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原文传递一种水质总磷在线分析仪及其检测方法

专利名称：	一种水质总磷在线分析仪及其检测方法
摘要：	本发明提出了一种水质总磷在线分析仪及其检测方法，分析仪包括：试剂计量组件、消解反应组件、反应池组件、比色光电检测组件、单片机，试剂计量组件通过液体输送通道与消解反应组件、反应池组件连接，消解反应组件通过液体输送通道与反应池组件连接，反应池组件还通过液体输送通道与比色光电检测组件连接，单片机用于与各组件中电子元器件连接。本发明将进样、消解、反应、比色测量等步骤全自动化，能够实现对水中总磷含量的自动、快速、精确分析，具有计量精确、稳定性好、消解温度相对较低等优点，为水质总磷长期准确监测提供可靠保障。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院
发明人：	杨博玥;张卫;孙奕;符伟杰;叶文斌;毛春雷;熊陈;魏广;林薇
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-17T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-05T00:00:00+0800
申请号：	CN201910310546.X
公开号：	CN109975225A
代理机构：	南京众联专利代理有限公司
代理人：	叶涓涓
分类号：	G01N21/31(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	210000 江苏省南京市雨花台区铁心桥街95号
主权项：	1.一种水质总磷在线分析仪，其特征在于，包括：试剂计量组件、消解反应组件、反应池组件、比色光电检测组件、单片机，所述试剂计量组件通过液体输送通道与消解反应组件、反应池组件连接，所述消解反应组件通过液体输送通道与反应池组件连接，所述反应池组件还通过液体输送通道与比色光电检测组件连接，所述单片机用于与各组件中电子元器件连接；所述试剂计量组件包括三支透明计量管，每支计量管的下端均连接一个三通电磁液阀，上端均连接一个三通电磁气阀，各三通电磁气阀均与第一蠕动泵连接，各计量管的上部和下部两侧分别设有一对光电开关，各光电开关向计量管上端相对应的三通电磁气阀输出信号控制三通电磁气阀的开关，各三通电磁液阀的下端口通过管道分别连接到三个试剂瓶中，其中一个三通电磁液阀右端通过管道连接到第一三通接头，另外两个三通电磁液阀右端通过液体输送通道连接到反应池；所述消解反应组件包括消解腔、加热装置和温度传感器，消解腔内伸入紫外灯管；紫外灯管、加热装置、温度传感器分别和单片机具有电连接；消解腔底部连接第二三通接头；所述反应池组件包括反应池和搅拌电机，搅拌电机与搅拌扇叶连接，搅拌扇叶设置在反应池内，反应池底部与第一转换阀左侧下端连接；所述比色光电检测组件包括设置在一侧的LED光源，另一侧设置有光电检测器，光电检测器表面覆有滤光片，LED光源和光电检测器之间依次设置有第一凸透镜、中部具有通孔的挡板、比色池、第二凸透镜；LED光源、光电检测器分别与单片机具有电连接，所述第一凸透镜用于汇聚自LED光源发出的光线，该光线穿过挡板上的通孔照射到比色池上，所述第二凸透镜用于汇聚透过比色池的光线，该光线被所述光电检测器接收后传输至单片机；比色池与第五三通电磁液阀一端连接；所述第二三通接头还分别通过管道与第一三通接头和第三三通接头连接，第三三通接头两端口分别通过管道连接两通电磁液阀和第一转换阀左侧上端，两通电磁液阀通过管道连通至反应池内，第一三通接头另一端口还通过管道与第四三通接头连接，第四三通接头还通过管道连接第二蠕动泵和第四三通电磁液阀，第四三通电磁液阀还通过管道与反应池和第三蠕动泵连接，第三蠕动泵通过管道与蒸馏水试剂瓶连接，第一转换阀右侧与第四蠕动泵连接，第四蠕动泵还连接着第二转换阀左侧，第二转换阀右侧下端连通大气，右侧上端连接至第五三通电磁液阀，第五三通电磁液阀还连接至废液排放口。 2.根据权利要求1所述的水质总磷在线分析仪，其特征在于：所述透明计量管上具有一球形腔体，所述球形腔体位于两对开关之间或低于下端光电开关。 3.根据权利要求1所述的水质总磷在线分析仪，其特征在于：所述消解腔采用双层中空夹层结构，上端开口放入紫外灯管，下端闭口，消解腔设置有进样口连通到夹层中，最外层设有避光层。 4.根据权利要求1所述的水质总磷在线分析仪，其特征在于：所述消解腔外还整体包裹有隔热层。 5.根据权利要求1所述的水质总磷在线分析仪，其特征在于：所述紫外灯管发射波长为超短紫外线UVC。 6.根据权利要求1所述的水质总磷在线分析仪，其特征在于：所述比色池两端为漏斗形。 7.根据权利要求1所述的水质总磷在线分析仪，其特征在于：消解腔、比色池、反应池均设置有溢流口，各溢流口及废液排放口均连接至总废液通道。 8.一种水质总磷在线分析仪的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，管路润洗打开第二蠕动泵抽取水样，使水样依次经过消解腔、反应池和比色池最终排出，即完成管路的润洗；步骤2，水样消解试剂1经过试剂计量组件抽取和计量，一定体积的试剂1被注入消解腔，随后第二蠕动泵打开抽取水样注入消解腔中，试剂1和水样在消解腔中混匀；此时，加热装置开始加热，紫外灯打开，同时第四蠕动泵逆时针转动向消解腔中鼓吹空气，使得其中的水样发生彻底的消解反应；步骤3，空白测试消解腔中经过消解反应后得到的消解液进入反应池中；第四蠕动泵打开顺时针转动，反应池中部分消解液被注入到比色光电检测组件中进行光电检测，得到背景吸光度为A1；步骤4，水样吸光度测量试剂2及试剂3经过试剂计量组件抽取和计量，一定量的试剂2及试剂3被注入到反应池中，通过电机搅拌使试剂2和试剂3与原有消解液混合均匀，发生显色反应，反应完全后得到显色液；随后，反应池中的显色液被注入到比色光电检测组件中进行光电检测，得到显色液的吸光度为A2；水样实际吸光度值为A＝A2-A1；步骤5，计算水样浓度根据仪器内置的标准曲线A＝K·c+b，其中A为吸光度，K为曲线斜率，c为浓度，b为曲线截距，即可计算得到实际水样中目标污染物的浓度c＝(A-b)/K；步骤6，管路清洗管路清洗时打开第三蠕动泵抽取蒸馏水，通过第四三通电磁液阀依次经过消解腔、反应池和比色池最终排出，重复两次即完成管路的清洗。 9.根据权利要求8所述的水质总磷在线分析仪的检测方法，其特征在于：所述步骤1中消解反应温度为90-95℃，消解时间为10-20min。 10.根据权利要求8所述的水质总磷在线分析仪的检测方法，其特征在于：所述步骤4中水样显色反应完全的时间为4-10min。
所属类别：	发明专利