CN214668982U - 一种在线监测仪器的全自动检定质控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种在线监测仪器的全自动检定质控装置，包括壳体及安装于壳体上的配液单元、控制单元和多个指示灯，配液单元用于制备测试液，测试液用于待检在线监测仪器的检定，配液单元包括多个试剂瓶和多个试剂管道，每个试剂瓶分别与一组试剂管道对应连接，控制单元与指示灯电连接，每个指示灯分别与一组试剂管道对应设置，指示灯用于指示对应的试剂管道的状态。本实用新型对待检在线监测仪器进行自动检定，可以智能化指示试剂瓶及试剂管道的状态，排除人工操作的失误。

Description

一种在线监测仪器的全自动检定质控装置

技术领域

本实用新型属于计量检定领域，尤其涉及一种在线监测仪器的全自动检定质控装置。

背景技术

在对水质自动监测过程中，设备需要24小时不间断稳定工作，需要对其进行定期检定。目前的检定工作大多采取人工检定，完成单台设备全套检定实验至少需要48小时。期间需要技术人员值守进样，一般需要两人轮流执行，造成人力大量消耗，效率低下。而且人工检定仪器时通常无法实时处理和比对实验数据，全部实验结束后将会积攒大量原始数据，容易发生错漏等现象。

随着全国生态环境监测体系的建立与健全，内部质量控制与外部质量监督相结合已成为政策方向和必然趋势。全国在线监测各级点位日益增加，现有的人工检定模式已不能满足日益增长的监测需求。

实用新型内容

针对背景中的问题，本实用新型的目的在于提供一种在线监测仪器的全自动检定质控装置，对待检在线监测仪器进行自动检定，可以智能化指示试剂瓶及试剂管道的状态，排除人工操作的失误。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种在线监测仪器的全自动检定质控装置，包括壳体及安装于所述壳体上的配液单元、控制单元和多个指示灯，所述配液单元用于制备测试液，所述测试液用于待检在线监测仪器的检定，所述配液单元包括多个试剂瓶和多个试剂管道，每个所述试剂瓶分别与一组所述试剂管道对应连接，所述控制单元与所述指示灯电连接，每个所述指示灯分别与一组所述试剂管道对应设置，所述指示灯用于指示对应的试剂管道的状态。

优选的，所述配液单元还包括多通注射泵、蠕动泵和样品杯，所述样品杯包括入液口和出液口，所述多通注射泵与所述入液口连接，所述蠕动泵与所述出液口连接，所述多通注射泵与所述试剂管道分别连接，所述多通注射泵用于将母液或纯水传输到所述样品杯内，所述蠕动泵用于排出所述样品杯中的液体。

优选的，所述配液单元还包括多通排阀和往复泵，所述多通排阀与所述试剂管道分别连接，所述多通排阀与所述往复泵连接，所述往复泵与所述入液口连接，所述往复泵用于将校准液或待测水样或纯水传输到所述样品杯内。

优选的，所述样品杯设置有溢流口。

优选的，所述多通注射泵包括排液口。

优选的，还包括扫描器，所述扫描器安装于所述壳体上，所述试剂瓶上设置有标签，所述扫描器用于扫描标签，所述扫描器与所述控制单元电连接。

优选的，还包括通信器，用于与远程软件进行通信。

优选的，所述壳体上还安装有温湿度传感器。

优选的，还包括缺液传感器，所述缺液传感器安装于所述试剂管道上，缺液传感器与所述控制单元电连接。

优选的，还包括冷藏箱，所述试剂瓶放置于所述冷藏箱内。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果有：

