CN106442487A - 氨氮在线监测仪 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及水质自动监测装置技术领域，提供一种氨氮在线监测仪，氨氮在线监测仪，包括机箱以及设于机箱内的反应装置、输液***以及***控制终端，试样以及各试剂通过输液***分批次进行计量并按计量顺序传输至反应装置内，并且每向反应装置完成一次输液后均对仪器的输液通道进行一次或多次清洗，试样和各试剂在反应装置内发生显色反应，并获得试样的吸光度，获取的吸光度经过***控制终端换算成实际氨氮含量。本发明提供的氨氮在线监测仪，避免人工测量时所带来的人为误差，并且减少试样以及各试剂之间在传输过程中的相互影响，提高测试结果的稳定性以及准确性，从而获得试样中氨氮的准确含量。

Description

氨氮在线监测仪
技术领域
本发明涉及水质自动监测装置技术领域，尤其涉及一种氨氮在线监测仪。
背景技术
氨氮是指水中以游离氨和铵离子形式存在的氨。水中氨氮含量增高时指以氨或铵离子形式存在的化合物。因此，将氨氮在线监测仪安装于特定位置的污染源出，24小时连续不断地对污染源进行氨氮分析的仪器。
氨氮在线监测仪工作原理基于试剂比色法，其原理是：碘化汞和碘化钾的碱性溶液与氨反应生成淡红棕色胶态化合物，其色度与氨氮含量呈正比，通过可在波长410～425nm范围内检测其吸光度，来计量其含量。
目前，现有的氨氮在线监测仪器均为人工干预，需现配调制试剂，并且在输送试剂和水样进行反应过程中，仪器的清洁度难以保持，从而导致测试精度低，测试结果误差大的问题。
发明内容
综上所述，本发明的目的在于提供一种氨氮在线监测仪，旨在解决现有的氨氮在线监测仪在测试过程中需人工干预以及仪器自身清洁度难以保持所导致的最终测试结果误差大，测试精度低的问题。
本发明是这样实现的，氨氮在线监测仪，包括机箱以及设于所述机箱内反应装置、输液***以及***控制终端：
所述反应装置，供试样与试剂发生显色反应，以获得试样的吸光度；
所述输液***，连通于所述反应装置，将试样以及各试剂分批次计量并按计量顺序依次传输至所述反应装置内；
所述***控制终端，电连接于所述反应装置，以将所述吸光度换算为实际氨氮含量，所述***控制终端电连接于所述输液***以控制所述输液***自动输送待检测的液体，每向所述反应装置完成一次输液后，所述***控制终端控制所述输液***对仪器中的所有输液通道进行一次或多次清洗。
进一步地，所述输液***包括向试样以及各试剂提供传输动力的驱动机构、用于分流试样以及各试剂的分流装置以及计量装置，所述计量装置和所述反应装置均连通于所述分流装置，所述***控制终端电连接于所述驱动结构和所述分流装置，试样以及各试剂依次经过所述分流装置分流后，进入所述计量装置进行计量，计量完成后试样以及各试剂返回所述分流装置以最终汇聚于所述反应装置内进行显色反应，每向所述反应装置完成一次输液后，所述***控制终端控制所述驱动机构和所述分流装置对仪器中的所有输液通道进行一次或多次清洗。
具体地，所述分流装置为一多通阀组，所述多通阀组的其中一阀口通过一导管连通于所述计量装置，所述多通阀组的另一阀口通过一导管连通于所述反应装置，所述多通阀组的其他阀口通过若干导管分别连通于试样以及各试剂；
或者，所述分流装置为一多联电磁阀，所述多联电磁阀的一端通过若干导管连通于试样、各试剂以及清洗剂，所述多联电磁阀另一端通过一导管连通于所述计量装置，所述多联电磁阀的第三端通过一导管连通于所述反应装置。
进一步地，所述计量装置包括计量管以及多个用于检测所述计量管内试样或试剂液面高度的光计量单元，各所述光计量单元沿所述计量管的轴向方向依次设于所述计量管的侧壁上，所述计量管连通于所述分流装置，各所述光计量单元均电连接于所述驱动机构。
进一步地，所述反应装置包括壳体、设于所述壳体内的反应池以及用于检测所述反应池内反应液吸光度的检测装置，所述检测装置设于所述壳体内。
进一步地，还包括一止液阀，所述止液阀一端连通于所述反应装置，所述止液阀的另一端连通于所述计量装置。
进一步地，还包括第一安装板和第二安装板，所述第一安装板竖直立设于所述机箱的底端部，并将所述机箱内腔分隔成前室和后室，所述反应装置和所述输液***位于所述前室内且固定连接于安装板上，所述第二安装板水平设置于所述第一安装板的顶端部，所述***控制终端设于所述第二安装板上。
进一步地，还包括若干试剂盒，各所述试剂盒设于所述前室内。
