总磷水质自动分析仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种利用化学方法检测水质的仪器，尤其涉及一种由ＰＬＣ控制的检测水体中总磷含量的自动分析仪器，它包括ＰＬＣ自动控制与数据处理部分、采样部分、定量加液部分、消解部分、混合冷却显色部分和光电比色检测部分，上述各部分的协调工作都由ＰＬＣ自动控制与数据处理部分统一控制。本实用新型专利技术采用的分析方法完全符合国家标准ＧＢ１１８９３－８９的规定，测数据准确可靠，大大减轻了环境监测人员的工作量，为保证江河湖泊等各种地表水以及工业、生活等各种排放水的在线连续自动监测提供了可靠仪器和有力保证，有利于广大人民的用水安全和环境保护。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种利用化学方法检测水质的仪器，尤其涉及一种由PLC控制的 检测水体中总磷含量的自动分析仪器。
技术介绍
磷普遍存在于自然界中，是植物和微生物生长的重要营养元素，水体中存在适度 的磷营养元素就会促进生物和微生物的生长。由于人为的因素，在水域中磷逐渐富集，引起 了水体的富营养化，伴随着引起生物和微生物的快速疯长，藻类异常增殖，常常因大面积的 兰藻爆发、水生植物疯长而引起堵塞封闭河道，水质严重恶化等现象。富营养化严重的浅水 湖往往会导致湖泊沼泽化，逐渐使湖泊死亡，从而引起严重的环境后果，甚至对人类良好的 生存状况产生威胁，这些现象已引起人们普遍的重视。磷作为反映水体污染程度的一个 重要指标，已成为在线监测急需增加的一个项目，监测水体中磷的在线自动检测仪器已有 多家厂商生产，国外、国内均有，由于比色测定要求700nm波长的近红外光，为达到这一 目 的，所以绝大多数厂家采用，在仪器内部近似于安装了一个分光光度计的方法未实现，造成 仪器结构较复杂，且不坚固易损坏，安装调试麻烦，成本高、可靠性也相对较差，能耗高。而 近期已见有采用发光二极管作为比色光源的同类仪器问世，但由于普通发光二极管均为可 见光，与700nm偏差较大，因此导致灵敏度和准确度较差。本技术巧妙的利用光聚焦 原理，采用640nm波长的普通可见光半导体发光二级管并结合光纤传输技术，结构简单、紧 凑，特别是大大提高了装置的灵敏度和准确度，安装调试方便，工作稳定可靠、能耗低。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是现有的仪器采用分光光度计式的方法比色测 试，其结构复杂、体积大、强度差、能耗高；采用半导体发光管为光源，由于光源波长与要求 偏差较大，引起灵敏度和准确度较差的问题。本技术提供了一种结构简单、紧凑、安装 调试方便、工作稳定可靠、能耗低的总磷水质自动分析仪，其大大提高了装置的灵敏度和准 确度。 为了克服
技术介绍
中存在的缺陷，本技术解决其技术问题所采用的技术方案 是推翻传统的采用分光光度计式的比色测试的结构方法，改为采用普通发光二极管的光 源和光纤传输技术和光信号直接聚焦放大的结构方法。所述的总磷水质自动分析仪包括 用于采集水样的采样部分、将采集好的水样和各种试剂提升、定量、移送的定量加液部分、 将定量后的水样和氧化剂的混合后加热消解的消解部分、将加热消解后的消解液与钼酸 盐、抗坏血酸溶液混合冷却显色的混合冷却显色部分、将显色后的溶液进行比色检测的光 电比色检测部分和控制、协调仪器上述各部分自动工作的PLC自动控制与数据处理部分。 所述的采样部分由采样泵、原水采样瓶和原水阀组成，采样泵的进水管口安装有 过滤器，过滤器完全浸没在污水排放槽中的污水水样内，采样泵的出水管口通过加液管、原 水阀接原水采样瓶。 