1.指示灯可以指示对应的试剂管道及该试剂管道连接的试剂瓶的状态，避免人工操作工作中忽略试剂瓶内缺液，或连接试剂瓶与试剂管道错误；

2.当已有的校准液的浓度点不足时，可以在样品杯配制所需的测试液；

3.安装试剂瓶时，使用扫描器扫描试剂瓶上的标签后，显示屏直接显示试剂瓶内校准液的浓度等信息和需要连接的试剂管道的位置，以及点亮该试剂管道对应的指示灯；

4.冷藏箱冷藏试剂瓶，对瓶内的校准液进行保存，避免校准液的稳定性下降。

附图说明

图1是一种在线监测仪器的全自动检定质控装置的使用状态图；

图2是一种在线监测仪器的全自动检定质控装置去除壳体后侧的结构示意图(后视图)。

图3是一种在线监测仪器的全自动检定质控装置去除壳体后侧的结构示意图(轴测图)。

附图中标记：1、壳体；101、安装面板；102、管道通孔；103、接口板；104、显示屏；105、扫描器；106、指示灯；107、温湿度传感器；108、门板；2、配液单元；201、多通排阀；202、往复泵；203、样品杯；204、多通注射泵；205、蠕动泵；3、控制单元。

具体实施方式

为了使本实用新型的技术方案更加明白，结合以下实例对本实用新型进行进一步的详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实施例所述的全自动质控装置是一种能够检查水质在线监测仪器工作是否正常以及分析数据是否有效的质量监控***。质控装置参照计量检定规程以及国家环境保护标准，内置检定流程，对待检在线监测仪器进行自动检定，并获取测试数据给出检定结果。

现有的全自动质控装置采用自动化运行代替传统手工检定，减少了工作人员在监测现场的工作强度和各项支出。本实施例所要达到的技术效果为：在现有技术的基础上，对质控装置在检定过程中的智能化水平进行提升，排除人工操作可能造成的失误，从而提高工作人员的工作效率，确保待检在线监测仪器的测试数据的可靠性。

实施例一

请参考图1～3，本实施例提供一种在线监测仪器的全自动检定质控装置，包括壳体1、配液单元2(如图3)和控制单元3(如图2)。

在本实施例中，壳体1包括安装面板101和侧壁。具体的，安装面板101设置在壳体1的内部的正面，侧壁设置在安装面板101的四周。配液单元2和控制单元3分别安装在安装面板101上，图1中显示了配液单元2的一部分，但未标注配液单元2，图3中标注了配液单元2。

配液单元2包括试剂瓶(未图示)、试剂管道(未图示，通常为胶管)、多通排阀201、往复泵202和样品杯203。如图2和3，多通排阀201具体可以是设置在安装面板101的中部左侧，并且隐藏设置在安装面板101的背面。如图1～3，往复泵202具体可以是设置在安装面板101的中部右侧，样品杯203具体可以是设置在安装面板101的下部左侧。

在本实施例中，试剂瓶设置有五个(在其他实施例中，可以设置为其他个数)。其中三个试剂瓶内分别装有不同浓度的校准液，一个试剂瓶内装有纯水(即零点校准液)，一个试剂瓶内装有待测水样。校准液为预先配制好的已知浓度的标准溶液。

试剂瓶放置在壳体1外面的冷藏箱(未图示)内。冷藏箱可以对试剂瓶内的校准液进行冷藏保存，提高溶液的稳定性，从而提高本实施例所述的质控装置检定的稳定性。

每个试剂瓶分别与一组试剂管道对应连接，壳体1上设置有多个的管道通孔102，如图3，管道通孔102具体可以是设置在左侧壁的下部。每组试剂管道分别穿过一个管道通孔102，从而与壳体1内部的多通排阀201连接。

在本实施例中，多通排阀201为五通排阀，五个阀口分别与五个试剂瓶连接(以下所述连接均为通过管路连接)，即每种测试液(校准液或待测水样或纯水)使用单独的通路进液。连接到本实施例所述的质控装置的样品杯203。

往复泵202分别与多通排阀201的出液口和样品杯203的入液口(样品杯203可以设置有多个入液口，分别与多通注射泵204和往复泵202连接)连接。本实施例所述的质控装置设置通过往复泵202将多通排阀201内的测试液传输到样品杯203。

