一種實時在線檢測海水中硝酸根離子濃度的裝置的製作方法

2023-07-25 00:21:56 1

專利名稱：一種實時在線檢測海水中硝酸根離子濃度的裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於海洋環境檢測技術領域，涉及用於流動注射分析法測量海水中所含硝酸根離子濃度的裝置，具體講是一種實時在線檢測海水中硝酸根離子濃度的裝置。
背景技術：
由於資源開發和環境保護的需要，人們希望能夠實時在線檢測海洋中各種離子的濃度，流動注射分析儀是常用的檢測方法之一。流動注射分析儀一般包括控制模塊、檢測模塊、進樣模塊、檢測樣品和試劑等，進樣模塊在控制模塊的控制下，使檢測樣品和試劑進行混合和反應，產生出能夠吸收特定譜段光信號的化學物質，並在檢測模塊通過吸光度的測量得出反應物的吸光值，把檢測樣品和標準物質產生的吸光值進行比較得出檢測樣品的濃度。在海洋中實時在線使用流動注射分析儀與在實驗室條件下使用是不同的，在海洋自動在線檢測中，特別是在深海中，要克服海水的壓力，還要考慮防腐、絕緣、密封、電源等諸多因素，因此要設計一種體積小、耗電少、有利於在海洋中進行實時在線測量的裝置。

實用新型內容為解決上述技術問題，本實用新型提出一種體積小、耗電少、有利於在海洋中進行實時在線測量的檢測裝置。本實用新型的技術方案為一種實時在線檢測海水中硝酸根離子濃度的裝置，包括隔膜泵、電磁閥、反應線圈、鎘反應柱10、檢測器件18和若干通路19;其中，所述隔膜泵為三個隔膜泵並聯設置，分別為一號泵7、二號泵16和三號泵17 ；—號泵7的進口處設置三個並聯的電磁閥，分別為一號閥4、二號閥5和三號閥6，其中一號閥4進口連接一號池1，二號閥5進口連接二號池2，三號閥6進口連接三號池3 ；—號泵7的出口處設置兩個並聯的電磁閥，分別為四號閥8和五號閥9，其中四號閥8連接鎘反應柱10後與一號反應線圈11連接，五號閥9直接與一號反應線圈11連接；一號反應線圈11與二號反應線圈12串聯後連接檢測器件18 ；檢測器件18連接廢液池15 ；二號泵16的進口處連接四號池13，出口處連接五號閥9 ；三號泵17的進口處連接五號池14，出口處連接二號反應線圈12。所述檢測器件18包括光源20、流通池21和光譜儀22。所述一號池1中為一號標樣溶液，二號池2中為二號標樣溶液，三號池3中為待測海水，四號池13中為六次甲基四胺溶液，五號池14中為磺胺+NEDA顯色劑。本裝置主要採用小型隔膜泵和電磁閥作為樣品和試劑的輸送和控制裝置。隔膜泵的優點主要是體積小、耗電省、控制系統簡單、每路流體速度都可單獨控制。電磁閥的開閉能夠控制流路的開閉，但不能實現溶液的輸送。本實用新型的有益效果在於1、主要採用隔膜泵和電磁閥作為樣品和試劑的輸送裝置，由於隔膜泵和電磁閥具有體積小、控制簡單和耗電少等特點，該裝置非常適合自動在線海洋測量。2、採用預配製的標準樣品與實際測量樣品進行比測，克服了海洋在線監測中諸多
3外在因素對測量結果產生的影響，包括溫度、壓力等的影響，測試結果具有自校正性。3、光譜儀的檢測光譜範圍較寬，採用寬光譜的光譜儀可以利用其他譜段實現對測量譜段的校正，避免了由於光源系統不穩定對測量結果產生的影響。

圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是本實用新型中檢測器件18的結構示意圖；其中，1、一號池，2、二號池，3、三號池，4、一號閥，5、二號閥，6、三號閥，7、一號泵， 8、四號閥，9、五號閥，10、鎘反應柱，11、一號反應線圈，12、二號反應線圈，13、四號池，14、五號池，15、廢液池，16、二號泵，17、三號泵，18、檢測器件，19、通路，20、光源，21、流通池，22、
