大氣總鉛在線監(jiān)測儀的制作方法
【專利摘要】一種大氣總鉛在線監(jiān)測儀，包括活塞定量式氣體搜集器、氣溶水消解裝置、SAMPLE水樣輸送泵、REAGENT1高精度計(jì)量隔膜泵、REAGENT2高精度計(jì)量隔膜泵、REAGENT3高精度計(jì)量隔膜泵、REAGENT4高精度計(jì)量隔膜泵、REAGENT5高精度計(jì)量隔膜泵、DRAIN高精度蠕動(dòng)泵、RINSE高精度蠕動(dòng)泵、SIPHONE高精度蠕動(dòng)泵、STIRRER攪拌器、差分分光光度計(jì)、全波段光源、分析模塊、運(yùn)算控制中心、顯示終端、泵管、導(dǎo)線。該裝置整體結(jié)構(gòu)簡單，免維護(hù)周期長，計(jì)量、輸送均采用隔膜自吸泵，且泵控制僅為2線脈沖驅(qū)動(dòng)即可(驅(qū)動(dòng)功率最大為3.2W)，該泵的計(jì)量重復(fù)性誤差實(shí)測達(dá)到了≤±1％，并且該大氣監(jiān)測儀采用微量分析模塊，可以極大的降低用戶試劑的使用量，也可以根據(jù)用戶的需求調(diào)整分析量程，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，并實(shí)時(shí)上傳分析數(shù)據(jù)。
【專利說明】大氣總鉛在線監(jiān)測儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及大氣監(jiān)測儀，尤其涉及大氣總鉛監(jiān)測儀。

【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)境空氣的好壞直接影響人們的身體健康。然而，近幾年由于工業(yè)生產(chǎn)、燃煤氣體排放、汽車尾氣排放及汽車輪胎磨損等現(xiàn)象的加劇，環(huán)境空氣質(zhì)量不斷下降。調(diào)查研究顯示，環(huán)境空氣中的污染物主要包括二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物(可吸入顆粒物(PMlO)及可入肺顆粒物(PM2.5))。其中PM2.5可吸入顆粒物中富含有鉛元素及其化合物。鉛在人體內(nèi)能和蛋白質(zhì)及各種酶發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用，使它們失去活性，也可能在人體的某些器官中富集，如果超過人體所能耐受的限度，會(huì)造成人體急性中毒、亞急性中毒、慢性中毒等，對(duì)人體會(huì)造成很大的危害。因此監(jiān)測環(huán)境空氣中的鉛，對(duì)于直接判斷環(huán)境空氣對(duì)人體健康的危害、評(píng)價(jià)城市大氣環(huán)境質(zhì)量、制定防治對(duì)策都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前國內(nèi)外基本沒有大氣中總鉛在線監(jiān)測儀，只有簡單的水中總鉛分析儀，然而已有的水中總鉛在線分析儀對(duì)試劑的計(jì)量和輸送:一是采用注射泵和電磁閥組合實(shí)現(xiàn)；二是采用蠕動(dòng)泵(或真空泵等)再配合容量瓶(或容量管)通過液位控制來實(shí)現(xiàn)；三是采用蠕動(dòng)泵實(shí)現(xiàn)，以上前兩種方法設(shè)計(jì)的儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，部件多，因此造成了儀器生產(chǎn)、維護(hù)復(fù)雜、故障率相對(duì)較高；第三種方法采用特殊蠕動(dòng)泵實(shí)現(xiàn)，蠕動(dòng)泵的結(jié)構(gòu)復(fù)雜且必須定期更換泵管(每3個(gè)月更換I次)并對(duì)泵性能進(jìn)行調(diào)整，維護(hù)工作量較大。大氣總鉛在線監(jiān)測儀結(jié)構(gòu)簡單可靠、所需維護(hù)量小，且對(duì)試劑的計(jì)量和輸送更加精確。


