一种前处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种前处理装置，包括：消解单元，所述消解单元是样品及试剂的反应场所，所述试剂包括消解剂；检测单元，所述检测单元用于检测消解单元内溶液的信号；控制单元，所述控制单元与进样单元、动力单元和检测单元相连；所述控制单元根据所述检测单元的检测信号，生成或调整输入条件，并根据所述输入条件控制进样单元流路的切换和动力单元的动力输送；进样单元，所述进样单元还与样品、试剂和动力单元相连；所述进样单元在控制单元的控制下，将样品、试剂注入消解单元；动力单元，所述动力单元还与消解单元相连，所述动力单元控制进样单元向消解单元输送样品及试剂。本实用新型专利技术具有准确度高、成本低、兼容性高等优点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及样品的前处理，尤其是涉及一种去除水中干扰有机物的前处理装置。
技术介绍
在水质现场分析的过程中，水中所含的有机物会对测量产生干扰。这种干扰表现在两个方面，第一，影响检测传感器的灵敏度，如有机物吸附在电极上，将形成“钝化膜”，影响水中某些成分的溶出峰基线，甚至无法出峰，影响了相应成分的检测；第二，影响分析检测率，部分被测成分会以与有机物形成的络合态存在于水样中，往往该部分形态的成分不能被直接检测到，从而影响分析检测率。为了消除有机物的干扰，往往采用高温氧化剂氧化、光催化氧化(如紫外光催化氧化)等形式对水中有机物进行转化或者去除，该过程称为消解过程，水中有机物与氧化剂的反应称为消解反应。无论是高温氧化剂氧化还是光催化氧化，均需要加入氧化剂(也称“消解剂”)来消解水中的有机物。在此操作中，最关键的环节为控制氧化剂的加入量如果氧化剂的加入量过少，则消解不完全，有机物有残留，对测量产生影响；如果氧化剂的加入量过多，则氧化剂有残余，易造成氧化剂的浪费、氧化剂对环境的二次污染和氧化剂对检测器的损坏等问题。但是，在现有的水质现场分析过程中，密闭加热消解或者催化消解时，往往是根据经验确定一个固定的氧化剂加入量，将水样中的还原性物质(主要是有机物)氧化，然后实现分析组分的形态转变。但该种方式存在以下问题由于消解剂的加入量是固定的，当水质状况发生改变时，将出现有机物残余或消解剂过量，从而影响分析结果的测量准确度，同时过量的氧化剂处理不善易对环境造成二次污染。此外，由于消解剂的使用量固定，则针对每种不同水质类型的现场应用均需开发一种相应的测量方法，仪器的现场兼容性差。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述不足，本技术提供了一种具有消解剂加入量自动调节控制的样品消解装置，该装置具有消解剂加入量控制准确、适用范围广、经济环保等特点。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案本技术提供了一种前处理装置，包括消解单元，所述消解单元是样品及试剂的反应场所，所述试剂包括消解剂；检测单元，所述检测单元用于检测消解单元内溶液的信号；控制单元，所述控制单元与进样单元、动力单元和检测单元相连；所述控制单元根据所述检测单元的检测信号，生成或调整输入条件，并根据所述输入条件控制进样单元流路的切换和动力单元的动力输送；进样单元，所述进样单元还与样品、试剂和动力单元相连；所述进样单元在控制单元的控制下，将样品、试剂注入消解单元；动力单元，所述动力单元还与消解单元相连，所述动力单元控制进样单元向消解单元输送样品及试剂。进一步，所述检测单元为探测器，所述探测器与控制单元相连。进一步，所述探测器为氧化还原电位探测器。进一步，所述检测单元还包括一个或两个光源，所述光源发出的光通过消解单元内的溶液后被探测器接收。进一步，所述进样单元还包括还原剂流路。本技术与现有技术相比具有以下有益效果1、准确度高根据检测单元检测到的消解单元内的溶液信号生成输入条件，设定消解剂的初始输入量，并根据反应后的溶液的信号调整输入的消解剂量，直至反应终止。使得消解剂的使用量能够得到较为准确的控制，进而使消解单元内溶液中的有机物能够被反应完全，同时避免了消解剂的过量引起的测量结果误差偏大，使得测量准确度提高。2、成本低本技术通过控制单元根据检测单元的每一次检测结果自动调整消解剂输入量为最佳值，使整个分析过程的消解剂输入量最小，节省试剂成本，且避免了消解剂造成二次污染；3、可兼容性高由于消解剂量可自动动态控制，在水质分析方法开发确定后，针对不同的水质状况，不需要根据每一种水质类型开发新的测量方法，这样就使得水质分析方法和装置的兼容性更高；对于同一监测点，即便水质状况有大的波动，也不会因为水质状况波动过大导致测量结果受到影响的情况发生。