光譜儀。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例具體說明本實用新型。實施例1 參見圖1，本實用新型包括隔膜泵、電磁閥、反應線圈、鎘反應柱10、檢測器件18和若干通路19 ；其中，所述隔膜泵為三個隔膜泵並聯設置，分別為一號泵7、二號泵16和三號泵17 ；—號泵7的進口處設置三個並聯的電磁閥，分別為一號閥4、二號閥5和三號閥6，其中一號閥4進口連接一號池1，二號閥5進口連接二號池2，三號閥6進口連接三號池3 ； — 號泵7的出口處設置兩個並聯的電磁閥，分別為四號閥8和五號閥9，其中四號閥8連接鎘反應柱10後與一號反應線圈11連接，五號閥9直接與一號反應線圈11連接；一號反應線圈11與二號反應線圈12串聯後連接檢測器件18 ；檢測器件18連接廢液池15 ；二號泵16 的進口處連接四號池13，出口處連接五號閥9 ；三號泵17的進口處連接五號池14，出口處連接二號反應線圈12。參見圖2，所述檢測器件18包括光源20、流通池21和光譜儀22。所述一號池1中為一號標樣溶液，二號池2中為二號標樣溶液，三號池3中為待測海水，四號池13中為六次甲基四胺溶液，五號池14中為磺胺+NEDA顯色劑。本實用新型的工作流程如下(一)檢測一號池1中一號標樣溶液的硝酸根離子(濃度為A)與顯示劑反應產生的吸光度，步驟如下1、首先，檢測一號標樣溶液中原有的亞硝酸根離子直接與顯示劑反應產生的吸光度，包括如下步驟(1) 一號閥4通電開啟，二號閥5、三號閥6關閉，一號泵7通電工作吸一號標樣溶液與二號泵16通電工作吸入的六次甲基四胺溶液混合，得到混合溶液；(2)五號閥9通電開啟，四號閥8關閉，混合溶液直接經過一號反應線圈11充分混合反應後，與三號泵17通電工作吸入的磺胺+NEDA顯色劑混合，再經過二號反應線圈12充分混合反應，反應後的溶液經過檢測器件18檢測；(3)檢測器件18的光源20發射的光線經過光纖的傳輸透過流通池21，光譜儀22 檢測透過流通池21的光線強度，在410nm處測量光強度值，與610nm處測量值參比，計算其吸光度，得數值DAl ；
4[0024](4)經步驟(3)檢測後的溶液排出到廢液池15。2、再次，檢測一號標樣溶液中硝酸根離子被鎘反應柱還原後生成的亞硝酸根離子與顯示劑反應產生的吸光度，包括如下步驟(1)五號閥9關閉，四號閥8通電開啟，一號池1中的一號標樣溶液與二號泵16吸入的六次甲基四胺溶液混合後通過鎘反應柱10，經過一號反應線圈11反應，然後與三號泵 17吸入的磺胺+NEDA顯色劑混合後再經過二號反應線圈12反應，反應後的溶液經過檢測器件18檢測；(2)重複步驟1中的步驟(3)，檢測得出溶液的吸光度，得數值DA2 ；(3)重複步驟1中的步驟⑷。3、最後，根據步驟1和步驟2得到的數值A和數值B計算一號標樣溶液中硝酸根離子與顯示劑反應產生的吸光度，即數值DA =DA = DA1-DA2。( 二)檢測二號池2中二號標樣溶液的硝酸根離子(濃度為B)與顯示劑反應產生的吸光度，步驟如下1、首先，檢測二號標樣溶液中原有的亞硝酸根離子直接與顯示劑反應產生的吸光度，包括如下步驟(1) 一號閥4和三號閥6關閉，二號閥5通電開啟，一號泵7通電工作吸二號標樣溶液與二號泵16通電工作吸入的六次甲基四胺溶液混合，得到混合溶液；(2)重複流程(一)中步驟1的(2)、(3)和，得數值DBl。2、再次，檢測二號標樣溶液中硝酸根離子被鎘反應柱10還原後生成的亞硝酸根離子與顯示劑反應產生的吸光度，步驟同流程(一)中的步驟2，得數值DB2。