【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本實(shí)用新型針對(duì)大氣總鉛在線監(jiān)測儀，提出一種儀器結(jié)構(gòu)簡單可靠、所需維護(hù)量小，且對(duì)試劑的計(jì)量和輸送更加精確的大氣總鉛在線監(jiān)測儀。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:一種大氣總鉛在線監(jiān)測儀裝置，包括活塞定量式氣體搜集器(I)、氣溶水消解裝置(2)、SAMPLE水樣輸送泵(3)、REAGENT I高精度計(jì)量隔膜泵
(4)、REAGENT2高精度計(jì)量隔膜泵(5)、REAGENT3高精度計(jì)量隔膜泵(6)、REAGENT4高精度計(jì)量隔膜泵(7)、REAGENT5高精度計(jì)量隔膜泵(8)、DRAIN高精度蠕動(dòng)泵(9)、RINSE高精度蠕動(dòng)泵(10)、SIPHONE高精度蠕動(dòng)泵(11)、STIRRER攪拌器(12)、差分分光光度計(jì)(13)、全波段光源(14)、分析模塊(15)、運(yùn)算控制中心(16)、顯示終端(17)、泵管(18)、導(dǎo)線(19)。所述的DRAIN高精度蠕動(dòng)泵用以排出分析模塊中的廢液，排完廢液后將信號(hào)傳遞到運(yùn)算控制中心，然后運(yùn)算控制中心將信號(hào)傳遞到RINSE高精度蠕動(dòng)泵；所述的RINSE高精度蠕動(dòng)泵主要是對(duì)排出廢液后的分析模塊進(jìn)行清洗，清洗完了之后將信號(hào)傳遞到運(yùn)算控制中心，然后運(yùn)算控制中心將信號(hào)傳遞到活塞定量式氣體搜集器；所述的活塞定量式氣體搜集器主要通過活塞自動(dòng)控制、定量搜集氣體，并自動(dòng)切換將收集的氣體進(jìn)行壓縮，壓縮完成后將信號(hào)傳遞到運(yùn)算控制中心，然后運(yùn)算控制中心將信號(hào)傳遞到REAGENT5高精度計(jì)量隔膜泵；所述的REAGENT5高精度計(jì)量隔膜泵主要用來向氣溶水消解裝置中添加特有試劑，添加完畢后將信號(hào)傳遞到運(yùn)算控制中心，然后運(yùn)算控制中心將信號(hào)傳遞到氣溶水消解裝置；所述的氣溶水消解裝置主要對(duì)氣體進(jìn)行溶解，保證氣體的溶解率，溶解完成后將信號(hào)傳遞到運(yùn)算控制中心，然后運(yùn)算控制中心將信號(hào)傳遞到SAMPLE水樣的輸送泵；所述的SAMPLE是水樣的輸送泵，主要是將氣溶水消解裝置中的樣品輸送到分析模塊，SAMPLE水樣輸送泵工作完成之后將信號(hào)傳遞到運(yùn)算控制中心，然后運(yùn)算控制中心將信號(hào)傳遞到全波段光源和差分分光光度計(jì)，所述的全波段光源和差分分光光度計(jì)主要用來測量分析模塊中溶液的吸光度，全波段光源和差分分光光度計(jì)測量完吸光度值之后將信號(hào)傳到運(yùn)算控制中心，然后運(yùn)算控制中心將信號(hào)傳遞到SIPHONE高精度蠕動(dòng)泵；所述的SIPHONE高精度蠕動(dòng)泵主要對(duì)分析模塊中溶液進(jìn)行精確定量，定量完畢后，SIPHONE高精度蠕動(dòng)泵將信號(hào)傳遞到運(yùn)算控制中心，然后運(yùn)算控制中心將信號(hào)傳遞到REAGENT I高精度蠕動(dòng)泵、REAGENT2高精度蠕動(dòng)泵、REAGENT3高精度蠕動(dòng)泵、REAGENT4高精度蠕動(dòng)泵；所述的REAGENT1高精度計(jì)量隔膜泵用來將十六烷基三甲基溴化銨和Span80的混合溶液輸送到分析模塊，REAGENT2高精度計(jì)量隔膜泵用來將六次甲基四胺緩沖溶液輸送到分析模塊，REAGENT3高精度計(jì)量隔膜泵用來將硝酸溶液輸送到分析模塊，REAGENT4高精度計(jì)量隔膜泵用來將二甲酚橙溶液輸送到分析模塊，REAGENT I高精度蠕動(dòng)泵、REAGENT2高精度蠕動(dòng)泵、REAGENT3高精度蠕動(dòng)泵、REAGENT4高精度計(jì)量隔膜泵操作完成后將信號(hào)傳遞到運(yùn)算控制中心，然后運(yùn)算控制中心將信號(hào)傳遞到STIRRER攪拌器；所述的STIRRER攪拌器主要對(duì)分析模塊中的溶液進(jìn)行攪拌讓其充分反應(yīng)，反應(yīng)完成后STIRRER攪拌器將信號(hào)傳遞到運(yùn)算控制中心，然后運(yùn)算控制中心將信號(hào)傳遞到全波段光源和差分分光光度計(jì)，全波段光源和差分分光光度計(jì)測出吸光度后將信號(hào)傳遞到運(yùn)算控制中心，運(yùn)算控制中心記錄所有測量的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算后傳遞到顯示終端。