所述的定量加液部分由抽气泵、过硫酸钾存放瓶、蒸馏水存放瓶、钼酸盐存放瓶、 抗坏血酸存放瓶、水样定量瓶、过硫酸钾定量瓶、蒸馏水定量瓶、钼酸盐定量瓶、抗坏血酸定 量瓶、气压分配器、通气管、加液管、水样定量控制电磁阀、过硫酸钾定量控制电磁阀、蒸馏 水定量控制电磁阀、钼酸盐定量控制电磁阀、抗坏血酸定量控制电磁阀、水样加液电磁阀、 过硫酸钾加液电磁阀、蒸馏水加液电磁阀、钼酸盐加液电磁阀和抗坏血酸加液电磁阀组成； 气压分配器通过通气管接抽气泵的进气口，抽气泵的出气口直接通大气；水样定量瓶通过 通气管、水样定量控制电磁阀接气压分配器，过硫酸钾定量瓶通过通气管、过硫酸钾定量控 制电磁阀接气压分配器，蒸馏水定量瓶通过通气管、蒸馏水定量控制电磁阀接气压分配器， 钼酸盐定量瓶通过通气管、钼酸盐定量控制电磁阀接气压分配器，抗坏血酸定量瓶通过通 气管、抗坏血酸定量控制电磁阀接气压分配器；水样定量瓶通过加液管接原水采样瓶，水样 定量瓶还通过水样加液电磁阀、加液管接转换器；过硫酸钾定量瓶通过加液管接过硫酸钾 存放瓶，过硫酸钾定量瓶还通过过硫酸钾加液电磁阀、加液管接转换器；蒸馏水定量瓶通过 加液管接蒸馏水存放瓶，蒸馏水定量瓶还通过蒸馏水加液电磁阀、加液管接转换器；钼酸盐 定量瓶通过加液管接钼酸盐存放瓶，钼酸盐定量瓶还通过钼酸盐加液电磁阀、加液管接显 色器；抗坏血酸定量瓶通过加液管接抗坏血酸存放瓶，抗坏血酸定量瓶还通过抗坏血酸加 液电磁阀、加液管接显色器。 所述的消解部分由带温度控制器的封闭型加热器、插在封闭型加热器中的消解管、转换器移液电磁阀、转换器、消解管移液电磁阀和消解管抽气电磁阀组成，消解管通过转换器移液电磁阀与转换器相连，转换器上部的三个玻璃咀又分别与水样加液电磁阀、过硫酸钾加液电磁阀、蒸馏水加液电磁阀相连，消解管还通过消解管移液电磁阀与显色器相连且消解管通过抽气电磁阀与过滤瓶相连，封闭型加热器与温度控制器相连。 所述的混合冷却显色部分由显色器，冷却泵、冷却循环水存放瓶、显色器抽气电磁阀、过滤瓶和显色器移液电磁阀组成，显色器由内外二层透明玻璃构成，内芯与外层的二层玻璃中间的夹层内充满冷却水，内层上端有四个玻璃咀，该四个玻璃咀下端分别直通显色器内芯且它们的上端分别与消解管移液电磁阀、钼酸盐定量加液电磁阀、抗坏血酸定量加液电磁阀和显色器抽气电磁阀相连通，混合冷却显色器抽气电磁阀与过滤瓶连接，显色器内外二层之间夹套的上下两端各有一个接出的玻璃咀，下端的玻璃咀为进水口且通过加液管与冷却泵的出水口连接，上端的玻璃咀为出水口且通过加液管与冷却循环水存放瓶连接。当冷却泵工作时，显色器夹套内的冷却水就不断循环流动。 所述的光电比色检测部分由比色装置、光发射与接收转换装置、光纤连接头和排 残液电磁阀组成，比色装置上端与显色器移液电磁阀相连通，比色装置下端与排残液电磁 阀相连通，比色装置由一个密封的可以拼拆的暗室以及安装在暗室内的比色皿组合而成， 光发射与接收转换装置由波长640nm的半导体发光二极管、硅光电池、凸透镜片、安装盒、 导线组合而成。所述的半导体发光二极管是波长为640nm 660nm波段普通可见光的发光二极管。 本技术的有益效果采用上述技术方案后，当采样泵和抽气泵依次工作，各相 应器件按预先设定的程序工作，水样和各种不同的试剂自动完成提升、定量、移送至既定的 部位，直至完成整个检测过程。由于采用波长640nm波段普通可见光的半导体发光二极管作为光发射管，并采用了光线传输技术，使整个仪器结构简单、紧凑、坚固、成本低，同时采 取对光信号预先直接聚焦放大的方法，使该装置具有灵敏度高、准确度优，稳定可靠的优 点。以下结合附图和实施例对本技术进一步说明。附图说明图1是本技术的结构示意图； 图2是混合冷却显色部分显色器的结构示意图。 