水中重金屬總鉛在線監測儀的製作方法

2023-08-08 12:14:21

水中重金屬總鉛在線監測儀的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉提供一種可在線監測水中鉛含量、誤差小、性能穩定的水中重金屬總鉛在線監測儀，包括包括採樣單元、試劑供應單元、反應單元、監測裝置；所述反應單元包括反應杯，所述監測裝置包括主控器至少一個紫外線燈、對應設置於所述反應杯上的檢測光源、光接收器，所述光接收器經由放大電路與所述主控器對應電連接；所述採樣單元包括採樣泵、過濾管、與該採樣泵對應連通的原液存儲倉，所述試劑供應單元包括至少一個用於盛放試劑液的試劑液存儲倉、與試劑液存儲倉連通的試劑液蠕動泵；還包括混合液單元，所述混合液單元包括混合液杯，在混合液杯內還對應設置有用於對該混合液杯內的混合液進行加熱的第一電加熱體、第一溫度傳感器。
【專利說明】水中重金屬總鉛在線監測儀

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種重金屬在線監測儀，尤其涉及一種可實時檢測水體中重金屬鉛的水中重金屬總鉛在線監測儀。

【背景技術】
[0002]重金屬一直是國內外汙染治理與環境監測的重點，重金屬中毒所引起的疾病常有發生，鉛是重金屬中的一種常見元素，總鉛指的是IL水中總鉛的含量(包括各種形態鉛濃度的總和)。如果水中鉛含量較高，被人飲用則會在體內累積，當長期飲用就會導致一些疾病的產生，同時其對水環境質量和人體健康有著不可估量的危害。隨著社會經濟的發展，儘管環境保護管理部門作出各種努力，但工礦企業外排一類汙染物總鉛仍呈上升之勢，其排放的工業廢水時有超標排放現象，且由於水體自淨作用時間短等因素，近幾年來多次發生水質鉛超標現象，造成地表水質量以及沿線水廠的源水質量有重要的影響，嚴重威脅到人民群眾的飲水安全。因此對總鉛的監測十分重要。
[0003]目前重金屬鉛在線監測儀的廠家非常少，其技術主要以標準的光學比色
[0004]法、離子選擇性電極法和陽極溶出伏安法即極譜法為主。其中標準的光學比色法所需試劑量較大，導致化學試劑消耗量大，無形中給用戶使用該儀器增加不少運行負擔，而且這種方法在重金屬總量測定過程中樣品的預處理過程複雜、耗時長，對於水質在線監測而言實時性很差。離子選擇性電極法局限性更大，由於目前具有選擇性的離子電極本身就很少，所以採用該方法只能滿足極少種類的重金屬在線監測，而且由於是離子選擇性電極，所以該方式只能監測水中的重金屬離子；由於電極本身的使用條件不能接觸強酸，使得進行水中重金屬總量監測受到了很大的約束。而對於在線監測而言，只能用於水質非常清澈、重金屬含量較低且重金屬在水中的存在形態單一的情況下。當水樣本身很渾濁或含有大量雜質乃至腐蝕性物質時測量的準確度就會大大下降。由於重金屬汙染的危害性，因此建立重金屬汙染預警系統對重金屬汙染進行實時監控，變得日益緊迫，近年來對重金屬在線監測儀器的需求也日益顯現。


