CN108318647A - 水质分析设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水质分析设备，可在水样中添加适量的清水与药剂，如此，除可以准确分析水样的水质，还可以省去额外设置用于稀释水样的设备。另外，本发明可对分析槽的内部进行清洗，以清洁分析槽中的污物，还透过采用大管径的水样导入管路，以确保水样的导入不受阻塞。再者，本发明可排出分析槽中过量的水样，而避免分析槽中水样的压力过大而发生泄漏的问题。

Description

水质分析设备

技术领域

本发明有关于一种分析设备，更详而言之，是一种可针对水样进行水质分析的水质分析设备。

背景技术

随着人们对环境的重视，各国政府大都会要求饮用水、地面水、地下水及家庭(或工业)污废水的水质要符合一定标准，以保护国家环境及人民健康，也因此各类水质的分析设备被广泛使用，一般来说，水质分析设备设有可导入水样的分析槽，并视水样的水质分析项目，分析槽所导入的水样中会被添加适当且适量的药剂，以跟水样中的污染物进行反应，而藉由对所反应的生成物进行分析而判断水质的状态。

举例而言，用于总有机碳浓度分析的水质分析设备，会先将水样稀释后导入分析槽中，再透过在分析槽中添加药剂，以使水样中的有机碳氧化而生成二氧化碳，如此，就可以利用非分布式红外线分析仪(Non-Dispersion Infrared，简称NDIR)，测得样水中的总有机碳浓度而分析水质。

然，目前的水质分析设备，需要面对导入水样的管路阻塞、额外设置用于稀释水样的设备、分析槽中的污物无法清洗与分析槽中水样的压力过大而发生泄漏等问题。再者，目前的水质分析设备，由于药剂的添加过程中经常会被溅射到分析槽的槽壁上，如此导致无法控制水样中药剂的实际添加量，而存在水样的水质分析无法准确的问题。

有鉴于上述，如何针对现有的水质分析设备进行改良，以解决上述的种种问题，即为本案发明待解决的技术课题。

发明内容

鉴于上述先前技术的种种问题，本发明的主要目的为提供一种水质分析设备，用于透过将清水与药剂导入水样中，以分析水样的水质。所提供的水质分析设备包括：分析槽、低点排水管路、水样导入管路、循环管路、药剂导入管路、清水导入管路以及分析模块。分析槽的内部具有槽体空间。槽体空间具有安全水位、定量水位、循环水位、位置高点与位置低点。低点排水管路自槽体空间中的位置低点延伸至分析槽外。水样导入管路自分析槽外延伸至槽体空间中的位置低点。循环管路的两端分别自分析槽外延伸至槽体空间中的循环水位与位置低点。药剂导入管路的一端延伸而与循环管路连通。清水导入管路自分析槽外延伸至槽体空间中的位置高点。分析模块令水样导入管路启动导入，将水样自位置低点导入槽体空间中，直到水样于槽体空间内的水位到达所述安全水位，接着，分析模块令循环管路启动循环，使循环管路中充满水样，而后，分析模块令低点排水管路启动排水，直到槽体空间内的水样排出，此后，分析模块令清水导入管路启动导入，将清水自位置高点导入槽体空间中，直到清水于所述槽体空间内的水位到达定量水位，之后，分析模块令循环管路启动循环，使循环管路中的水样与槽体空间的清水混合，分析模块还令药剂导入管路启动导入，将药剂导入槽体空间，直到槽体空间内的清水、水样与药剂按比例混合生成分析液体，藉以分析水样的水质。

可选择性地，本发明的水质分析设备包括安全排水管路与定量排水管路。安全排水管路自槽体空间中的安全水位延伸至分析槽外，以于水样于槽体空间内的水位超过安全水位时排除水样，使水样于槽体空间内的水位到达安全水位。定量排水管路自槽体空间中的定量水位延伸至分析槽外，当清水于槽体空间内的水位超过定量水位时，分析模块令定量排水管路启动排水，直到清水于槽体空间内的水位到达定量水位。