[0005]本實(shí)用新型中的活塞定量式氣體搜集器是通過活塞自動(dòng)控制、定量搜集氣體，并可以自動(dòng)切換將收集的氣體進(jìn)行壓縮。
[0006]本實(shí)用新型中的氣溶水消解裝置采用向其中添加特有試劑的方式對(duì)壓縮后的氣體進(jìn)行溶解，加大保證了氣體的溶解率。
[0007]本實(shí)用新型中的REAGENT I，REAGENT2，REAGENT3, REAGENT4, REAGENT5 是高精度計(jì)量隔膜泵，最小脈沖為20 μ 1，DRAIN，RINSE，SAMPLE為高精度蠕動(dòng)泵，每次更換泵管可使用6個(gè)月以上。
[0008]本實(shí)用新型中的SIPHONE高精度蠕動(dòng)泵可以通過簡單切換定量管長短來根據(jù)用戶的需求調(diào)整分析量程。
[0009]本實(shí)用新型的分析模塊中的比色杯是光程30mm的比色杯，相比于常用的1mm或者15_比色杯，較長的光程可以使樣品反應(yīng)更充分，所測量的液體更具有代表性。
[0010]本實(shí)用新型的差分分光光度計(jì)是選用特定的波長，在此波長內(nèi)反應(yīng)后溶液對(duì)光的吸收能力最好，測出的數(shù)據(jù)最好，大大提高了儀器的精確度。
[0011]本實(shí)用新型的運(yùn)算控制中心對(duì)各個(gè)流程進(jìn)行控制，并且采用多項(xiàng)式的計(jì)算方法對(duì)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的運(yùn)算，通過運(yùn)算中心也可以對(duì)整個(gè)流程進(jìn)行編程，控制整個(gè)儀器的分析流程。
[0012]本實(shí)用新型為儀器設(shè)置磁力攪拌器，保證了樣品反應(yīng)充分，大大提高了儀器的精確度。
[0013]本實(shí)用新型的泵管采用耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿腐蝕的塑料管，這大大增長了儀器的使用壽命O
[0014]本實(shí)用新型的大氣總鉛在線監(jiān)測儀具有以下優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型的活塞定量式氣體搜集器是通過活塞自動(dòng)控制、定量搜集氣體，并可以自動(dòng)切換將收集的氣體進(jìn)行壓縮。本實(shí)用新型的大氣總鉛在線監(jiān)測儀整體結(jié)構(gòu)簡單，計(jì)量、輸送均采用蠕動(dòng)泵自吸泵，且泵控制僅為2線脈沖驅(qū)動(dòng)即可(驅(qū)動(dòng)功率最大為3.2W);本實(shí)用新型的大氣總鉛在線監(jiān)測儀采用了“隔膜自吸泵”作為試劑和標(biāo)定液的計(jì)量和輸送，該泵的計(jì)量重復(fù)性誤差實(shí)測達(dá)到了< ±1% ;本實(shí)用新型的大氣總鉛在線監(jiān)測儀生產(chǎn)裝配簡單，免維護(hù)周期長(計(jì)量泵工作壽命> 2000萬次(即可以完成2.5?5萬次測量)，以每天測量12次計(jì)算，可以連續(xù)工作5?10年不需維護(hù)；本實(shí)用新型的大氣總鉛在線監(jiān)測儀可以通過簡單切換定量管長短根據(jù)用戶的需求調(diào)整分析量程；本實(shí)用新型的大氣總鉛在線監(jiān)測儀可以通過PLC數(shù)字量化輸入實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，并實(shí)時(shí)上傳分析數(shù)據(jù)；本實(shí)用新型的大氣總鉛在線監(jiān)測儀采用微量分析模塊，可以極大的降低用戶試劑的使用量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]附圖為本實(shí)用新型大氣總鉛在線監(jiān)測儀的原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)的介紹。