【發明內容】

[0005]本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，適應現實需要，提供一種可在線監測水中鉛含量、誤差小、性能穩定的水中重金屬總鉛在線監測儀，。
[0006]為了實現本實用新型的目的，本實用新型所採用的技術方案為:
[0007]設計一種水中重金屬總鉛在線監測儀，包括採樣單元、試劑供應單元、反應單元、監測裝置；所述反應單元包括反應杯，所述監測裝置包括主控器、對應設置於所述反應杯上用於向反應杯內照射紫外線線的至少一個紫外線燈、對應設置於所述反應杯上的檢測光源、以及與所述檢測光源匹配的光接收器，所述光接收器經由放大電路與所述主控器對應電連接；其特徵在於:
[0008]所述採樣單元包括採樣泵、過濾管、與該採樣泵對應連通的原液存儲倉，
[0009]所述試劑供應單元包括至少一個用於盛放試劑液的試劑液存儲倉、以及與所述試劑液存儲倉對應連通的試劑液蠕動泵；本水中重金屬總鉛在線監測儀還包括混合液單元，所述混合液單元包括其內設有攪拌葉的混合液杯，在所述混合液杯內還對應設置有用於對該混合液杯內的混合液進行加熱的第一電加熱體、以及用於監測該混合液杯內的混合液溫度的第一溫度傳感器，並在該混合液杯的外壁還設置有保溫層。
[0010]所述試劑液存儲倉經由試劑液蠕動泵與所述混合液杯對應連通；所述原液存儲倉經由原液蠕動泵與所述混合液杯對應連通；所述混合液杯的底部經由進液泵與所述反應杯對應連通。
[0011]所述反應杯由透明玻璃或透明石英製成；所述過濾管的一端與所述採樣泵的進液埠對應連通，另一端封閉，並在所述過濾管的管壁上開設有是至少一個過水孔。
[0012]在所述過濾管的內壁由內至外依次設置有第一鋼製過濾網層(25)、濾布網層。
[0013]所述過濾管經由柔性管與所述採樣泵對應連通。
[0014]所述監測裝置還包括均與所述主控器對應電連接的顯示屏、熱敏印表機、輸出接口，所述監測裝置還包括均與所述主控器對應連接的時鐘晶片、存儲晶片、按鍵組。。
[0015]所述存儲晶片為EPROM存儲器；所述時鐘晶片為DS1302時鐘晶片；所述主控器包括單片機；所述輸出接口為RS232接口。
[0016]在所述採樣泵與所述原液存儲倉之間連通的管道上還對應設置有流量傳感器，所述流量傳感器經由A/D轉換器與所述主控器對應連接。
[0017]在所述反應杯的內側底部還設置有第二電加熱體，所述第二電加熱體、與攪拌葉對應連接的攪拌電機均經由對應的繼電器與所述主控器對應連接；並在所述反應杯內還對應設置有第二溫度傳感器，所述第二溫度傳感器經由A/D轉換器與所述主控器對應連接。
[0018]在所述混合液杯的上部外壁還對應設置有與該混合液杯內部連通的匯集管，所述試劑液蠕動泵均經由該匯集管與所述混合液杯連通。
[0019]所述紫外線燈相向設置於所述反應杯的直經線上，所述紫外線燈經由對應的繼電器還與所述主控器對應連接。
[0020]本實用新型的有益效果在於:
[0021]1.通過本實用新型的監測儀，可避免原液中顆粒雜質影響其檢測的結果，同時也能夠提高本實用新型的使用壽命，而本監測儀在試劑與原液反應時可為其提供適合的反應溫度，以確保監測結果的準確性。
[0022]2.其次，本實用新型採用存儲晶片、時鐘晶片、及熱敏印表機的設計，在可將結果存儲的同時，也可直接的列印出來，便於直接的查看，其次本實用新型也可將結果顯示於顯示屏上，也可通過其對應的輸出接口輸出，使得本監測儀的結果可方便的觀測和輸出。
[0023]3.本實用新型還具有操作簡單、自動化程度高、運行穩定等優點。
[0024]4.本實用新型還具有其他優點，將在實施例中同所對應的實施例一併提出。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本實用新型主要結構原理示意圖；
[0026]圖2為本實用新型中的過濾管主要結構剖面示意圖；
[0027]圖3為本實用新型的監測裝置主要電氣原理示意圖；
[0028]圖中:1.過濾管；2.柔性管；3.採樣泵；4.流量傳感器；5.原液存儲倉；6.原液蠕動泵；7.匯集管；8.反應杯；9.光接收器；10.紫外線燈；11.第二電加熱體；12.排液閥；13.殘夜收集倉；14.檢測光源；15.第一試劑液蠕動泵；16.第一試劑液存儲倉；17.第二試劑液存儲倉；18.第三試劑液存儲倉；19.第三試劑液蠕動泵；20.第二試劑液蠕動泵；21.混合液杯；22.過濾管的管壁；23.過水孔；24.濾布網層；25.第二鋼製過濾網層；26.攪拌葉；27.第一電加熱體；28.第一溫度傳感器；29.進液泵。