可选择性地，本发明的水质分析设备中，循环管路设有循环泵，分析模块藉由对循环泵的控制，令循环管路启动循环；药剂导入管路设有药剂导入泵，分析模块藉由对药剂导入泵的控制，令药剂导入管路启动导入；定量排水管路设有定量排水泵，分析模块藉由对定量排水泵的控制，令定量排水管路启动排水。

可选择性地，本发明的水质分析设备中，分析槽具有弧状内壁面，弧状内壁面延伸而环绕形成槽体空间，清水导入管路在位置高点对准弧状内壁面。

可选择性地，本发明的水质分析设备包括清洗模块，用于清洗分析槽的内部。当清洗分析槽的内部时，清洗模块令清水导入管路启动导入，将清水自位置高点流向弧状内壁面，而沿着弧状内壁面导入槽体空间，以在槽体空间中形成漩涡状的流体，直到完成分析槽内部的清洗。

可选择性地，本发明的水质分析设备包括化学清洗液导入管路，提供化学清洗液。化学清洗液导入管路的一端延伸而与清水导入管路连通。当清洗分析槽内部时，清洗模块令化学清洗液导入管路启动导入，将化学清洗液自位置高点沿着弧状内壁面导入槽体空间，以在槽体空间中形成漩涡状的流体，直到完成所述分析槽内部的清洗。

可选择性地，本发明的水质分析设备中，化学清洗液导入管路设有化学清洗液导入泵，分析模块藉由对化学清洗液导入泵的控制，令化学清洗液导入管路启动导入。水样导入管路的管径大于6mm。

可选择性地，本发明的水质分析设备中，药剂导入管路自分析槽外延伸至槽体空间中的循环水位；化学清洗液导入管路自分析槽外延伸至槽体空间中的位置高点。在槽体空间中，由高至低依序为位置高点、安全水位、定量水位、循环水位与位置低点。

可选择性地，本发明的水质分析设备中，水样导入管路设有水样导入阀体，分析模块藉由对水样导入阀体的控制，令水样导入管路启动导入；低点排水管路设有低点排水阀体，分析模块藉由对低点排水阀体的控制，令低点排水管路启动排水；清水导入管路设有清水导入阀体，分析模块藉由对清水导入阀体的控制，令清水导入管路启动导入。

相较于先前技术，本发明的水质分析设备，乃采用大管径的水样导入管路，以确保水样在水样导入管路中的导入不受阻塞，并可将定量的清水与水样混合以达成水样的稀释，而毋须额外设置用于稀释水样的设备，还可形成漩涡状的清洗流体，而清洗分析槽中的污物，另可排出过量的液体而避免分析槽中发生液体泄漏。再者，本发明的水质分析设备，可将定量的药剂透过循环方式添加到稀释后的水样，使得水样中药剂的实际添加量符合预期，而提升水样的水质分析的准确性。

附图说明

图1是本发明所述的水质分析设备的一实施例的架构图。

图2是本发明所述的水质分析设备的一实施例的分析槽内部清洗的状态示意图。

元件标号说明

1 水质分析设备

11 分析槽

111 槽体空间

112 弧状内壁面

113 清洗模块

114 化学清洗液导入管路

1141 化学清洗液导入泵

12 低点排水管路

121 低点排水阀体

13 水样导入管路

131 水样导入阀体

14 循环管路

141 循环泵

15 药剂导入管路

151 药剂导入泵

16 清水导入管路

161 清水导入阀体

17 分析模块

18 安全排水管路

19 定量排水管路

191 定量排水泵

L1 安全水位

L2 定量水位

L3 循环水位

P1 位置高点

P2 位置低点

具体实施方式

以下内容将搭配图式，藉由特定的具体实施例说明本发明的技术内容，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明亦可藉由其他不同的具体实施例加以施行或应用。本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下，进行各种修饰与变更。尤其是，于图式中各个组件的比例关系及相对位置仅具示范性用途，并非代表本发明实施的实际状况。