当已有的校准液的浓度满足检定所需，即用于检定的测试液无需配制时，本实施例所述的质控装置通过多通排阀201和往复泵202直接将所需体积和浓度的测试液传输到样品杯203内，再传输到待检在线监测仪器进行测试。

多通排阀201为电控元件，与控制器(未标示)电连接，控制器控制每种液体对应的通路的开启和关闭，提高直接获取的测试液的浓度的精准度，从而提高本实施例所述的质控装置的检定精度，同时还提高质控装置的自动化和智能化。

配液单元2还包括多通注射泵204和蠕动泵205。如图1～3，多通注射泵204具体可以是设置在安装面板101的下部右侧，蠕动泵205具体可以是设置在多通注射泵204和样品杯203之间。

在本实施例中，多通注射泵204为九通注射泵，其中的三个阀口分别连接有不同浓度的母液(在其他实施例中，可以设置为其他个数的阀口分别连接有相应种类的母液)，母液也为预先配制好的已知浓度的标准溶液，并且为较高的浓度，以便进行稀释，配制为较低浓度的测试液，一个阀口连接有纯水，一个阀口为多通注射泵204的出液口，与样品杯203的入液口连接，另外还设置一个阀口作为排液口(未标示)，剩余的阀口为预留阀口。

多通注射泵204也为电控元件，与控制器电连接，控制器控制切换阀口抽取母液和纯水，注入样品杯203内，进行所需体积和浓度的测试液的配制。

在本实施例中，由于多通注射泵204到样品杯203的管路为一条，即不同的液体共用一条出液管路，而多通注射泵204每次向样品杯203注入定量的液体后，其内部会留有残液，混入下一种液体中，因此当切换需要注入样品杯203的液体时，首先用一定量的该液体对多通注射泵204进行润洗，然后再用纯水进行清洗，由此产生的废液从排液口排出到废液桶内，然后再将该液体注入样品杯203进行测试液的配制。

在本实施例中，在样品杯203的出液口设置一条支路管路，作为清洗废液管路，清洗废液管路也与蠕动泵205连接。当每次完成测试液的配制后，多通注射泵204将一定量的纯水注入样品杯203进行清洗，蠕动泵202通过清洗废液管路将清洗产生的废液排出到废液桶内，然后再进行下一次的测试液的配制。

同样的，通过润洗多通注射泵204和清洗样品杯203，可以提高配制的测试液的浓度的精准度，从而提高本实施例所述的质控装置的检定精度，同时还提高本实施例所述的质控装置的自动化和智能化。

样品杯203的容积可以设置为200～300mL。样品杯203内设置有三个液位传感器，分别对应高、中、低三种液位，用于不同体积和浓度的测试液的配制需求。液位传感器用于测量样品杯203内液位的压力，并将静压转换为电信号，再经过温度补偿和线性修正，转化成标准电信号，反馈到控制器。

配制的测试液的体积不宜超过样品杯203容积的三分之二。因此样品杯203设置有溢流口，避免因检定程序运行错误导致样品杯内的液体过多，可能对机器造成的损坏。溢流口与废液桶连接。

溢流口还可以实现样品杯203与外界进行换气。

待检在线监测仪器从本实施例所述的质控装置的样品杯203中抽取测试液进行测试。。

如图2，控制单元3具体可以是设置在安装面板101的上部左侧，并且隐藏设置在安装面板101的背面。控制单元3包括上述控制器和通信器(未标示)。控制器包括存储器(如内存条或SD卡)，存储器用于存储检定程序，当机器运行时，控制器读取相应的操作指令，并形成控制信号控制相应的操作机构执行，实现本实施例所述的质控装置的自动化。如上述的多通注射泵204、往复泵202和蠕动泵205，均由控制器控制进行液体的抽取或传输。

通信器用于与待检在线监测仪器进行通信，实时采集待检在线监测仪器的测试数据。

壳体1上还安装有接口板103。如图3，接口板103具体可以是设置在右侧壁。接口板103与通信器通信连接，接口板103采用串口通讯，使用Modbus协议进行远程数据传输，与待检在线监测仪器的通讯口RS232或485接口通信连接。

