光器的中心点和聚焦透镜的中心轴在同一轴线上。
9、进一步的，所述国产滤光片包括第一国产滤光片、第二国产滤光片和第三国产滤光片，所述第一国产滤光片的中心波长为220nm，所述第二国产滤光片的中心波长为275nm，所述第三国产滤光片的中心波长为880nm。
10、本专利技术提供一种基于国产滤光片的总氮水质在线监测仪的检测方法，所述方法包括：
11、(1)总氮标液准备：配制70-100mg/l的总氮标液，并将其放置标样瓶内，选取0-10mg/l量程；
12、(2)预清洗：将蠕动泵正转，打开与标样瓶连接的多通阀的阀口，经过第一电磁阀的常开端抽取标样润洗定量环，然后将蠕动泵反转，打开与清洗废液桶连接的多通阀的阀口，经过第一电磁阀的常开端将润洗水样排到清洗废液桶中；
13、(3)进标样：将蠕动泵正转，打开与标样瓶连接的多通阀的阀口，经过第一电磁阀将标液抽取到液位计，通过液位计判断标液的抽取量，当抽取完成后，蠕动泵停止转动，然后蠕动泵反转，将第一电磁阀至液位计间的标液经过第一电磁阀的常闭端排到废液桶，然后蠕动泵反转，打开第四电磁阀、第三电磁阀、第一电磁阀的常开端、第二电磁阀的常闭端，将定量环中的标液打进消解管，然后蠕动泵反转，打开与反应废液桶连接的多通阀的阀口、第一电磁阀常开端、第二电磁阀f2常开端，将多通阀通道内的残留液体排至废液桶中；
14、(4)进试剂一和试剂二：将蠕动泵正转，打开与盛放试剂一和试剂二的试剂瓶连接的多通阀的阀口，分别经过第一电磁阀将试剂一、试剂二抽取到液位计，通过液位计判断试剂的抽取量，当抽取完成后，蠕动泵停止转动，然后蠕动泵反转，将第一电磁阀至液位计间的试剂经过第一电磁阀的常闭端排到废液桶，然后蠕动泵反转，打开第四电磁阀、第三电磁阀、第一电磁阀的常开端、第二电磁阀的常闭端，将定量环中的试剂打进消解管，然后蠕动泵反转，打开与反应废液桶连接的多通阀的阀口、第一电磁阀的常开端、第二电磁阀的常开端，将多通阀通道内的残留液体排至废液桶中；
15、(5)鼓泡混匀：将蠕动泵反转，打开第四电磁阀、第三电磁阀、第一电磁阀的常开端、第二电磁阀的常闭端进行消解管内液体的鼓泡、混匀；
16、(6)显色检测：消解管加热消解降温后，抽取试剂三打进消解管混匀，开启光源采集显色光电压z；
17、(7)排空、清洗：将蠕动泵正转，打开第四电磁阀、第三电磁阀、第一电磁阀常闭端、第三电磁阀常闭端、以及与反应废液桶连接的多通阀的阀口，将消解管的反应液排至废液桶，然后将蠕动泵反转，打开第四电磁阀、第三电磁阀、第一电磁阀常闭端、第二电磁阀常闭端、与纯水桶连接的多通阀的阀口，抽取纯水清洗消解室，然后排空；
18、(8)空白检测：将蠕动泵反转，打开第四电磁阀、第三电磁阀、第一电磁阀的常闭端、第三电磁阀的常闭端、与纯水桶连接的多通阀的阀口，抽取纯水清洗消解室，开启光源采集空白光电压b；
19、(9)排空：将蠕动泵正转，打开第四电磁阀、第三电磁阀、第一电磁阀的常闭端、第二电磁阀的常闭端、与反应废液桶连接的多通阀的阀口，将消解管的液体排至废液桶；
20、(10)计算截止光电压与当前光电压基准值的比值c，c＝z/b；
21、(11)仪器标定：将标样瓶内的标液换成8mg/l的总氮标液，重复步骤(2)-步骤(9)，进行0mg/l和8mg/l的浓度的标定，采集0mg/l浓度下220nm、275nm、880nm波长的空白光电压和显色光电压值，计算0mg/l和8mg/l的吸光度，根据得到的吸光度，自动拟合出浓度和吸光度的一条一次线性曲线，即标定曲线；
22、(12)仪器测试水样：将与水样瓶连接的多通阀的阀口打开，重复步骤(2)-步骤(9)，得到水样的吸光度值，带入标定曲线，得到最终的水样值。
23、进一步的，步骤(11)中，
24、吸光度a220的计算式为：a220＝log(d/e)