[0017]附圖為大氣總鉛在線監(jiān)測析儀裝置，包括活塞定量式氣體搜集器(I)、氣溶水消解裝置(2)、SAMPLE水樣輸送泵(3)、REAGENT1高精度計(jì)量隔膜泵(4)、REAGENT2高精度計(jì)量隔膜泵(5)、REAGENT3高精度計(jì)量隔膜泵(6)、REAGENT4高精度計(jì)量隔膜泵(7)、REAGENT5高精度計(jì)量隔膜泵⑶、DRAIN高精度蠕動(dòng)泵(9)、RINSE高精度蠕動(dòng)泵(10)、SIPH0NE高精度蠕動(dòng)泵(11)、STIRRER攪拌器(12)、差分分光光度計(jì)(13)、全波段光源(14)、分析模塊
(15)、運(yùn)算控制中心(16)、顯示終端(17)、泵管(18)、導(dǎo)線(19)。
[0018]DRAIN高精度蠕動(dòng)泵用以排出分析模塊中的廢液，排完廢液后將信號(hào)傳遞到運(yùn)算控制中心，然后運(yùn)算控制中心將信號(hào)傳遞到RINSE高精度蠕動(dòng)泵。
[0019]RINSE高精度蠕動(dòng)泵主要是對(duì)排出廢液后的分析模塊進(jìn)行清洗，清洗完了之后將信號(hào)傳遞到運(yùn)算控制中心，然后運(yùn)算控制中心將信號(hào)傳遞到SAMPLE水樣輸送泵。
[0020]活塞定量式氣體搜集器主要通過活塞自動(dòng)控制、定量搜集氣體，并自動(dòng)切換將收集的氣體進(jìn)行壓縮，壓縮完成后將信號(hào)傳遞到運(yùn)算控制中心，然后運(yùn)算控制中心將信號(hào)傳遞到REAGENT5高精度計(jì)量隔膜泵。
[0021]REAGENT5高精度計(jì)量隔膜泵主要用來向氣溶水消解裝置中添加特有試劑，添加完畢后將信號(hào)傳遞到運(yùn)算控制中心，然后運(yùn)算控制中心將信號(hào)傳遞到氣溶水消解裝置。
[0022]氣溶水消解裝置主要對(duì)氣體進(jìn)行溶解，保證氣體的溶解率，溶解完成后將信號(hào)傳遞到運(yùn)算控制中心，然后運(yùn)算控制中心將信號(hào)傳遞到SAMPLE水樣的輸送泵
[0023]SAMPLE是水樣的輸送泵，是將氣溶水消解裝置中的樣品輸送到分析模塊，SAMPLE水樣輸送泵工作完成之后將信號(hào)傳遞到運(yùn)算控制中心，然后運(yùn)算控制中心將信號(hào)傳遞到全波段光源和差分分光光度計(jì)。
[0024]全波段光源和差分分光光度計(jì)主要用來測量分析模塊中溶液的吸光度，全波段光源和差分分光光度計(jì)測出吸光度后將信號(hào)傳遞到運(yùn)算控制中心，然后運(yùn)算控制中心將信號(hào)傳遞到SIPHONE高精度蠕動(dòng)泵。
[0025]SIPHONE高精度蠕動(dòng)泵主要對(duì)分析模塊中溶液進(jìn)行精確定量，定量完畢后，SIPHONE高精度蠕動(dòng)泵將信號(hào)傳遞到運(yùn)算控制中心，然后運(yùn)算控制中心將信號(hào)傳遞到REAGENT高精度蠕動(dòng)泵。
[0026]REAGENT I高精度計(jì)量隔膜泵用來將十六烷基三甲基溴化銨和Span80的混合溶液輸送到分析模塊，REAGENT2高精度計(jì)量隔膜泵用來將六次甲基四胺緩沖溶液輸送到分析模塊，REAGENT3高精度計(jì)量隔膜泵用來將硝酸溶液輸送到分析模塊，REAGENT4高精度計(jì)量隔膜泵用來將二甲酚橙溶液輸送到分析模塊，REAGENT I高精度蠕動(dòng)泵、REAGENT2高精度蠕動(dòng)泵、REAGENT3高精度蠕動(dòng)泵、REAGENT4高精度計(jì)量隔膜泵操作完成后將信號(hào)傳遞到運(yùn)算控制中心，然后運(yùn)算控制中心將信號(hào)傳遞到STIRRER攪拌器。