本实施例所述的质控装置读取待检在线监测仪器的测试数据，并通过无线网络发送到后台***中。后台***将分散建设的若干应用信息方法进行整合，通过计算机网络构建的信息交换平台，它使若干个应用子方法进行信息/数据的传输及共享，提高信息资源的利用率，成为进行信息化建设的基本目标，保证分布异构方法之间互联互通，建立中心数据库，完成数据的抽取、集中、加载及展现，构造统一的数据处理和交换。

通信器还用于与配套的远程软件，如移动端APP，进行通信，可以远程查看测试数据和测试进度，以及从后台***下载测试报告模板，待测试结束后，根据测试记录，生产该记录的测试报告，进行传输和打印。

在后台***或远程软件中，存储有各参数水质在线监测仪器的检定项目及合格范围，通过远程软件中即可直接查看待检在线监测仪器的测试数据，并与对应检定规程自动计算相应的指标数值进行比较，评价各检定项目是否合格。

在本实施例中，安装面板101的上部右侧上安装有显示屏104。显示屏104也可以对测试数据和测试进度进行显示。显示屏104还可以显示本实施例所述的质控装置当前的工作状态及工作参数，以及录入质控装置的运行信息，如使用者的登录、检定参数的设置等，以及选择运行模式。

在本实施例中，壳体1上还安装有扫描器105，如图3，扫描器105具体可以是设置在管道通孔102的上方。扫描器105与控制器电连接。每个试剂瓶上设置有二维码标签(在其他实施例中，标签还可以是条形码、三维码等)，记录有瓶内校准液的浓度等信息。当进行试剂瓶的安装时，使用扫描器105扫描二维码标签，显示屏104直接显示试剂瓶内校准液的浓度等信息和需要连接的试剂管道的位置，避免在试剂瓶的安装过程中因人工操作不当或错误对测试数据产生的影响。

在本实施例中，壳体1上还安装有多个的指示灯106，指示灯106与控制器电连接。每个指示灯106分别对应设置在一个管道通孔102的上方。当使用扫描器105扫描试剂瓶的二维码标签时，需要与对应试剂瓶进行连接的试剂管道上方的指示灯106点亮，提示工作人员将试剂瓶安装到正确的试剂管道上，同样避免在试剂瓶的安装过程中因人工操作不当或错误对测试数据产生的影响。

在本实施例中，每组试剂管道上分别夹设有缺液传感器(未图示)，缺液传感器与控制器电连接。缺液传感器用于感应试剂管道内是否有液体流过。当试剂瓶内的测试液用尽时，对应的试剂管道上方的指示灯106点亮，提示工作人员更换对应的试剂瓶。

扫描器105和指示灯106可以极大的提高工作人员在试剂瓶的安装和更换过程中的工作效率，同时通过智能化的指示排除人工操作可能的失误，确保待检在线监测仪器的测试数据的可靠性。

在本实施例中，壳体1上安装有温湿度传感器107。温湿度传感器107用于记录配液环境的温度和湿度，并传输到后台***中。

在本实施例中，壳体1还包括门板108，门板108与安装面板101铰接，门板108用于盖合在安装面板101上，对安装面板101上的操作机构形成保护，避免与外界磕碰，造成损坏。

本实施例所述的质控装置实现全过程留痕和全环节跟踪，符合当前环境监测数据“保真”和“打假”的主基调，对强化质量监管能力、实现水质自动监测的量值溯源具有重要的推动意义。