【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明:
[0030]實施例1:一種水中重金屬總鉛在線監測儀，參見圖1，圖2，圖3 ;它包括採樣單元、試劑供應單元、反應單元、監測裝置；還包括混合液單元，所述的混合液單元包括其內設有攪拌葉26的混合液杯21，在所述混合液杯21內還對應設置有用於對該混合液杯內的混合液進行加熱的第一電加熱體27、以及用於監測該混合液杯內的混合液溫度的第一溫度傳感器28，並在該混合液杯21的外壁還設置有保溫層。
[0031]所述的採樣單元包括採樣泵3、過濾管1、與該採樣泵3對應連通的原液存儲倉5，該過濾管I的一端經由柔性管2與採樣泵3的進液埠對應連通，另一端封閉，並在該過濾管的管壁22上開設有是多個過水孔23 ;同時，為提過其過濾效果，避免水中大顆粒雜質影響監測的準確性，在所述過濾管I的內壁由內至外依次設置有第二鋼製過濾網層25、濾布網層24。
[0032]所述的試劑供應單元包括三個用於盛放試劑液的試劑液存儲倉，即第一試劑液存儲倉、第二試劑液存儲倉、第三試劑液存儲倉，以及與上述三個試劑液存儲倉對應連通的第一試劑液蠕動泵、第二試劑液蠕動泵、第三試劑液蠕動泵；以上所述的第一試劑液存儲倉、第二試劑液存儲倉、第三試劑液存儲倉分別經由第一試劑液蠕動泵、第二試劑液蠕動泵、第三試劑液蠕動泵與匯集管7對應連通；該匯集管的出口端對應設置在混合液杯21的上部外壁，並與該混合液杯21的內部連通，以上所述的原液存儲倉5依次經由原液蠕動泵6、匯集管與混合液杯21對應連通。
[0033]所述的反應單元包括反應杯8，所述的混合液杯21的底部經由進液泵29與所述反應杯8對應連通。所述的反應杯8由透明玻璃或透明石英製成。而圖中所示的13為殘夜收集倉，該殘夜收集倉13與反應杯的底部對應連通，而在殘夜收集倉與反應杯連通的管道上還設置有排液閥，該排液閥與以下所述的主控器對應連接。
[0034]所述的監測裝置包括由單片機組成的主控器、對應設置於所述反應杯上用於向反應杯內照射紫外線線的兩個紫外線燈10、對應設置於所述反應杯上的檢測光源14、以及與所述檢測光源14匹配的光接收器9，所述光接收器9經由放大電路與所述主控器對應電連接；所述的紫外線燈10相向設置於反應杯8的直經線上，同時，上述的紫外線燈10、以及與攪拌葉對應連接的攪拌電機均經由對應的繼電器還與主控器對應連接。該監測裝置還包括均與所述主控器對應電連接的顯示屏、熱敏印表機、輸出接口、時鐘晶片、存儲晶片、按鍵組；所述的存儲晶片為EPROM存儲器；所述時鐘晶片為DS1302時鐘晶片；所述的輸出接口為RS232接口。顯示屏可以將監測的實時信息顯示在顯示屏上，該監測的結果可以通過上述的敏印表機實時的列印出來，也可通過上述的RS232接口將結果輸出至上位機中，而上述的時鐘晶片可以為本監測裝置提供實時時間，並通過存儲晶片將監測的結果及對應的時間存儲。而所述的光接收器、放大電路在本領域內、及相近領域內均為常規技術，且不是本實用新型的發明創造點，本實施例不再對其原理、與主控器的具體連接關係做進一步贅述。
[0035]進一步的，在採樣泵3與所述原液存儲倉5之間連通的管道上還對應設置有流量傳感器4，該流量傳感器4、以及第一溫度傳感器均經由A/D轉換器與主控器對應連接，該流量傳感器可監測流經採樣泵的原液待檢測液體的量，同時，為了提高本監測儀監測結果的準確性，為了提供反應所需的溫度，在所述反應杯8的內側底部還設置有第二電加熱體11，該第二電加熱體11、以及第一電加熱體均經由對應的繼電器亦與所述主控器對應連接；並在所述反應杯內還對應設置有第二溫度傳感器，所述第二溫度傳感器經由A/D轉換器與所述主控器對應連接，以實時監測反應杯內的溫度。
[0036]在實施中，主控器控制採樣泵抽取原液，過濾管將原液進行過濾，之後經由採樣泵進入到原液存儲倉內，之後主控器通過控制原液蠕動泵、第三試劑液蠕動泵、第二試劑液蠕動泵、以及第一試劑液蠕動泵將原液及相應的試劑定量抽取並經由匯集管進入混合液杯內混合，並經由攪拌葉混合均勻，同時經第一電加熱體將其溫度升至反應所需的溫度，而第一溫度傳感器實時監測其內溫度的變化，一旦超出所設定的溫度，主控器將控制第一電加熱體對應的繼電器斷開停止對其進行加熱，混合後的溶劑經由進液泵將其輸送至反應杯內，而後反應杯內的第二電加熱體加熱，而第二溫度傳感器實時監測反應杯內混合液的溫度，一旦達到設定的溫度則停止加熱，同時，紫外線燈開始照射，而後監測光源發出光線照射反應杯內的混合液體，而光接收器在反應杯的另一側接收經過混合液後的光線，並將光信號轉換為電信號，之後由放大電路輸入至主控器上，主控器通過其內植入的程序式監測器其液體中鉛的含量，顯示屏可以將監測的實時信息顯示在顯示屏上，該監測的結果可以通過上述的敏印表機實時的列印出來，也可通過上述的RS232接口將結果輸出至上位機中。