其中1、 PLC自动控制与数据处理部分；2、采样部分；3、定量加液部分；4、消解 部分；5、混合冷却显色部分；6、光电比色检测部分；M1、采样泵；S、污水排放槽；P、抽气泵； Bl、原水采样瓶；B2、过硫酸钾存放瓶；B3、蒸馏水存放瓶；B4、钼酸盐存放瓶；B5、抗坏血酸 存放瓶；B6、冷却循环水存放瓶；B7、过滤瓶；D1、水样定量瓶；D2、过硫酸钾定量瓶；D3、蒸馏 水定量瓶；D4、钼酸盐定量瓶；D5、抗坏血酸定量瓶；G1、通气管；G2、加液管；yl、水样定量控 制电磁阀；y2、过硫酸钾定量控制电磁阀；y本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种总磷水质自动分析仪，其特征在于：包括用于采集水样的采样部分（２）、将采集好的水样和各种试剂提升、定量、移送的定量加液部分（３）、将定量后的水样和氧化剂的混合后加热消解的消解部分（４）、将加热消解后的消解液与钼酸盐、抗坏血酸溶液混合冷却显色的混合冷却显色部分（５）、将显色后的溶液进行比色检测的光电比色检测部分（６）和控制、协调仪器上述各部分自动工作的ＰＬＣ自动控制与数据处理部分（１）。

【技术特征摘要】
一种总磷水质自动分析仪，其特征在于包括用于采集水样的采样部分(2)、将采集好的水样和各种试剂提升、定量、移送的定量加液部分(3)、将定量后的水样和氧化剂的混合后加热消解的消解部分(4)、将加热消解后的消解液与钼酸盐、抗坏血酸溶液混合冷却显色的混合冷却显色部分(5)、将显色后的溶液进行比色检测的光电比色检测部分(6)和控制、协调仪器上述各部分自动工作的PLC自动控制与数据处理部分(1)。2. 根据权利要求l所述的总磷水质自动分析仪，其特征在于所述的采样部分(1)由 采样泵(Ml)、原水采样瓶(Bl)和原水阀(yl7)组成，采样泵(Ml)的进水管口安装有过滤器 (L)，过滤器(L)完全浸没在污水排放槽(S)中的污水水样内，采样泵(Ml)的出水管口通过 加液管(G2)、原水阀(yl7)接原水采样瓶(Bl);所述的定量加液部分(3)由抽气泵(P)、过硫酸钾存放瓶(B2)、蒸馏水存放瓶(B3)、钼 酸盐存放瓶(B4)、抗坏血酸存放瓶(B5)、水样定量瓶(Dl)、过硫酸钾定量瓶(D2)、蒸馏水定 量瓶(D3)、钼酸盐定量瓶(D4)、抗坏血酸定量瓶(D5)、气压分配器(F)、通气管(Gl)、加液管 (G2)、水样定量控制电磁阀(yl)、过硫酸钾定量控制电磁阀(y2)、蒸馏水定量控制电磁阀 (y3)、钼酸盐定量控制电磁阀(y4)、抗坏血酸定量控制电磁阀(y5)、水样加液电磁阀(y8)、 过硫酸钾加液电磁阀(y9)、蒸馏水加液电磁阀(ylO)、钼酸盐加液电磁阀(yll)和抗坏血酸 加液电磁阀(yl2)组成；气压分配器(F)通过通气管(Gl)接抽气泵(P)的进气口，抽气泵 (P)的出气口直接通大气；水样定量瓶(Dl)通过通气管(Gl)、水样定量控制电磁阀(yl)接 气压分配器(F)，过硫酸钾定量瓶(D2)通过通气管(Gl)、过硫酸钾定量控制电磁阀(y2)接 气压分配器(F)，蒸馏水定量瓶(D3)通过通气管(Gl)、蒸馏水定量控制电磁阀(y3)接气压 分配器(F)，钼酸盐定量瓶(D4)通过通气管(Gl)、钼酸盐定量控制电磁阀(y4)接气压分配 器(F)，抗坏血酸定量瓶(D5)通过通气管(Gl)、抗坏血酸定量控制电磁阀(y5)接气压分配 器(F);水样定量瓶(Dl)通过加液管(G2)接原水采样瓶(Bl)，水样定量瓶(Dl)还通过水 样加液电磁阀(y8)、加液管(G2)接转换器(Z);过硫酸钾定量瓶(D2)通过加液管(G2)接 过硫酸钾存放瓶(B2)，过硫酸钾定量瓶(D2)还通过过硫酸钾加液电磁阀(y9)、加液管(G2) 接转换器(Z);蒸馏水定量瓶(D3)通过加液管(G2)接蒸馏水存放瓶(B3...

【专利技术属性】
技术研发人员：周仲岐，史承祯，周逸函，管文泽，周逸瑜，
申请(专利权)人：江苏绿叶环保科技仪器有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]