本发明提供一种水质分析设备，可在水样中添加适量的清水以进行稀释，并在稀释后的水样中加入适量的药剂以进行反应，如此，除可以准确分析水样的水质，还可以省去额外设置用于稀释水样的设备。另外，本发明可形成漩涡状的流体，以对分析槽的内部进行清洗，而清洁分析槽中的污物，且还可透过采用大管径的水样导入管路，以确保水样在水样导入管路中的导入不受阻塞。再者，本发明可排出分析槽中过量的水样，而避免分析槽中水样的压力过大而发生泄漏的问题。

针对本发明的水质分析设备的技术思想，以下参照本发明图式中图1至图2揭示的内容进行说明：

本发明的水质分析设备用于透过将适量的清水与药剂导入水样，藉以分析水样的水质是否符合卫生或环保要求。所述水样泛指取自于饮用水、地面水、地下水及家庭(或工业)污废水的液体。所述药剂泛指用于跟水样反应以进行水质分析的化学药剂。如图1所示的实施例架构图，水质分析设备1具有分析槽11、低点排水管路12、水样导入管路13、循环管路14、药剂导入管路15、清水导入管路16、分析模块17、安全排水管路18以及定量排水管路19。于本发明中，分析槽11与低点排水管路12、水样导入管路13、循环管路14、药剂导入管路15、清水导入管路16、安全排水管路18与定量排水管路19的接口处以密封材质密封，而避免各管路中的液体发生泄漏。惟应说明的是，本发明的水质分析设备1的架构可进行调整，省去低点排水管路12、水样导入管路13、循环管路14、药剂导入管路15、清水导入管路16、分析模块17、安全排水管路18与定量排水管路19的其中至少一者，亦即，本发明的水质分析设备的架构非以图1所示的架构为限。

于图1所示的实施例架构图中，分析槽11的内部具有用于容纳分析液体的槽体空间111，且因应分析液体的生成，槽体空间111中定义有安全水位L1、定量水位L2、循环水位L3、位置高点P1与位置低点P2。于本实施例中的架构设计，在槽体空间111中，由高至低依序为位置高点P1、安全水位L1、定量水位L2、循环水位L3与位置低点P2。

低点排水管路12自槽体空间111中的位置低点P2延伸至分析槽11外，用于将槽体空间111内的液体排出。可选择性地，低点排水管路12中可设置例如为气动阀的低点排水阀体121，以藉由低点排水阀体121的启闭，将槽体空间111内的液体适时适量地排出，惟应说明的是，要将液体适时适量地排出槽体空间111中有多种方式可以达成，不应以在低点排水管路12设置低点排水阀体121为限。

水样导入管路13自分析槽111外延伸至槽体空间111中的位置低点P2，使水样能经由位置低点P2由下而上逐步导入槽体空间111中。可选择性地，水样导入管路13中可设置例如为气动阀的水样导入阀体131，以藉由水样导入阀体131的启闭，将水样适时适量地导入槽体空间111中，惟应说明的是，要将水样适时适量地导入槽体空间111中有多种方式可以达成，不应以在水样导入管路13设置水样导入阀体131为限。于本实施例中，水样导入管路13采用的管径大于6mm，以透过大管径的水样导入管路，而确保水样在水样导入管路13中的导入过程中不受阻塞，使水质分析设备1可以正常运作，俾减少水质分析设备1的维护成本。

循环管路14的两端分别自分析槽111外延伸至槽体空间111中的循环水位L3与位置低点P2，俾可分别在槽体空间111中的循环水位L3与位置低点P2之间形成循环流体，使槽体空间111中的液体产生循环，让槽体空间111中液体的成分均匀混合。可选择性地，循环管路14中可设置例如蠕动马达的循环泵141，以藉由循环泵141所提供的动能，使槽体空间111中的液体产生循环，惟应说明的是，要使槽体空间111中的液体产生循环有多种方式可以达成，不应以在循环管路14中设置循环泵141为限。

