專利名稱：地表水高錳酸鉀指數(shù)和海水化學耗氧量在線監(jiān)測儀的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種環(huán)境污染監(jiān)測儀器，具體說是一種地表水和海水污染分析測量儀器結(jié)構(gòu)的改進。
目前，所使用的化學耗氧量在線監(jiān)測儀，一般采用重鉻酸鹽法，這種方法只適用于對污染源排放的高化學耗氧量(Chemical Oxygen Demand簡稱COD)濃度的水質(zhì)分析測量，而對地表水和高鹽分的近岸海水無法進行測量。對地表水和高鹽分的近岸海水進行監(jiān)測，有采用高錳酸鉀法的。但是，目前，只能采用人工采樣，在實驗室進行人工分析的方法。這種方法耗時、費力，操作繁瑣，試劑和能源消耗大，精確度低，無法進行在線監(jiān)測，滿足不了環(huán)保監(jiān)測的需求。在本實用新型設計完成之前尚未見到有與本實用新型結(jié)構(gòu)相同的地表水高錳酸鉀指數(shù)和海水化學耗氧量在線監(jiān)測儀在人們的日常工作中使用，未見到有與本實用新型結(jié)構(gòu)相同的地表水高錳酸鉀指數(shù)和海水化學耗氧量在線監(jiān)測儀在市場上有銷售，也未見到有與本實用新型結(jié)構(gòu)相同的地表水高錳酸鉀指數(shù)和海水化學耗氧量在線監(jiān)測儀在文獻中有記載。
本實用新型的目的在于提供一種地表水高錳酸鉀指數(shù)和海水化學耗氧量在線監(jiān)測儀，該儀器可以實現(xiàn)完全自動化，智能化，分析精確度高，顯示功能強，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠距離傳送。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用下述技術(shù)方案一種地表水高錳酸鉀指數(shù)和海水化學耗氧量在線監(jiān)測儀，包括機殼和流程板，由水樣采集單元，試劑存儲單元，計量單元，氧化還原單元，滴定單元，光檢單元，控制、數(shù)據(jù)處理及傳輸單元以及顯示紀錄單元構(gòu)成，水樣采集單元由采樣蠕動泵，溢流杯及泵管連接而成，采樣蠕動泵的入口設有過濾采樣頭，采樣蠕動泵的出口通過泵管與溢流杯相連接，溢流杯上設有水樣管和溢流管，試劑存儲單元由儲液瓶和廢液桶組成，儲液瓶為廣口玻璃蓋瓶，其中高錳酸鉀液瓶為棕色，計量單元由一個四進一出電磁閥和一個精密蠕動泵通過泵管和聚四氟乙烯管連接而成，聚四氟乙烯管接酸(堿)溶液，蒸餾水及高錳酸鉀溶液，儲液瓶與四進一出電磁閥通過聚四氟乙烯管連接，氧化還原單元由消解杯，電加熱器，熱電偶和排液閥及聚四氟乙烯管連接而成，滴定單元由一個兩進一出電磁閥和一個蠕動泵組成，光檢單元由光檢盒、滴定杯、電磁攪拌器和排液閥組成，其中光檢盒由單色冷光源、聚光筒、補償光筒、光敏元件、溫度補償放大電路及A/D轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，光檢盒固定在流程板上，控制、數(shù)據(jù)處理及傳輸單元由CPU主板和CPU控制板及溫控器連接而成，顯示紀錄單元由液晶顯示屏、操作鍵盤、打印機和信號輸出接口連接而成。