3、同流程(一)中的步驟3，得數值DB =DB = DB1-DB2。(三)檢測三號池3中待測海水的硝酸根離子與顯示劑反應產生的吸光度，步驟如下1、首先，檢測待測海水中原有的亞硝酸根離子直接與顯示劑反應產生的吸光度， 包括如下步驟(1) 一號閥4和二號閥5關閉，三號閥6通電開啟，一號泵7通電工作吸待測海水與二號泵16通電工作吸入的六次甲基四胺溶液混合，得到混合溶液；(2)重複流程(一)中步驟1的(2)、(3)和(4)，得數值Dffl02、再次，檢測待測海水中硝酸根離子被鎘反應柱10還原後生成的亞硝酸根離子與顯示劑反應產生的吸光度，步驟同流程(一)中的步驟2，得數值DW2。3、同流程(一)中的步驟3，得數值DW =Dff = DW1-DW2。(四)根據一號標樣溶液、二號標樣溶液和待測海水的吸光度數值DA、數值DB和數值DW ；以及一號標樣溶液和二號標樣溶液的硝酸根離子濃度數值A和數值B ；可以計算出待測海水中硝酸根離子的濃度，數值W :W = A+[ (DW-DA) / (DB-DA) ] X (B-A)。
權利要求1.一種實時在線檢測海水中硝酸根離子濃度的裝置，其特徵在於，包括隔膜泵、電磁閥、反應線圈、鎘反應柱(10)、檢測器件(18)和若干通路(19)；其中，所述隔膜泵為三個隔膜泵並聯設置，分別為一號泵(7)、二號泵(16)和三號泵(17)； 所述一號泵(7)的進口處設置三個並聯的電磁閥，分別為一號閥G)、二號閥(5)和三號閥(6)，其中一號閥(4)進口連接一號池(1)，二號閥(5)進口連接二號池0)，三號閥(6) 進口連接三號池(3)；—號泵(7)的出口處設置兩個並聯的電磁閥，分別為四號閥(8)和五號閥(9)，其中四號閥(8)連接鎘反應柱(10)後與一號反應線圈(11)連接，五號閥(9)直接與一號反應線圈(11)連接；一號反應線圈(11)與二號反應線圈(12)串聯後連接檢測器件(18)；檢測器件(18)連接廢液池(15)；所述二號泵(16)的進口處連接四號池(13)，出口處連接五號閥(9)； 所述三號泵(17)的進口處連接五號池(14)，出口處連接二號反應線圈(12)。
2.根據權利要求1所述實時在線檢測海水中硝酸根離子濃度的裝置，其特徵在於，所述檢測器件(18)包括光源(20)、流通池(21)和光譜儀22)。
3.根據權利要求1所述實時在線檢測海水中硝酸根離子濃度的裝置，其特徵在於，所述一號池(1)中為一號標樣溶液，二號池O)中為二號標樣溶液，三號池(3)中為待測海水，四號池(13)中為六次甲基四胺溶液，五號池(14)中為磺胺+NEDA顯色劑。
專利摘要本實用新型屬於海洋環境檢測技術領域，具體講是一種實時在線檢測海水中硝酸根離子濃度的裝置。其技術方案為其包括隔膜泵、電磁閥、反應線圈、鎘反應柱、檢測器件和若干通路；其中，隔膜泵為三個隔膜泵並聯設置，分別為一號泵、二號泵和三號泵；一號泵進口設置三個並聯的電磁閥，一號閥進口連接一號池，二號閥進口連接二號池，三號閥進口連接三號池；一號泵出口設置兩個並聯的電磁閥，四號閥連接鎘反應柱後與一號反應線圈連接，五號閥直接與一號反應線圈連接；一號反應線圈與二號反應線圈串聯後連接檢測器件；檢測器件連接廢液池；二號泵進口連接四號池，出口連接五號閥；三號泵進口連接五號池，出口連接二號反應線圈。有利於在海洋中在線測量。
文檔編號G01N21/78GK202024965SQ201120143930
公開日2011年11月2日 申請日期2011年5月9日 優先權日2011年5月9日
發明者張曉東, 曹志敏, 許淑梅 申請人:中國海洋大學