药剂导入管路15的一端延伸而与循环管路14连通，以藉由循环管路14中所形成的循环流体的带动，而与槽体空间111中的液体成分完全混合以进行反应。可选择性地，药剂导入管路15可自分析槽11外直接延伸至槽体空间111中的循环水位L3，而非以连通循环管路14为限，且药剂导入管路15亦可设置例如蠕动马达的药剂导入泵151，以藉由药剂导入泵151所提供的动能，以引导药剂经由药剂导入管路15进入槽体空间111中，惟应说明的是，要引导药剂经由药剂导入管路15进入槽体空间111中有多种方式可以达成，不应以在药剂导入管路15中设置药剂导入泵151为限。

清水导入管路16自分析槽111外延伸至槽体空间111中的位置高点P1，使清水能经由位置高点P1由上到下逐步导入槽体空间111中。可选择性地，清水导入管路16可设置例如为气动阀的清水导入阀体161，以藉由清水导入阀体161的启闭，将清水适时适量地导入槽体空间111中，惟应说明的是，要将清水适时适量地导入槽体空间111中有多种方式可以达成，不应以在清水导入管路16设置清水导入阀体161为限。

安全排水管路18自槽体空间111中的安全水位L1延伸至分析槽11外，以排除槽体空间111内的水位超过安全水位L1的水样，使水样于槽体空间111内的水位到达安全水位L1，以避免分析槽11中水样的压力过大而发生泄漏，而大幅减少本发明水质分析设备发生异常的机会。

定量排水管路19自槽体空间111中的定量水位L2延伸至分析槽11外，以排除槽体空间111内水位超过定量水位L2的清水，使清水于槽体空间111内的水位到达定量水位L2，以确保水样的稀释浓度符合预期。可选择性地，定量排水管路19中可设置例如蠕动马达的定量排水泵191，以藉由定量排水泵191所提供的动能，以排除槽体空间111内水位超过定量水位L2的清水，惟应说明的是，要排除槽体空间111中的清水有多种方式可以达成，不应以在定量排水管路19中设置定量排水泵191为限。

分析模块17具有控制机制，可用于对水样的水质进行分析，于分析模块17执行分析业务时，首先，分析模块17可令水样导入管路13启动导入，将水样自位置低点P2由下而上逐步导入槽体空间111中，直到水样于槽体空间111内的水位到达安全水位L1，于本实施例中，分析模块17藉由对水样导入阀体131的控制，令水样导入管路13启动导入。接着，分析模块17令循环管路14启动循环，使循环管路14中充满水样，藉由固定长度的循环管路14储存定量的水样，于本实施例中，分析模块17藉由对循环泵141的控制，令循环管路14启动循环。

在循环管路14中充满水样后，分析模块17令低点排水管路12启动排水，直到清空槽体空间111内的水样，于本实施例中，分析模块17藉由对低点排水阀体121的控制，令低点排水管路12启动排水。接着，在槽体空间111内的水样清空后，分析模块17令清水导入管路16启动导入，将清水自位置高点P1导入槽体空间111中，直到清水于槽体空间111内的水位到达定量水位L2，使得槽体空间111储存定量的清水，于本实施例中，分析模块17藉由对清水导入阀体161的控制，令清水导入管路16启动导入，分析模块17藉由对定量排水泵191的控制，令定量排水管路19启动排水，排出槽体空间111内水位超过定量水位L2的清水。

之后，分析模块17令循环管路14启动循环，使循环管路14中定量的水样与槽体空间111中定量的清水混合，以将水样稀释成预定浓度，因而，本发明的水质分析设备毋须外接用于稀释水样的设备，于本实施例中，分析模块17藉由对循环泵141的控制，令循环管路14启动循环。同时，分析模块17还可令药剂导入管路15启动导入，将定量的药剂导入槽体空间111，直到槽体空间111内的清水、水样与药剂按比例混合生成分析液体，如此藉由分析液体就可以分析水样的水质，换言之，本发明的水质分析设备可在定量的水样中，添加适量的清水与药剂，以对水样进行适当的稀释与反应，而提高水样水质分析的准确性。于本实施例中，分析模块17藉由对药剂导入泵151的控制，令药剂导入管路15启动导入。