本實用新型有下面一些作用和積極效果由于本實用新型提供一種地表水高錳酸鉀指數(shù)和海水化學耗氧量在線監(jiān)測儀，采用高錳酸鉀作還原劑，將過去只能在實驗室進行的高錳酸鉀鹽指數(shù)的測定，實現(xiàn)可以進行現(xiàn)場實際自動在線監(jiān)測，解決了鉻法，即重鉻酸鉀作氧化劑化學耗氧量監(jiān)測儀不能監(jiān)測低濃度化學耗氧量的地表水和含高氯離子海水的缺陷，由于采用四進一出和兩進一出電磁閥，由兩泵可實現(xiàn)六條管路的切換，減少了計量的誤差，該儀器可以實現(xiàn)完全自動化，智能化，分析精確度高，顯示功能強，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠距離傳送。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的結(jié)構(gòu)作詳細的說明

圖1是本實用新型包括的水樣采集單元，試劑存儲單元，計量單元，氧化還原單元，滴定單元和光檢單元部件之間的連接關系示意圖；圖2是本實用新型工作狀態(tài)流程圖；圖3是本實用新型包括的主機控制電路路線框圖；圖4是本實用新型包括的從機控制電路路線框圖；圖5是本實用新型包括的主板原理圖；圖6是本實用新型包括的控制板原理圖。
在圖中，1是采樣蠕動泵，2是溢流杯，3是泵管，5是采樣管，6是電磁閥，7是蠕動泵，8是泵管，90是聚四氟乙烯管，91是聚四氟乙烯管，92是聚四氟乙烯管，10是操作顯示面板，11是消解杯，12是電加熱器，13是熱電偶，14是排液閥，15是聚四氟乙烯管接頭，16是兩進一出電磁閥，17是蠕動泵，18是光檢盒，19是滴定杯，20是電磁攪拌器，21是排液閥，22是聚四氟乙烯管，23是聚四氟乙烯管，24是冷卻扇，25是溢流管，26是水樣管，27接蒸餾水，28接酸(堿)，29接高錳酸鉀，30接高錳酸鉀，31接草酸鉀，32接廢液桶，33是溫控器，34是操作鍵盤，35是液晶顯示屏，36是信號輸出接口，37是打印機。
一種地表水高錳酸鉀指數(shù)和海水化學耗氧量在線監(jiān)測儀，包括機殼和流程板，由水樣采集單元，試劑存儲單元，計量單元，氧化還原單元，滴定單元，光檢單元，控制、數(shù)據(jù)處理及傳輸單元以及顯示紀錄單元構(gòu)成，水樣采集單元由采樣蠕動泵1，溢流杯2及泵管3連接而成，采樣蠕動泵1的入口設有過濾采樣頭，采樣蠕動泵1的出口通過泵管3與溢流杯2相連接，溢流杯上設有水樣管26和溢流管25，試劑存儲單元由儲液瓶和廢液桶組成，儲液瓶為廣口玻璃蓋瓶，其中高錳酸鉀液瓶為棕色，計量單元由一個四進一出電磁閥6和一個精密蠕動泵7通過泵管8和聚四氟乙烯管90、91、92連接而成，聚四氟乙烯管90接酸(堿)溶液，聚四氟乙烯管91接蒸餾水，聚四氟乙烯管92接高錳酸鉀溶液，儲液瓶與四進一出電磁閥6通過聚四氟乙烯管連接，氧化還原單元由消解杯11，電加熱器12，熱電偶13和排液閥14及聚四氟乙烯管15連接而成，滴定單元由一個兩進一出電磁閥16和一個蠕動泵17組成，光檢單元由光檢盒18、滴定杯19、電磁攪拌器20和排液閥14組成，其中光檢盒18由單色冷光源、聚光筒、補償光筒、光敏元件、溫度補償放大電路及A/D轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，光檢盒18固定在流程板上，控制、數(shù)據(jù)處理及傳輸單元由CPU主板和CPU控制板及溫控器33連接而成，顯示紀錄單元由液晶顯示屏35、操作鍵盤34、打印機37和信號輸出接口36連接而成，A/D轉(zhuǎn)換器電路TLC2543的15、16、17、18腳接從機CPU的P00、P01、P02、P03口(39、38、37、36)，波形轉(zhuǎn)換電路74LS14的1、3、5、9、11、13腳接CPU的P0、P2口(35、34、24、23、22、21)，波形轉(zhuǎn)換電路74LS14的2、4、6、8、10、12腳接電機驅(qū)動的1、2，電機驅(qū)動的輸出端子接電機，驅(qū)動電路CD4050