附图说明图1是实施例1中的前处理装置结构示意图；图2是实施例1中的前处理装置结构示意图；图3是实施例2中的前处理装置结构示意图；图4是实施例4中的前处理装置结构示意图；图5是实施例5中的前处理装置结构示意图。具体实施方式实施例1如图1、图2所示，一种前处理装置，用于伏安溶出法测定水中总砷时的样品前处理，包括消解单元、检测单元、控制单元2、进样单元3和动力单元4。所述消解单元包括消解池10和温度测量控制模块；所述消解池10是样品及试剂的反应场所；所述温度测量控制模块用于消解池10内温度的测量和控制，为本领域的现有技术，在此不再赘述。所述进样单元3与样品及试剂、控制单元2和动力单元4相连，所述试剂包括消解剂和还原剂；所述进样单元3在控制单元2的控制下，将样品、试剂注入消解单元。若在对样品的前处理过程中，过量的消解剂对后续测量无影响，且无需对被测元素进行还原，就无需再加入还原剂，则试剂可以仅包含消解剂。但本实施例，是用于测定水中总砷时的样品前处理，由于消解剂将消解池内的还原性活性较高的成分全部氧化，使得在测定总砷时，在将有机物氧化的同时，也将砷全部氧化为五价砷，由于五价砷没有电化学活性，所以在氧化后需要还原五价砷，才能进行后续检测，因此，在对样品进行前处理以后，还需要注入还原剂对其进行还原；因此，本实施例的试剂包括消解剂和还原剂。所述消解剂为无色消解剂，如高氯酸、过硫酸钾、过硫酸钠、双氧水等；本实施例中消解剂为过硫酸钾；所述还原剂为盐酸胼溶液；所述盐酸胼溶液用于还原消解反应后过量的消解剂过硫酸钾，同时用于还原被消解剂氧化了的五价砷。所述动力单元4还与消解单元相连，所述动力单元4控制进样单元3向消解单元输送样品、试剂。所述控制单元2分别与进样单元3、动力单元4和检测单元相连。所述检测单元包括光源51和探测器52，所述光源51和探测器52可以设置在消解池10的同侧或异侧，只要光源发出的光通过消解单元内的溶液后能被探测器接收即可； 本实施例中所述光源51和探测器52分别设置在消解池10的两侧。光源51为能够发射 UV254nm光的紫外光源，如LED，探测器52为光电探测器。所述探测器52与控制单元2相连。所述光源51发出的光通过所述消解池10，携带消解池10内溶液信号的光被所述探测器52检测，所述探测器52将信号传递至所述控制单元2。所述控制单元2根据探测器52传来的信号得到吸光度，根据吸光度信号及已建立的溶液信号(吸光度)与反应程度的对应关系，可以判断反应程度并生成或调整输入条件；已建立的溶液信号(溶液的吸光度)与反应程度的对应关系为若吸光度范围为a b时表明反应刚好完全，则，当吸光度大于b时，表明消解剂不足；当位于该区间时，表明消解剂刚好；当吸光度小于a时，表明消解剂过量。本实施例*，a = 0.001，b = 0.005。生成或调整输入条件时，控制单元2根据吸光度计算出样品中的COD含量，并由计算出的COD含量确定出消解样品所需的消解剂输入量；生成输入条件，并根据输入条件控制进样单元3流路的切换和动力单元4的动力输送。所述输入条件包括试剂种类、输入量和输入顺序；由于本实施例中试剂含有消解剂和还原剂，故输入条件为消解剂和还原剂的输入量和输入顺序。优选的，所述控制单元2还包括修正模块，所述修正模块根据I1和I生成修正系数 f(i1 I)，以修正消解剂输入量C2 ；其中，I1是样品注入消解单元后，采集到的消解单元内的溶液的信本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种前处理装置，包括：消解单元，所述消解单元是样品及试剂的反应场所，所述试剂包括消解剂；检测单元，所述检测单元用于检测消解单元内溶液的信号；控制单元，所述控制单元与进样单元、动力单元和检测单元相连；所述控制单元根据所述检测单元的检测信号，生成或调整输入条件，并根据所述输入条件控制进样单元流路的切换和动力单元的动力输送；进样单元，所述进样单元还与样品、试剂和动力单元相连；所述进样单元在控制单元的控制下，将样品、试剂注入消解单元；动力单元，所述动力单元还与消解单元相连，所述动力单元控制进样单元向消解单元输送样品及试剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张思相，项光宏，王静，吕国文，
申请(专利权)人：聚光科技杭州股份有限公司，无锡聚光盛世传感网络有限公司，
类型：实用新型
国别省市：86