CN114323897A - 一种基于光电传感器的水质监测稀释及加标装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水质在线自动测量技术领域，公开了一种基于光电传感器的水质监测稀释及加标装置，包括样品池，所述样品池左右两侧上下两端分别等距安装固定有多个第一光电传感器和第二光电传感器，所述样品池底部连通进液管的一端，所述进液管的另一端连通有微量泵，且所述微量泵底部的进液端经过管道连通标液瓶，所述样品池的左侧底部连通有出液管的一端，所述出液管的另一端连通有采样阀。本发明通过六联阀选择进纯水还是水样；定容体积高低可选，并可通过光电传感器判断液体有无；可通过蠕动泵泵入空气进行空气搅拌，保证样品池内待测物质均匀；可将样品池内液体进行废液分离；可选择性加入清洗剂样品池进行清洗。
Description
技术领域
本发明涉及水质在线自动测量技术领域，具体为一种基于光电传感器的水质监测稀释及加标装置。
背景技术
在水质自动监测中，为了保证在线监测数据长期稳定、准确，必须进行质量控制，对仪器的测试准确度进行考核，保证数据的误差在允许范围内，主要通过已知浓度标液定期核查以及对水样进行加标回收来考核。已知浓度标液核查可以反映在线监测仪的基本状态、标准曲线是否正常。加标回收考虑进了水体背景，即通过加标回收率是否正常来判断水体是否存在干扰，更进一步反映在线监测仪所用的方法是否适应被测水体。
目前，在水质在线监测领域，具备加标回收的质控仪或质控系统，已经得到了广泛应用。但现有的加标装置具有以下问题：第一是通常只能实现某一特定功能，如只能水样加标或只能提供某一浓度标液；第二是定容体积通常固定，不能根据在线监测仪的需求进行调整，如有的监测仪一次测量所需样品较少，如果提供较多量的样品就会造成浪费，而如有的监测仪一次测量所需样品较多，如果提供样品不足就会造成无法测试；第三是通常没有废液分离功能，加标后液体或水样与清洗废水没有分开排放；第四就是没有考虑到样品池的定时自动清洗，由于样品池经常接触水样，水样中的污染物附着在样品池内壁将会造成后续的污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于光电传感器的水质监测稀释及加标装置，解决了背景技术中所提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于光电传感器的水质监测稀释及加标装置，包括样品池，所述样品池左右两侧上下两端分别等距安装固定有多个第一光电传感器和第二光电传感器，所述样品池底部连通进液管的一端，所述进液管的另一端连通有微量泵，且所述微量泵底部的进液端经过管道连通标液瓶，所述样品池的左侧底部连通有出液管的一端，所述出液管的另一端连通有采样阀，所述样品池底部经过管道连通安装有蠕动泵，所述蠕动泵底部右侧连通有排液管，所述排液管底部连通有六联阀，所述样品池顶部连通有空气管。
作为本发明的一种优选实施方式，所述样品池的材料为塑料或玻璃，例如有机玻璃等透明材料；样品池为长方形，在其侧面安装光电传感器；样品池底部呈圆弧形。
作为本发明的一种优选实施方式，所述蠕动泵、六联阀和光电传感器联用可进行定容，蠕动泵和六联阀联用可实现将水样、纯水抽入或排出样品池，也可根据光电传感器位置进行高低液位定容。
作为本发明的一种优选实施方式，所述蠕动泵和六联阀联用可进行废液分离。
作为本发明的一种优选实施方式，所述蠕动泵和六联阀联用可进行特定清洗剂的加入。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1.本发明结构简单，使用方便，通过蠕动泵将高于光电传感器的纯水或水样排出，从而使得定容体积高低两档可选；通过蠕动泵和六通阀的配合，可选择性向样品池中泵入纯水或水样，实现既可以进行标液稀释也可以进行水样加标功能；通过蠕动泵和六通阀的配合，使得样品池中的液体可以选择性排入废水管或废液管，减少废液体积，减少维护费用；通过蠕动泵和六通阀的配合，可选择性向样品池中泵入特定的清洁剂，结合空气鼓泡搅拌，使得其清洁效果好，保证样品池长期洁净，不会因沉积物造成对待测物质吸附。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一种基于光电传感器的水质监测稀释及加标装置的整体结构示意图。