的3、5、7、9、11、14腳接從機CPU的P0、P1、P2口，驅(qū)動電路CD4050的2、4、6、10、12、15腳接控制信號輸出電路TLP52H的繼電器的2腳，控制信號輸出電路TLP52H的繼電器4腳接閥、溫控器和風扇，從機CPU的RXD、TXD分別與主機連接，實時時鐘電路DS1302的6、7接主機CPU的P14、P15(5、6)，譯碼器電路74HC139的2、13、14腳接主機CPU的P2口(28、27、26腳)，程序存儲器27C256及數(shù)據(jù)存儲器62256的11、12、13、15、16、17、18、19接P0口，通訊選擇電路74HC125的3、8腳接主機CPU的RXD，5、12腳接主機CPU的TXD，串口轉(zhuǎn)換電路MAX232的2、3腳接通訊選擇電路74HC125的6、2腳，總線控制模塊包括鎖存器74HC573，總線驅(qū)動器74HC245和74HC244，74HC245的U5與打印驅(qū)動的U10、顯示控制的J3和按鍵處理的U20連接，所說的主機CPU為51系列單片機，所說的從機CPU為51系列單片機。
自動監(jiān)測流程如下
由控制系統(tǒng)發(fā)出自動監(jiān)測的命令，本實用新型按程序自動操作采樣蠕動泵1啟動，將待測水樣輸入溢流杯2，開啟四用電磁閥6和蠕動泵7，分別將氧化劑、水樣等輸入消解杯11。水樣、氧化劑等混合液經(jīng)一定時間消解反應后，開啟電磁閥16，反應液進入光檢盒18中的滴定杯19進行光檢，在消解過程中，電加熱器12通過熱電偶13，由控制系統(tǒng)中的溫控器控制加熱溫度100℃，加熱時間30分或10分，反應液進入光檢后，開啟電磁閥16和蠕動泵，將還原劑輸入，再啟動攪拌器20，并進行滴定同時控制系統(tǒng)啟動光檢信號，監(jiān)測信號不斷傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，開始進行分析判斷，直至滴定終點，再由控制單元紀錄滴定體積，發(fā)出排液信號開啟排液閥21，將廢液排掉，同時控制單元將各計量體積及滴定體積自動計算化學耗氧量值，并將此數(shù)據(jù)顯示和存儲。
權(quán)利要求1.一種地表水高錳酸鉀指數(shù)和海水化學耗氧量在線監(jiān)測儀，其特征在于它包括機殼和流程板，由水樣采集單元，試劑存儲單元，計量單元，氧化還原單元，滴定單元，光檢單元，控制、數(shù)據(jù)處理及傳輸單元以及顯示紀錄單元構(gòu)成，水樣采集單元由采樣蠕動泵(1)，溢流杯(2)及泵管(3)連接而成，采樣蠕動泵(1)的入口設有過濾采樣頭，采樣蠕動泵(1)的出口通過泵管(3)與溢流杯(2)相連接，溢流杯(2)上設有水樣管(26)和溢流管(25)，試劑存儲單元由儲液瓶和廢液桶組成，計量單元由一個四進一出電磁閥(6)和一個精密蠕動泵(7)通過泵管(8)和聚四氟乙烯管(90、91、92)連接而成，聚四氟乙烯管(90)接酸(堿)溶液，聚四氟乙烯管(91)接蒸餾水，聚四氟乙烯管(92)接高錳酸鉀溶液，儲液瓶與四進一出電磁閥(6)通過聚四氟乙烯管連接，氧化還原單元由消解杯(11)，電加熱器(12)，熱電偶(13)，排液閥(14)及聚四氟乙烯管(15)連接而成，滴定單元由一個兩進一出電磁閥(16)和一個蠕動泵(17)組成，光檢單元由光檢盒(18)、滴定杯(19)、電磁攪拌器(20)和排液閥(14)組成，其中光檢盒(18)由單色冷光源、聚光筒、補償光筒、光敏元件、溫度補償放大電路及A/D轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，光檢盒(18)固定在流程板上，控制、數