專利名稱：一種cod消解儀及其工作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及檢測領域，具體涉及一種COD消解儀及其工作方法。
背景技術：
COD是指化學耗氧量，是利用化學氧化劑(如高錳酸鉀等)將水中可氧化物質(如有機物、亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等)氧化分解，然后根據殘留的氧化劑的量計算出氧的消耗量。COD是表示水質污染度的重要指標，主要用來衡量水中有機物質含量，其值越小，說明水質污染程度越輕。 目前COD測試中，通常使用COD消解儀,用來加熱含有樣品及氧化劑的反應溶液，使兩者發(fā)生氧化還原反應，以加速樣品的消解，從而達到對樣品中的有機物質的完全氧化，進而測定樣品的化學需氧量。現有的COD消解儀基本結構包括外殼、加熱箱、加熱線，其中，加熱線置于外殼內，加熱線是(利用電阻發(fā)熱原理)直接安裝在加熱箱的底部外壁，加熱方式為將多個裝有不同反應溶液的容器放置在加熱箱上，加熱線通電發(fā)熱時將熱量通過加熱箱傳遞給容器。此種加熱方式的缺陷是加熱箱底部的中間區(qū)域溫度高，其他區(qū)域溫度低，造成放置在加熱箱中間的試樣與放置在邊緣的試樣之間的加熱溫度不同，通常溫度差至少在3度以上，因而導致同一檢測過程中，不同的樣品氧化消解的程度不一致，從而影響了測試結果的一致性、準確性和穩(wěn)定性。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供的一種COD消解儀及其工作方法，其加熱箱的內部各區(qū)域加熱溫度更為均勻。為了實現上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現的一種COD消解儀，包括控制電路板、加熱線、加熱箱、加熱盤和控制所述加熱盤溫度的控制系統(tǒng)；所述加熱線包裹所述加熱箱的外壁，所述外壁包括底部外壁和側部外壁，并且所述加熱線與所述控制電路板連接；所述加熱盤設置在所述加熱箱的頂部，并且所述加熱盤上設置有多個加熱孔；所述控制系統(tǒng)與所述控制電路板連接，并且所述控制系統(tǒng)通過控制電路的通路和斷路來控制所述加熱盤的溫度。進一步地，所述加熱線等間距纏繞在所述加熱箱的外壁上。進一步地，所述加熱盤包括石墨層。進一步地，所述控制系統(tǒng)包括溫度傳感元件和溫度控制器；所述溫度傳感元件設置在所述加熱箱的外壁；所述溫度控制器包括輸入結構、溫度存儲結構、溫度比較結構和輸出結構；所述輸入結構與所述溫度傳感元件連接；所述溫度比較結構分別與所述輸入結構、所述溫度預設結構、所述溫度比較結構連接；所述輸出結構與所述控制電路板連接。進一步地，所述溫度控制器為模糊比例-積分-微分PID溫度控制器。進一步地,所述溫度傳感元件包括鉬金Pt敏感元件。進一步地，所述溫度控制器進一步包括計時器、時間存儲結構和時間比較結構；所述計時器與所述溫度比較結構連接；所述時間比較結構分別與所述計時器、所述時間存儲結構、所述輸出結構連接。進一步地，進一步包括報警器；所述報警器與所述溫度比較結構連接和/或所述時間比較結構連接。進一步地，還包括顯示屏和用于輸入溫度和時間的參數輸入結構；所述顯示屏與所述溫度控制器連接；所述參數輸入結構與所述溫度控制器連接。· 一種COD消解儀的工作方法，包括在對樣品加熱時，將樣品放入底部外壁和側壁的外部同時受熱的加熱箱中進行。與現有技術相比，本發(fā)明提供的一種COD消解儀，將加熱線纏繞在加熱箱的外壁，包括了底部外壁和側部外壁，從而使整個加熱箱置于受熱環(huán)境中，因而加熱箱各區(qū)域的加熱溫度均勻。所以在使用時，將裝樣品的容器穿過加熱盤上的加熱孔置于加熱槽中，不同位置的樣品受熱程度較為一致，從而提高檢測結果的一致性、準確性和穩(wěn)定性。