再者，本发明的水质分析设备1还具有清洗模块113，用于清洗槽体空间111内部的污物。如图2所示的分析槽内部清洗状态，分析槽11具有弧状内壁面112，弧状内壁面112延伸环绕而形成槽体空间111，清水导入管路16在位置高点P1(如图1所示)对准弧状内壁面112。当分析槽11内部清洗时，清洗模块113令清水导入管路16启动导入，将清水自位置高点P1流向弧状内壁面112，而藉由弧状内壁面112的引导由上而下进入槽体空间111，以在槽体空间111中形成漩涡状的流体，而冲刷分析槽11内部的污物，以完成分析槽11内部污物的清洗。

另外，如图1所示的实施例架构图，本实施例的水质分析设备1还具有一端延伸而与清水导入管路16连通的化学清洗液导入管路114，化学清洗液导入管路114提供化学清洗液。当清洗分析槽11内部时，清洗模块113令化学清洗液导入管路114启动导入，将化学清洗液自位置高点P1受弧状内壁面112的引导进入槽体空间111，以在槽体空间111中形成漩涡状的流体，而与分析槽11内部的污物反应，以完成分析槽11内部污物的清洗。

可选择性地，化学清洗液导入管路114可自分析槽11外延伸至槽体空间111中的位置高点P1，亦即，化学清洗液导入管路114非以连通清水导入管路16为限，且化学清洗液导入管路114可设置例如蠕动马达的化学清洗液导入泵1141，以藉由化学清洗液导入泵1141所提供的动能，以引导化学清洗液经由化学清洗液导入管路114进入槽体空间111。

综上所述，本发明的水质分析设备，可将定量的水样与清水混合，以将水样稀释成预定浓度，藉以省去额外设置用于稀释水样的设备。另外，本发明还可透过循环的方式，将定量的药剂跟稀释后的水样按比例混合，而生成分析液体藉以分析水样的水质。再者，本发明的水质分析设备还可形成漩涡状的流体，以冲刷内部的污物而进行清洗，以提高水质分析的准确度。此外，本发明的水质分析设备可排出过量的液体，而避免内部的液体压力过大而发生泄漏的问题。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及功效，而非用于限制本发明。任何熟习此项技术的人士均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如本发明申请专利范围所列。

Claims (10)

1.一种水质分析设备，其特征在于，用于透过将一清水与一药剂导入一水样中，以分析所述水样的水质，包括：

一分析槽，所述分析槽的内部具有一槽体空间，所述槽体空间具有一安全水位、一定量水位、一循环水位、一位置高点与一位置低点；

一低点排水管路，所述低点排水管路自所述槽体空间中的所述位置低点延伸至所述分析槽外；

一水样导入管路，所述水样导入管路自所述分析槽外延伸至所述槽体空间中的所述位置低点；

一循环管路，所述循环管路的两端分别自所述分析槽外延伸至所述槽体空间中的所述循环水位与所述位置低点；

一药剂导入管路，所述药剂导入管路的一端延伸而与所述循环管路连通；

一清水导入管路，所述清水导入管路自所述分析槽外延伸至所述槽体空间中的所述位置高点；以及

一分析模块，所述分析模块令所述水样导入管路启动导入，将所述水样自所述位置低点导入所述槽体空间中，直到所述水样于所述槽体空间内的水位到达所述安全水位，接着，所述分析模块令所述循环管路启动循环，使所述循环管路中充满所述水样，而后，所述分析模块令所述低点排水管路启动排水，直到所述槽体空间内的所述水样排出，此后，所述分析模块令所述清水导入管路启动导入，将所述清水自所述位置高点导入所述槽体空间中，直到所述清水于所述槽体空间内的水位到达所述定量水位，之后，所述分析模块令所述循环管路启动循环，使所述循环管路中的所述水样与所述槽体空间的所述清水混合，所述分析模块还令所述药剂导入管路启动导入，将所述药剂导入所述槽体空间，直到所述槽体空间内的所述清水、所述水样与所述药剂按比例混合生成一分析液体，藉以分析所述水样的水质。