(shù)據(jù)處理及傳輸單元由CPU主板和CPU控制板及溫控器(33)連接而成，顯示紀錄單元由液晶顯示屏(35)、操作鍵盤(34)、打印機(37)和信號輸出接口(36)連接而成，A/D轉(zhuǎn)換器電路TLC2543的15、16、17、18腳接從機CPU的P00、P01、P02、P03口(39、38、37、36腳)，波形轉(zhuǎn)換電路74LS14的1、3、5、9、11、13腳接從機CPU的P0、P2口(35、34、24、23、22、21腳)，波形轉(zhuǎn)換電路74LS14的2、4、6、8、10、12腳接電機驅(qū)動的1、2，電機驅(qū)動的輸出端子接電機，驅(qū)動電路CD4050的3、5、7、9、11、14腳接從機CPU的P0、P1、P2口，驅(qū)動電路CD4050的2、4、6、10、12、15腳接控制信號輸出電路TLP52H的繼電器的2腳，控制信號輸出電路TLP52H的繼電器4腳接閥、溫控器和風扇，從機CPU的RXD、TXD分別與主機連接，實時時鐘電路DS1302的6、7接主機CPU的P14、P15(5、6)，譯碼器電路74HC139的2、13、14腳接主機CPU的P2口(28、27、26腳)，程序存儲器27C256及數(shù)據(jù)存儲器62256的11、12、13、15、16、17、18、19接P0口，通訊選擇電路74HC125的3、8腳接主機CPU的RXD，5、12腳接主機CPU的TXD，串口轉(zhuǎn)換電路MAX232的2、3腳接通訊選擇電路74HC125的6、2腳，總線控制模塊包括鎖存器74HC573，總線驅(qū)動器74HC245和74HC244，74HC245的U5與打印驅(qū)動的U10、顯示控制的J3和按鍵處理的U20連接，存儲器AT24C256與主機CPU的P1口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的地表水高錳酸鉀指數(shù)和海水化學耗氧量在線監(jiān)測儀，其特征在與所說的主機CPU為51系列單片機。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說的地表水高錳酸鉀指數(shù)和海水化學耗氧量在線監(jiān)測儀，其特征在與所說的主機CPU為51系列單片機。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所說的地表水高錳酸鉀指數(shù)和海水化學耗氧量在線監(jiān)測儀，其特征在與所說的儲液瓶為廣口玻璃蓋瓶，其中高錳酸鉀液瓶為棕色。
專利摘要本實用新型公開了一種地表水高錳酸鉀指數(shù)和海水化學耗氧量在線監(jiān)測儀,由水樣采集單元,試劑存儲,計量,氧化還原,滴定,光檢,控制,數(shù)據(jù)處理及傳輸以及顯示紀錄單元構(gòu)成,由于本實用新型采用高錳酸鉀作還原劑,實現(xiàn)可以進行現(xiàn)場實際自動在線監(jiān)測,解決了鉻法不能監(jiān)測低濃度化學耗氧量的地表水和含高氯離子海水的缺陷,該儀器可以實現(xiàn)完全自動化,智能化,分析精確度高,顯示功能強,可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠距離傳送。
文檔編號G01N21/77GK2469443SQ01216778
公開日2002年1月2日 申請日期2001年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月26日
發(fā)明者安郁峰, 于寶祥, 徐茂坤 申請人:山東省恒大環(huán)保有限公司