实施例二

本实施例提供一种实施例一所述的质控装置使用的检定方法，包括以下步骤：

S1.准备三种已知浓度的校准液，以及纯水和待测水样。另外还准备三种已知浓度且较高浓度的母液。

校准液预先根据检定规程中的待检参数进行配制，装在对应的试剂瓶内。每个试剂瓶上设置有二维码标签，记录有瓶内校准液的浓度等信息。

S2.根据检定规程，直接输送校准液或待测水样或纯水，或智能配制所需的测试液。

实施例一所述的质控装置通过控制器分别控制多通注射泵204将母液和纯水根据检定程序以一定的顺序和体积传输到样品杯203内进行测试液的配制。

S3.由待检在线监测仪器对测试液进行测试，以获得测试液的测试数据。

待检在线监测仪器采用连续测定模式，实施例一所述的全自动质控装置依次向待检在线监测仪器传输直接获取或配制的测试液，待检在线监测仪器对测试液进行逐次测试，得到一组测试数据。

S4.待检在线监测仪器将测试数据传输到实施例一所述的质控装置，由质控装置通过无线网络发送到数据交换平台。

具体地，在待检在线监测仪器对测试液进行测试之前，待检在线监测仪器与质控装置预先通信连接，每组测试结束时，待检在线监测仪器通过通信的方式将测试数据传输到质控装置，质控装置再发送到数据交互平台。

S5.远程软件可直接查看待检在线监测仪器的测试数据，并与对应检定规程自动计算相应的指标数值进行比较，评价各检定项目是否合格。

在使用本实施例所述的方法实现上述步骤中，可以通过预先设定检定程序，工作人员随时随地通过远程软件进行测试数据的查看，也可以远程操控，临时增加检定的浓度点，进而大幅地提高工作效率，减少人工比对、处理大量测试数据时发生的错漏，解决出现问题难以定位溯源的问题。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种在线监测仪器的全自动检定质控装置，其特征在于，包括壳体及安装于所述壳体上的配液单元、控制单元和多个指示灯，所述配液单元用于制备测试液，所述测试液用于待检在线监测仪器的检定，所述配液单元包括多个试剂瓶和多个试剂管道，每个所述试剂瓶分别与一组所述试剂管道对应连接，所述控制单元与所述指示灯电连接，每个所述指示灯分别与一组所述试剂管道对应设置，所述指示灯用于指示对应的试剂管道的状态。

2.根据权利要求1所述的在线监测仪器的全自动检定质控装置，其特征在于，所述配液单元还包括多通注射泵、蠕动泵和样品杯，所述样品杯包括入液口和出液口，所述多通注射泵与所述入液口连接，所述蠕动泵与所述出液口连接，所述多通注射泵与所述试剂管道分别连接，所述多通注射泵用于将母液或纯水传输到所述样品杯内，所述蠕动泵用于排出所述样品杯中的液体。

3.根据权利要求2所述的在线监测仪器的全自动检定质控装置，其特征在于，所述配液单元还包括多通排阀和往复泵，所述多通排阀与所述试剂管道分别连接，所述多通排阀与所述往复泵连接，所述往复泵与所述入液口连接，所述往复泵用于将校准液或待测水样或纯水传输到所述样品杯内。

4.根据权利要求2所述的在线监测仪器的全自动检定质控装置，其特征在于，所述样品杯设置有溢流口。

5.根据权利要求2所述的在线监测仪器的全自动检定质控装置，其特征在于，所述多通注射泵包括排液口。

6.根据权利要求1所述的在线监测仪器的全自动检定质控装置，其特征在于，还包括扫描器，所述扫描器安装于所述壳体上，所述试剂瓶上设置有标签，所述扫描器用于扫描标签，所述扫描器与所述控制单元电连接。

7.根据权利要求1所述的在线监测仪器的全自动检定质控装置，其特征在于，控制单元包括通信器。

8.根据权利要求1所述的在线监测仪器的全自动检定质控装置，其特征在于，所述壳体上还安装有温湿度传感器。

9.根据权利要求1所述的在线监测仪器的全自动检定质控装置，其特征在于，还包括缺液传感器，所述缺液传感器安装于所述试剂管道上，缺液传感器与所述控制单元电连接。

10.根据权利要求1所述的在线监测仪器的全自动检定质控装置，其特征在于，还包括冷藏箱，所述试剂瓶放置于所述冷藏箱内。

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