此外，本發(fā)明提供一種COD消解儀及其工作方法還可以達到下列至少一種有益效果(I)測定COD時樣品中通常加入一些氧化劑、強酸或強堿物質，檢測過程中灑漏出的溶液會腐蝕或氧化加熱箱，采用石墨制成加熱盤，可以避免以上問題。(2)采用硅橡膠加熱線耐高溫，使用壽命長。(3)加熱線等間距地纏繞在加熱箱的外壁，使加熱箱受熱更均勻。(4)模糊比例-積分-微分(PID)溫度控制器的輸入結構接收溫度傳感器檢測的加熱箱的溫度，得到檢測的溫度，同時溫度比較結構將檢測的溫度與預先存儲的溫度(檢測需要的溫度)進行比較，并將比較結果傳遞至輸出結構，輸出結構根據比較結果控制控制電路板的連接與斷路，當檢測的溫度等于設定的溫度時，控制控制電路板斷路，即停止對加熱箱加熱，當檢測的溫度低于設定的溫度時，控制控制電路板連接，即對加熱箱加熱。此過程通過比例-積分-微分(PID)運算方式，實現了對加熱箱溫度的自動化控制。(5) Pt溫度傳感器測溫精密度高，提高了溫度控制精度。(6)當檢測的溫度高于設定的溫度時，報警器可以以光電等形式報警，提示實驗人員，保證安全。(7)設置時間存儲結構，可以根據需要設定時間，并且當檢測的溫度等于設定的溫度時，計時器開始計時，當時間達到設定的時間時，時間比較結構將結果傳遞至輸出設備，進而控制控制電路板斷路，即停止對加熱箱加熱。這種方式將控溫和計時合二為一，減少了實驗人員的工作量，提高的儀器的智能化。(8)當加熱時間達到設定的時間時，即完成加熱過程時，報警器通過聲光等形式提醒實驗人員，提高儀器智能化。(9)通過顯示屏顯示當前的溫度、設定的溫度、設定的時間、當前的時間等，更加直觀，并且實驗人員可操作參數輸入結構設定溫度和時間，得到更好的服務體驗。


為了更清楚地說明本發(fā)明的具體實施方式
，下面將對具體實施方式
中所需要使用的附圖作簡單介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明實施例一的加熱箱結構示意圖。圖2為本發(fā)明實施例二的控制系統(tǒng)結構示意圖。圖3為本發(fā)明實施例二的一種COD消解儀的結構示意圖。附圖標記I-加熱盤，2-加熱孔，3-加熱線，4-加熱箱，5-顯示屏，6_參數輸入結構。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將對本發(fā)明的技術方案進行清楚、完整的描述，基于本發(fā)明中的具體實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所得到的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明所保護的范圍。本發(fā)明的實施例一提供了一種COD消解儀，包括控制電路板、加熱線、加熱箱、力口熱盤和控制所述加熱盤溫度的控制系統(tǒng)；所述加熱線包裹所述加熱箱外壁，所述外壁包括底部外壁和側部外壁，并且所述加熱線與所述控制電路板連接；所述加熱盤設置在在所述加熱箱的頂部，并且所述加熱盤上設置有多個加熱孔；所述控制系統(tǒng)與所述控制電路板連接，并且所述控制系統(tǒng)通過控制電路的通路和斷路來控制所述加熱盤的溫度。本實施例還提供了上述消解儀的工作方法，包括下列步驟在對樣品加熱時，將樣品放入底部外壁和側壁的外部同時受熱的加熱箱中進行。如圖I所示，加熱線3包裹加熱箱4的外壁，外壁包括底部外壁和側部外壁，從而使整個加熱箱置于受熱環(huán)境中，因而加熱箱各區(qū)域的加熱溫度更為均勻。所以在使用時，將裝樣品的容器穿過加熱盤I上的加熱孔2置于加熱槽中，加熱線3通過控制電路板通電，對加熱箱4加熱，使不同位置的樣品受熱程度相同，從而提高檢測結果的一致性、準確性和穩(wěn)定性。