进一步地，还包括一显示屏，所述显示屏电连接于所述***控制终端且设于所述机箱外侧。
与现有技术相比，本发明提供的氨氮在线监测仪，利用输液***将试样以及各试剂按批次进行计量，完成后并按计量顺序依次输入至反应装置内进行显色反应，并且，在每次完成传输动作后均对仪器所有输液通道进行一次或多次清洗，这样，避免人工测量时所带来的人为误差，并且减少试样以及各试剂之间在传输过程中的相互影响，提高测试结果的稳定性以及准确性，从而获得试样中氨氮的准确含量。
附图说明
图1是本发明实施例提供的氨氮在线监测仪的***图；
图2是本发明实施例提供的氨氮在线监测仪的主视图；
图3是本发明实施例提供的分流装置的主视图；
图4是本发明实施例提供的反应装置的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的试样氨氮含量检测流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者间接在另一个元件上。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者间接连接至该另一个元件上。
还需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下、顶、底等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。
请参考图1，本发明实施例提供的氨氮在线监测仪，包括机箱1以及设于机箱1内的反应装置2、输液***3以及***控制终端4，试样以及各试剂通过输液***3分批次进行计量并按计量顺序传输至反应装置2内，试样和各试剂在反应装置2内发生显色反应，并获得试样的吸光度***控制终端4电连接于反应装置2以将获取的吸光度经过***控制终端4换算成实际氨氮含量，***控制终端4电连接于输液***3以控制输液***3自动输送待检测的液体，每向反应装置2完成一次输液后，***控制终端4控制输液***2对仪器中的所有输液通道进行一次或多次清洗。
本发明实施例提供的氨氮在线监测仪，利用输液***3将试样以及各试剂按批次进行计量，完成后并按计量顺序依次输入至反应装置2内进行显色反应，并且，在每次完成传输动作后均对仪器所有的输液通道部进行一次或多次清洗，这样，避免人工测量时所带来的人为误差，并且减少试样以及各试剂之间在传输过程中的相互影响，提高测试结果的稳定性以及准确性，从而获得试样中氨氮的准确含量。
进一步地，请参考图1、图2、图3以及图5，在本实施例中，输液***3包括驱动机构31、分流装置32以及计量装置33，***控制终端4电连接于驱动结构31和分流装置32，计量装置33和反应装置2均连通于分流装置32，在驱动机构31的驱动力下，试样以及各试剂依次经过分流装置32分流后，进入计量装置33进行计量，计量完成后试样以及各试剂返回分流装置32以最终汇聚于反应装置2内进行显色反应，每向反应装置2完成一次输液后，***控制终端4控制驱动机构31和分流装置32对仪器中的所有输液通道进行一次或多次清洗。这样，减少试样以及各试剂之间在传输过程中的相互影响，提高测试结果的准确性。具体地，驱动机构31为一蠕动泵，蠕动泵的优点在于不与试剂直接接触，利用压力差实现试样以及各试剂由分流装置32传输至计量装置33内，并可实现正转和反转。试样和各试剂的流通路径为：在蠕动泵正转驱动力下，试样或试剂通过分流装置32分流后进入计量装置33内，计量出所需用量后，蠕动泵反转，将计量装置33内的试样或试剂回流至分流装置32内，最后，再经过分流装置32汇集于反应装置2内。当***控制终端4控制驱动机构31和分流装置32完成上述输液过程后，再将输液对象切换为清洗剂，该清洗剂将流经分流装置32和计量装置33，最终回流至分流装置32处并排出至外部，这样，对分流装置32内用于输液的通道和计量装置33用于计量的通道进行一次或多次清洗以降低试样以及各试剂之间在传输过程中的相互影响。