[0037]雖然，本實用新型的實施例公布的是較佳的實施例，但並不局限於此，本領域的普通技術人員，極易根據上述實施例，領會本實用新型的精神，並做出不同的引申和變化，但只要不脫離本實用新型的精神，都在本實用新型的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種水中重金屬總鉛在線監測儀，包括採樣單元、試劑供應單元、反應單元、監測裝置；所述反應單元包括反應杯(8),所述監測裝置包括主控器、對應設置於所述反應杯上用於向反應杯內照射紫外線的至少一個紫外線燈(川)、對應設置於所述反應杯上的檢測光源(14\以及與所述檢測光源(14)匹配的光接收器(9),所述光接收器(9)經由放大電路與所述主控器對應電連接；其特徵在於:所述採樣單元包括採樣泵(31過濾管〔0、與該採樣泵(3 )對應連通的原液存儲倉(5 ),所述試劑供應單元包括至少一個用於盛放試劑液的試劑液存儲倉、以及與所述試劑液存儲倉對應連通的試劑液蠕動泵； 本水中重金屬總鉛在線監測儀還包括混合液單元，所述混合液單元包括其內設有攪拌葉(26)的混合液杯(21),在所述混合液杯(21)內還對應設置有用於對該混合液杯內的混合液進行加熱的第一電加熱體〔27\以及用於監測該混合液杯內的混合液溫度的第一溫度傳感器(28),並在該混合液杯(21)的外壁還設置有保溫層； 所述試劑液存儲倉經由試劑液蠕動泵與所述混合液杯(21)對應連通；所述原液存儲倉(5 )經由原液蠕動泵(6 )與所述混合液杯(21)對應連通；所述混合液杯(21)的底部經由進液泵(29)與所述反應杯(8)對應連通。
2.如權利要求1所述的水中重金屬總鉛在線監測儀，其特徵在於:所述反應杯(8)由透明玻璃或透明石英製成；所述過濾管(1)的一端與所述採樣泵(3)的進液埠對應連通，另一端封閉，並在所述過濾管(1)的管壁上開設有是至少一個過水孔(23^
3.如權利要求2所述的水中重金屬總鉛在線監測儀，其特徵在於:在所述過濾管(1)的內壁由內至外依次設置有第一鋼製過濾網層(251濾布網層(24^
4.如權利要求3所述的水中重金屬總鉛在線監測儀，其特徵在於:所述過濾管(1)經由柔性管(2 )與所述採樣泵(3 )對應連通。
5.如權利要求1所述的水中重金屬總鉛在線監測儀，其特徵在於:所述監測裝置還包括均與所述主控器對應電連接的顯示屏、熱敏印表機、輸出接口，所述監測裝置還包括均與所述主控器對應連接的時鐘晶片、存儲晶片、按鍵組。
6.如權利要求5所述的水中重金屬總鉛在線監測儀，其特徵在於:所述存儲晶片為2？尺01存儲器；所述時鐘晶片為031302時鐘晶片；所述主控器包括單片機；所述輸出接口為尺3232接口。
7.如權利要求5所述的水中重金屬總鉛在線監測儀，其特徵在於:在所述採樣泵(3)與所述原液存儲倉(5)之間連通的管道上還對應設置有流量傳感器(4),所述流量傳感器(4)經由八/0轉換器與所述主控器對應連接。
8.如權利要求1所述的水中重金屬總鉛在線監測儀，其特徵在於:在所述反應杯(8)的內側底部還設置有第二電加熱體(11),所述第二電加熱體〔10、與攪拌葉對應連接的攪拌電機均經由對應的繼電器與所述主控器對應連接；並在所述反應杯內還對應設置有第二溫度傳感器，所述第二溫度傳感器經由八/0轉換器與所述主控器對應連接。
9.如權利要求1所述的水中重金屬總鉛在線監測儀，其特徵在於:在所述混合液杯(21)的上部外壁還對應設置有與該混合液杯(21)內部連通的匯集管(7),所述試劑液蠕動泵均經由該匯集管(7)與所述混合液杯(21)連通。
10.如權利要求1所述的水中重金屬總鉛在線監測儀，其特徵在於:所述紫外線燈(10)相向設置於所述反應杯(8)的直經線上，所述紫外線燈(10)經由對應的繼電器還與所述主控器對應連接。
【文檔編號】G01N21/17GK204214769SQ201420703897
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年11月21日 優先權日:2014年11月21日
【發明者】李培佩, 丁則仁, 李延慧, 柳磊 申請人:江西夏氏春秋環境投資有限公司