[0027]STIRRER攪拌器主要對(duì)分析模塊中的溶液進(jìn)行攪拌讓其充分反應(yīng)，反應(yīng)完成后STIRRER攪拌器將信號(hào)傳遞到運(yùn)算控制中心，然后運(yùn)算控制中心將信號(hào)傳遞到全波段光源和差分分光光度計(jì)。
[0028]全波段光源和差分分光光度計(jì)對(duì)分析模塊中的溶液的吸光度進(jìn)行測量，然后將信號(hào)傳遞到運(yùn)算控制中心，然后運(yùn)算控制中心將信號(hào)傳遞到顯示終端。
[0029]顯示終端主要用來顯示測出的數(shù)據(jù)，并可進(jìn)行人工的操作控制。
[0030]分析模塊主要用來盛放混合后的溶液。
[0031 ] 運(yùn)算控制中心主要對(duì)測出的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理。
[0032]該裝置結(jié)構(gòu)簡單可靠、所需維護(hù)量小，且對(duì)試劑的計(jì)量和輸送更加精確。
【權(quán)利要求】
1.一種大氣總鉛在線監(jiān)測儀，包括定量搜集氣體的活塞定量式氣體搜集器(I)、溶解氣體的氣溶水消解裝置(2)、輸送樣品的SAMPLE水樣輸送泵(3)、精確加試劑的REAGENT1高精度計(jì)量隔膜泵(4)、精確加試劑的REAGENT2高精度計(jì)量隔膜泵(5)、精確加試劑的REAGENT3高精度計(jì)量隔膜泵(6)、精確加試劑的REAGENT4高精度計(jì)量隔膜泵(7)、精確加試劑的REAGENT5高精度計(jì)量隔膜泵(8)、排液的DRAIN高精度蠕動(dòng)泵(9)、清洗的RINSE高精度蠕動(dòng)泵(10)、實(shí)現(xiàn)精確定量的SIPHONE高精度蠕動(dòng)泵(11)、加速樣品充分反應(yīng)的STIRRER攪拌器(12)、差分分光光度計(jì)(13)、全波段光源(14)、分析模塊(15)、運(yùn)算控制中心(16)、顯示終端(17)、泵管(18)、導(dǎo)線(19)，其特征在于活塞定量式氣體搜集器(I)通過泵管(18)與溶解氣體的氣溶水消解裝置(2)連接在一起，溶解氣體的氣溶水消解裝置(2)通過泵管(18)與SAMPLE水樣輸送泵(3)和REAGENT5高精度計(jì)量隔膜泵(8)連接在一起，活塞定量式氣體搜集器(I)通過導(dǎo)線(18)與運(yùn)算控制中心(16)和顯示終端(17)連接，顯示終端(17)通過導(dǎo)線(19)與運(yùn)算控制中心(16)連接，運(yùn)算控制中心(16)通過導(dǎo)線(19)與STIRRER攪拌器(12)、差分分光光度計(jì)(13)、全波段光源(14)連接，STIRRER攪拌器(12)、差分分光光度計(jì)(13)、全波段光源(14)均裝在分析模塊(15)中，分析模塊(15)通過泵管(18)與SAMPLE水樣輸送泵(3) ,REAGENTI高精度計(jì)量隔膜泵(4)、REAGENT2高精度計(jì)量隔膜泵(5)、REAGENT3高精度計(jì)量隔膜泵(6)、REAGENT4高精度計(jì)量隔膜泵(7) ,DRAIN高精度蠕動(dòng)泵(9)、RINSE高精度蠕動(dòng)泵(10)、SIPHONE高精度蠕動(dòng)泵(11)連接在一起，SAMPLE水樣輸送泵(3) ,REAGENTI高精度計(jì)量隔膜泵(4)、REAGENT2高精度計(jì)量隔膜泵(5)、REAGENT3高精度計(jì)量隔膜泵(6)、REAGENT4高精度計(jì)量隔膜泵(7)、DRAIN高精度蠕動(dòng)泵(9)、RINSE高精度蠕動(dòng)泵(10)、SIPHONE高精度蠕動(dòng)泵(11)、通過導(dǎo)線(19)與運(yùn)算控制中心連在一起。
【文檔編號(hào)】G01N21/31GK203981574SQ201420279481
【公開日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】劉艷, 羅林林, 周鴻 , 王碩 申請(qǐng)人:北京物資學(xué)院