具体地，请参考图2和图3，在本实施例中，分流装置32为一多通阀组，多通阀组的其中一阀口通过一导管连通于计量装置33，多通阀组的另一阀口通过一导管连通于反应装置2，多通阀组的其他阀口通过若干导管分别连通于试剂、各试剂以及清洁剂，即试样、各试剂以及清洁剂可分别通过多通阀组依次进入计量装置33内，从而达到分流的目的，进入计量装置33内完成计量后，按原路回流至多通阀组内，再从多通阀组的一阀口进入反应装置2内。优选地，分流装置32为一九通阀组，九通阀组具有第一阀口321、第二阀口322、第三阀口323、第四阀口324、第五阀口325、第六阀口326、第七阀口327、第八阀口328以及第九阀口329，其中，第一阀口321通过导管连通于计量装置33，第九阀口329通过导管连通于反应装置2，其余阀口分别连通于试样、各试剂以及清洁剂，例如，第二阀口322通过导管连通于试样，当需计量第二阀口322处对应的试样时，第一阀口321和第二阀口322打开，其余阀口闭合，试样由第二阀口322进入九通阀组内，再由第一阀口321流出并进入计量装置33内进行计量，完成计量后，第一阀口321和第九阀口329均打开，其余的阀口闭合，这样，被计量的试样由第一阀口321进入九通阀组内，再由第九阀口329流出至反应装置2内。同理地，其他阀口对应的试剂也通过上述传输方式进入反应装置2内。
或者，图中未示，在本实施例中，分流装置32为一多联电磁阀，多联电磁阀的一端通过若干导管(图中未示)连通于试样、各试剂以及清洗剂，多联电磁阀的另一端通过一导管连通于计量装置33，多联电磁阀的第三端通过一导管连通于反应装置2。这样，多联电磁阀的一端分别与试样、各试剂以及清洁剂连通，即试样、各试剂以及清洁剂可分别通过多联电磁阀依次进入计量装置33内，从而达到分流的目的，进入计量装置33内完成计量后，按原路回流至多通阀组内，再由多联电磁阀进入反应装置2内。
进一步地，请参考图1和图2，计量装置33包括计量管331以及多个光计量单元332，各光计量单元332沿计量管的轴向方向依次设于计量管331的侧壁上，计量管331连通于分流装置32，各光计量单元332均电连接于驱动机构32。具体地，光计量单元332包括光发射器33a以及与该光发射器33a相对应的光接收器33b，光发射器33a和光接收器33b沿计量管331的径向方向相对设置于计量管331的两侧，正常工作状态下，光发射器33a一直保持光束的发出，并由光接收器33b接收，当试样或试剂于计量管331内的液面阻挡光束，使得光接收器33b没有接收光束时，完成一次计量，此时，驱动机构31的电机反转，将计量完毕的试样或试剂从计量管331中排出回流至分流装置32内，并且，在每次计量试剂的间隙，均重复上述动作对清洁剂进行一次或多次计量，用于清洁分流装置32以及计量管331。优选地，在本实施例中，在正常工作状态中，计量管331处于竖直状态，并在计量管331上设有两端各设有一光计量单元332，从而获得两种计量结果，当然，根据具体实际需要，可在计量管331上设置多个光计量单元332。
进一步地，请参考图1、图2和图4，在本实施例中，反应装置2包括壳体21、反应池22以及检测装置23。在一定温度下，试样以及各试剂于反应池22内进行显色反应，并通过检测装置23在反应前后进行分别进行吸光度检测，两侧检测的差值则为试样的吸光度。具体地，反应池22处于壳体21所围设形成的黑暗环境中，检测装置23为一分光光度计，包括设于反应池22一侧的发光端231以及设于反应池22相对一侧接收端232，通过检测试剂在反应前后波长的变化情况，得出试样的吸光度。
进一步地，请参考图2，在本实施例中，还包括一止液阀5，止液阀5一端连通于反应装置2止液阀的另一端连通于计量装置33。止液阀5的作用是控制进入反应装置2内的各试剂以及试样和防止反应装置2内的反应液回流至计量装置33内。
进一步地，请参考图1至图3，在本实施例中，还包括第一安装板61和第二安装板62，第一安装板61竖直立设于机箱1的底端部，并将机箱1内腔分隔成前室(图中未示)和后室(图中未示)，反应装置2和输液***3位于前室内且固定连接于第一安装板61，第二安装板62水平设置于第一安装板61的顶端部，***控制终端4设有于第二安装板6的上方。这样，便于日常维护管理，并且充分利用了机箱1内的空间。
进一步地，请参考图1和图2，在本实施例中，还包括若干试剂盒8，各试剂盒8设于前室内。优选地，各试剂盒8并排设于前室内，这样，将试样、各试剂以及清洁剂可分别盛放于对应的试剂盒8内，试样以及各试剂均处于稳定的环境中，从而获得更加真实的测试结果。
进一步地，请参考图1，在本实施例中，还包括一显示屏7，显示屏7电连接于***控制终端4且设于机箱1外侧。利用显示屏7实现数据结果，更加直观。