25、总氮计算的吸光度为a″＝a220-2*a275+k*a880
26、为了保证测试数据的性能，需扣除国产220nm滤光片的截止光电压，则除国产220nm滤光片的截止光电压后的吸光度a′本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于国产滤光片的总氮水质在线监测仪，其特征在于，包括蠕动泵、液位计、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、定量环、多通阀和消解装置，所述蠕动泵的一连接端通过所述第二电磁阀、第三电磁阀与所述消解装置连接，所述蠕动泵的另一连接端与所述液位计连接，所述液位计通过第三电磁阀与所述定量环连接，所述定量环与所述多通阀的中心阀口连接，所述消解装置通过第四电磁阀与所述多通阀的一阀口连接，所述多通阀的阀口还与多个溶液瓶连接；
2.根据权利要求1所述的一种基于国产滤光片的总氮水质在线监测仪，其特征在于，所述光路结构包括光源、准直透镜、聚焦透镜、分光器、国产滤光片和光电探测器，所述光源、准直透镜放置在消解管的一侧，所述聚焦透镜、分光器、国产滤光片和光电探测器放置在消解管的另一侧，光束由光源激发，经过准直透镜将光束准直后经过消解管，等消解管内的待测液体吸收后再通过聚焦透镜、分光器将光束分为三路，最后每路光束通过国产滤光片和光电探测器将光信号转化为电信号。
3.根据权利要求2所述的一种基于国产滤光片的总氮水质在线监测仪，其特征在于，所述分光器包括第一分光器和第二分
4.根据权利要求2所述的一种基于国产滤光片的总氮水质在线监测仪，其特征在于，所述第一分光器、第二分光器的中心点和聚焦透镜的中心轴在同一轴线上。
5.根据权利要求2所述的一种基于国产滤光片的总氮水质在线监测仪，其特征在于，所述国产滤光片包括第一国产滤光片、第二国产滤光片和第三国产滤光片，所述第一国产滤光片的中心波长为220nm，所述第二国产滤光片的中心波长为275nm，所述第三国产滤光片的中心波长为880nm。
6.一种基于国产滤光片的总氮水质在线监测仪的检测方法，其特征在于，所述方法包括：
7.根据权利要求6所述的一种基于国产滤光片的总氮水质在线监测仪的检测方法，其特征在于，步骤(11)中，
...【技术特征摘要】
1.一种基于国产滤光片的总氮水质在线监测仪，其特征在于，包括蠕动泵、液位计、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、定量环、多通阀和消解装置，所述蠕动泵的一连接端通过所述第二电磁阀、第三电磁阀与所述消解装置连接，所述蠕动泵的另一连接端与所述液位计连接，所述液位计通过第三电磁阀与所述定量环连接，所述定量环与所述多通阀的中心阀口连接，所述消解装置通过第四电磁阀与所述多通阀的一阀口连接，所述多通阀的阀口还与多个溶液瓶连接；
2.根据权利要求1所述的一种基于国产滤光片的总氮水质在线监测仪，其特征在于，所述光路结构包括光源、准直透镜、聚焦透镜、分光器、国产滤光片和光电探测器，所述光源、准直透镜放置在消解管的一侧，所述聚焦透镜、分光器、国产滤光片和光电探测器放置在消解管的另一侧，光束由光源激发，经过准直透镜将光束准直后经过消解管，等消解管内的待测液体吸收后再通过聚焦透镜、分光器将光束分为三路，最后每路光束通过国产滤光片和光电...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴清涛，冯静，左靖，卢丹，潘林立，陈可瑜，
申请(专利权)人：浙江微兰环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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