為了進一步提高本發(fā)明的功能及自動化，本發(fā)明的實施例二提供了另一種COD消解儀，包括控制電路板、加熱線、加熱箱、加熱盤、報警器、控制所述加熱盤溫度的控制系統(tǒng)，如圖3所示，還包括顯示屏5和用于輸入溫度和時間的參數輸入結構6 ；如圖I所示，所述加熱線等間距纏繞在所述加熱箱的外壁上，所述外壁包括底部外壁和側部外壁，并且所述加熱線與所述控制電路板連接；所述加熱線包括金屬導電絲和硅橡膠絕緣層；所述加熱盤包括石墨層；所述加熱盤設置在在所述加熱箱的頂部，并且所述加熱盤上設置有多個加熱孔；如圖2所示，所述控制系統(tǒng)與所述控制電路板連接，并且所述控制系統(tǒng)通過控制電路的通路和斷路來控制所述加熱盤的溫度；所述控制系統(tǒng)包括溫度傳感元件和溫度控制器；所述溫度傳感元件設置在所述加熱箱的外壁；所述溫度控制器包括輸入結構、溫度存儲結構、溫度比較結構、輸出結構、計時器、時間存儲結構和時間比較結構；所述輸入結構與所述溫度傳感元件連接；所述溫度比較結構分別與所述輸入結構、所述溫度預設結構、所述溫度比較結構連接；所述輸出結構與所述控制電路板連接；所述計時器與所述溫度比較結構連接；所述時間比較結構分別與所述計時器、所述時間存儲結構、所述輸出結構連接；所述溫度控制器為模糊比例-積分-微分PID溫度控制器；所述溫度傳感元件包括鉬金Pt敏感元件；所述報警器與所述溫度比較裝置連接和所述時間比較結構連接；所述顯示屏5與所述溫度控制器連接；所述參數輸入結構6與所述溫度控制器連
接。 本實施例除具備實施例一的優(yōu)點外，還具有以下優(yōu)勢(I)所述加熱盤I可以用任意材料制成，其中優(yōu)選采用石墨材料，主要原因是測定COD是樣品中通常加入一些氧化劑、強酸或強堿物質，檢測過程中撒漏出的溶液會腐蝕或氧化加熱箱，而采用石墨制成加熱盤1，可以避免以上問題。(2)所述加熱線3可以任意材質的加熱線，其中優(yōu)選采用硅橡膠加熱線3，這種加熱線耐高溫，使用壽命長。(3)加熱線3等間距地纏繞在加熱箱的外壁，使加熱箱4受熱更均勻。(4)模糊PID溫度控制器的輸入結構接收溫度傳感器檢測的加熱箱4的溫度，得到檢測的溫度，同時溫度比較結構將檢測的溫度與預先存儲的溫度(檢測需要的溫度)進行比較，并將比較結果傳遞至輸出結構，輸出結構根據比較結果控制控制電路板的連接與斷路，當檢測的溫度等于設定的溫度時，控制控制電路板斷路，即停止對加熱箱加熱，當檢測的溫度低于設定的溫度時，控制控制電路板連接，即對加熱箱加熱。此過程通過PID運算方式，實現了對加熱箱溫度的自動化控制。(5)所述溫度傳感器可以采用任意類型的傳感器，其中優(yōu)選采用Pt溫度傳感器，這種傳感器測溫精密度高，可以提高溫度控制精密度。(6)當檢測的溫度高于設定的溫度時，報警器可以以光電等形式報警，提示實驗人員，保證安全。(7)設置時間存儲結構，可以根據需要設定時間，并且當檢測的溫度等于設定的溫度時，計時器開始計時，當時間達到設定的時間時，時間比較結構將結果傳遞至輸出設備，進而控制控制電路板斷路，即停止對加熱箱加熱。這種方式將控溫和計時合二為一，減少了實驗人員的工作量，提高的儀器的智能化。(8)當加熱時間達到設定的時間時，即完成加熱過程時，報警器通過聲光等形式提醒實驗人員，提高儀器智能化。所述報警器可以采用任意類型的報警器，其中優(yōu)選采用蜂鳴報警器，這種報警器通過聲音形式可以達到更好的提示效果。(9)通過顯示屏5顯示當前的溫度、設定的溫度、設定的時間、當前的時間等，更加直觀。并且實驗人員可操作參數輸入結構6設定溫度和時間，得到更好的服務體驗。其中顯示屏可以使用任意顯示屏，優(yōu)選使用IXD或LED顯示屏，這種顯示屏具有分辨率高、節(jié)能等優(yōu)點。最后應說明的是以上具體實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述具體實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對前述實施方式所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā) 明各實施方式和具體實施例技術方案的精神和范圍。