2.如权利要求1所述的水质分析设备，其特征在于，还包括一安全排水管路与一定量排水管路，所述安全排水管路自所述槽体空间中的所述安全水位延伸至所述分析槽外，以于所述水样于所述槽体空间内的水位超过所述安全水位时排除所述水样，使所述水样于所述槽体空间内的水位到达所述安全水位；所述定量排水管路自所述槽体空间中的所述定量水位延伸至所述分析槽外，当所述清水于所述槽体空间内的水位超过所述定量水位时，所述分析模块令所述定量排水管路启动排水，直到所述清水于所述槽体空间内的水位到达所述定量水位。

3.如权利要求2所述的水质分析设备，其特征在于，所述循环管路设有一循环泵，所述分析模块藉由对所述循环泵的控制，令所述循环管路启动循环；所述药剂导入管路设有一药剂导入泵，所述分析模块藉由对所述药剂导入泵的控制，令所述药剂导入管路启动导入；所述定量排水管路设有一定量排水泵，所述分析模块藉由对所述定量排水泵的控制，令所述定量排水管路启动排水。

4.如权利要求1所述的水质分析设备，其特征在于，所述分析槽具有一弧状内壁面，所述弧状内壁面延伸而形成所述槽体空间，所述清水导入管路在所述位置高点对准所述弧状内壁面，所述水质分析设备还包括一清洗模块，用于清洗分析槽的内部，当清洗所述分析槽的内部时，所述清洗模块令所述清水导入管路启动导入，将所述清水自所述位置高点流向所述弧状内壁面，而沿着所述弧状内壁面导入所述槽体空间，以在所述槽体空间中形成漩涡状的流体，直到完成所述分析槽内部的清洗。

5.如权利要求4所述的水质分析设备，其特征在于，还包括一化学清洗液导入管路，提供一化学清洗液，所述化学清洗液导入管路的一端延伸而与所述清水导入管路连通，当清洗所述分析槽内部时，所述清洗模块令所述化学清洗液导入管路启动导入，将所述化学清洗液自所述位置高点沿着所述弧状内壁面导入所述槽体空间，以在槽体空间中形成漩涡状的流体，直到完成所述分析槽内部的清洗。

6.如权利要求5所述的水质分析设备，其特征在于，所述化学清洗液导入管路设有一化学清洗液导入泵，所述分析模块藉由对所述化学清洗液导入泵的控制，令所述化学清洗液导入管路启动导入。

7.如权利要求6所述的水质分析设备，其特征在于，所述药剂导入管路自所述分析槽外延伸至所述槽体空间中的所述循环水位；所述化学清洗液导入管路自所述分析槽外延伸至所述槽体空间中的所述位置高点。

8.如权利要求1所述的水质分析设备，其特征在于，所述水样导入管路设有一水样导入阀体，所述分析模块藉由对所述水样导入阀体的控制，令所述水样导入管路启动导入；所述低点排水管路设有一低点排水阀体，所述分析模块藉由对所述低点排水阀体的控制，令所述低点排水管路启动排水；所述清水导入管路设有一清水导入阀体，所述分析模块藉由对所述清水导入阀体的控制，令所述清水导入管路启动导入。

9.如权利要求1所述的水质分析设备，其特征在于，在所述槽体空间中，由高至低依序为所述位置高点、所述安全水位、所述定量水位、所述循环水位与所述位置低点。

10.如权利要求1所述的水质分析设备，其特征在于，所述水样导入管路的管径大于6mm。