具体地，请参考图1至图5，当测试对象为水时，选择其他试剂有：显色反应剂碘化汞和碘化钾的混合物、清洗剂为蒸馏水，水样的氨氮含量测试步骤 如下：
第一，将试样水计量并传输至反应装置2内，；
第二，利用蒸馏水清洗分流装置32以及计量装置33，并将清洗废液由计量装置33排出至外部；
第三，将碘化汞和碘化钾混合物计量并传输至反应装置2内，静止10～15分钟后，检测反应液的波长，获得试样水的吸光度；
第四，利用蒸馏水清洗分流装置32以及计量装置33，并将清洗废液由计量装置33排出至外部；
第五，将试样水换成无氨水重复上述步骤，获得对照实验无氨水的吸光度；
第六，通过两次测量差值，计算出试样水的吸光度，反应废液由反应装置2排出至外部；
第七，***控制终端4再将该吸光度换算成为实际氨氮含量。
上述步骤过程中，在每次计量间隙均对分流装置32和计量装置33进行清洗，避免试剂之间或者试样水与各试剂之间以及试剂与试剂之间相互污染，从而提供检测结果的精确性，并获得增加的检测结果的稳定性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.氨氮在线监测仪，包括机箱，其特征在于，还包括设于所述机箱内反应装置、输液***以及***控制终端：
所述反应装置，供试样与试剂发生显色反应，以获得试样的吸光度；
所述输液***，连通于所述反应装置，将试样以及各试剂分批次计量并按计量顺序依次传输至所述反应装置内；
所述***控制终端，电连接于所述反应装置，以将所述吸光度换算为实际氨氮含量，所述***控制终端电连接于所述输液***以控制所述输液***自动输送待检测的液体，每向所述反应装置完成一次输液后，所述***控制终端控制所述输液***对仪器中的所有输液通道进行一次或多次清洗。
2.如权利要求1所述的氨氮在线监测仪，其特征在于，所述输液***包括向试样以及各试剂提供传输动力的驱动机构、用于分流试样与各试剂的分流装置以及计量装置，所述***控制终端电连接于所述驱动结构和所述分流装置，所述计量装置和所述反应装置均连通于所述分流装置，试样以及各试剂依次经过所述分流装置分流后，进入所述计量装置进行计量，计量完成后试样以及各试剂返回所述分流装置以最终汇聚于所述反应装置内进行显色反应，每向所述反应装置完成一次输液后，所述***控制终端控制所述驱动机构和所述分流装置对仪器中的所有输液通道进行一次或多次清洗。
3.如权利要求2所述的氨氮在线监测仪，其特征在于，所述分流装置为一多通阀组，所述多通阀组的其中一阀口通过一导管连通于所述计量装置，所述多通阀组的另一阀口通过一导管连通于所述反应装置，所述多通阀组的其他阀口通过若干导管分别连通于试样以及各试剂。
4.如权利要求2所述的氨氮在线监测仪，其特征在于，所述分流装置为一多联电磁阀，所述多联电磁阀的一端通过若干导管连通于试样、各试剂以及清洗剂，所述多联电磁阀另一端通过一导管连通于所述计量装置，所述多联电磁阀的第三端通过一导管连通于所述反应装置。
5.如权利要求2所述的氨氮在线监测仪，其特征在于，所述计量装置包括计量管以及多个用于检测所述计量管内试样或试剂液面高度的光计量单元，各所述光计量单元沿所述计量管的轴向方向依次设于所述计量管的侧壁上，所述计量管连通于所述分流装置，各所述光计量单元均电连接于所述驱动机构。
6.如权利要求1至5任意一项所述的氨氮在线监测仪，其特征在于，所述反应装置包括壳体、设于所述壳体内的反应池以及用于检测所述反应池内反应液吸光度的检测装置，所述检测装置设于所述壳体内。
7.如权利要求1至5任意一项所述的氨氮在线监测仪，其特征在于，还包括一止液阀，所述止液阀一端连通于所述反应装置，所述止液阀的另一端连通于所述计量装置。
8.如权利要求1至5任意一项所述的氨氮在线监测仪，其特征在于，还包括第一安装板和第二安装板，所述第一安装板竖直立设于所述机箱的底端部，并将所述机箱内腔分隔成前室和后室，所述反应装置和所述输液***位于所述前室内且固定连接于安装板上，所述第二安装板水平设置于所述第一安装板的顶端部，所述***控制终端设于所述第二安装板上。
9.如权利要求8所述的氨氮在线监测仪，其特征在于，还包括若干试剂盒，各所述试剂盒设于所述前室内。
10.如权利要求1至5任意一项所述的氨氮在线监测仪，其特征在于，还包括一显示屏，所述显示屏电连接于所述***控制终端且设于所述机箱外侧。
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