權利要求
1.一種COD消解儀，其特征在于，包括 控制電路板、加熱線、加熱箱、加熱盤和控制所述加熱盤溫度的控制系統(tǒng)； 所述加熱線包裹所述加熱箱的外壁，所述外壁包括底部外壁和側部外壁，并且所述加熱線與所述控制電路板連接； 所述加熱盤設置在在所述加熱箱的頂部，并且所述加熱盤上設置有多個加熱孔； 所述控制系統(tǒng)與所述控制電路板連接，并且所述控制系統(tǒng)通過控制電路的通路和斷路來控制所述加熱盤的溫度。
2.如權利要求I所述的一種COD消解儀，其特征在于，所述加熱線等間距纏繞在所述加熱箱的外壁上。
3.如權利要求I所述的一種COD消解儀，其特征在于，所述加熱盤包括石墨層。
4.如權利要求I所述的一種COD消解儀，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括溫度傳感元件和溫度控制器； 所述溫度傳感元件設置在所述加熱箱的外壁；所述溫度控制器包括輸入結構、溫度存儲結構、溫度比較結構和輸出結構；所述輸入結構與所述溫度傳感元件連接；所述溫度比較結構分別與所述輸入結構、所述溫度存儲結構、所述溫度比較結構連接；所述輸出結構與所述控制電路板連接。
5.如權利要求4所述的一種COD消解儀，其特征在于，所述溫度控制器為模糊比例-積分-微分PID溫度控制器。
6.如權利要求4所述的一種COD消解儀，其特征在于，所述溫度傳感元件包括鉬金Pt敏感元件。
7.如權利要求4所述的一種COD消解儀，其特征在于，所述溫度控制器進一步包括計時器、時間存儲結構和時間比較結構；所述計時器與所述溫度比較結構連接；所述時間比較結構分別與所述計時器、所述時間存儲結構、所述輸出結構連接。
8.如權利要求7所述的一種COD消解儀，其特征在于，進一步包括報警器；所述報警器與所述溫度比較結構連接和/或所述時間比較結構連接。
9.如權利要求7所述的一種COD消解儀，其特征在于，還包括顯示屏和用于輸入溫度和時間的參數輸入結構；所述顯示屏與所述溫度控制器連接；所述參數輸入結構與所述溫度控制器連接。
10.權利要求1-6中任一項所述的一種COD消解儀的工作方法，其特征在于，包括 在對樣品加熱時，將樣品放入底部外壁和側部的外壁同時受熱的加熱箱中進行。
全文摘要
本發(fā)明涉及檢測領域，具體涉及一種COD消解儀及其工作方法。COD消解儀包括控制電路板、加熱線、加熱箱、加熱盤和控制所述加熱盤溫度的控制系統(tǒng)；所述加熱線包裹所述加熱箱外壁，并且所述加熱線與所述控制電路板連接；所述加熱盤設置在在所述加熱箱的頂部，并且所述加熱盤上設置有多個加熱孔；所述控制系統(tǒng)與所述控制電路板連接，并且所述控制系統(tǒng)通過控制電路的通路和斷路來控制所述加熱盤的溫度。一種COD消解儀的工作方法，包括在對樣品加熱時，將樣品放入底部外壁和側壁的外部同時受熱的加熱箱中進行。與現有技術相比，本發(fā)明將加熱線纏繞在加熱箱的外壁，從而使整個加熱箱置于受熱環(huán)境中，因而加熱箱每個位置的溫度更為均勻。
文檔編號G01N1/44GK102944463SQ201210480738
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月22日 優(yōu)先權日2012年11月22日
發(fā)明者王宇 申請人:趙愛國