图中：1、样品池；2、第一光电传感器；3、第二光电传感器；4、进样管；5、微量泵；6、标液瓶；7、取样管；8、采样阀；9、蠕动泵；10、六联阀；11、空气管；12、排液管；13、空气管；14、水样管；15、纯水管；16、废水管；17、废液管；18、备用管。
具体实施方式
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种基于光电传感器的水质监测稀释及加标装置，包括样品池1外壁上设有连通微量泵的进样管4，采样阀8的取样管7，底部有带蠕动泵9和六联阀10的排液管12；同时高低第一光电传感器2和第二光电传感器3安装在样品池1的两侧，水平对齐；样品池1的顶部连通有空气管11。
本发明中，样品池1的材料为塑料或玻璃，例如有机玻璃等透明、惰性的材料，能保证光电传感器正常工作，也不会影响水样的水质，而样品池1为长方形，底部呈圆弧形，从而方便杂质随水样经排液管12排出，进一步减少残留；所述高液位第一光电传感器2、低液位第二光电传感器3分别距离样品池1底部的高度和样品池1的截面积共同决定了定容体积，蠕动泵9将纯水或水样抽入样品池1，并使其略高于第一光电传感器2和第二光电传感器3，然后蠕动泵9慢慢将样品池1内液体反向排出，直至样品池1内液位下降到光电传感器位置，第一光电传感器2和第二光电传感器3检测到因液体的凹液面造成的光信号的变化，停止蠕动泵9的排液动作，即完成定容，剩余的纯水或水样即为进行标液稀释或加标回收测试时的定容体积。所述微量泵5可将标液瓶中的标液6以脉冲的形式泵入样品池1，样品池1中为纯水时，即可得到稀释后的标液，样品池1中为水样时，即可得到加标后的样品，而且因为微量泵5的脉冲数可以设置，即可得到不同浓度、系列梯度的标液或加标样品。所述蠕动泵9可正转或反转，与六联阀10联用即可实现水样、纯水、备用清洗剂的加入或排出样品池1，也可实现将空气泵入样品池1，对样品池1内液体进行搅拌，还可以将样品池1内残留液体选择性排入废水管16或废水管17，实现废液分离。所述采样阀8可以将稀释或加标后的样品池1中液体在规定的时间提供给在线监测仪器，也可不通过样品池1，直接将水样提供给在线监测仪器。
本装置在工作时需要电源为220V可直接与市电连接，同时装置中提及的相关仪器和电子设备都是现有产品，因此没有明确指出相关具体型号。
装置在工作时，实现稀释标液可分为四步：第一步注入纯水：纯水经进纯水管15、六联阀10、蠕动泵9进入样品池1的内部，将六联阀10切换到纯水管15，蠕动泵9开启正转，待纯水进入样品池1，且液位上升到所需液位，第一光电传感器2和第二光电传感器3即发出液位信号，再继续很短的时间后停止蠕动泵9和六联阀10加注纯水。第二步定容：六联阀10切换到废水管16，蠕动泵9慢慢反转，将样品池1内液体反向排出，直至样品池1内液位下降到第一光电传感器2和第二光电传感器3位置，第一光电传感器2和第二光电传感器3发出液位信号，立即停止蠕动泵9的排液动作，即完成定容。第三步加标液稀释并搅拌：开启微量泵5，将定量的标液6经进液管4泵入样品池1，然后停止微量泵5，将六联阀10切换到空气管13，蠕动泵9正转，将空气泵入样品池1，进行搅拌动作，搅拌均匀，完成稀释。水质在线监测仪即可从取样管7中经采样阀8取样进行标液分析，并计算示值误差或准确度；第四步清洗：仪器取完稀释后标液后，六联阀10切换至废液管17，开启蠕动泵9反转，将剩余的标液从废液管17排出，关闭蠕动泵6，然后六联阀10切换到纯水管15，开启蠕动泵9正转，将纯水泵入清洗样品池1，清洗一段时间后，六联阀10切换到废水管16，开启蠕动泵9反转，将清洗水排出，关闭六联阀10，关闭蠕动泵9，结束整个流程。
装置在工作时，水样加标可分为四步：第一步水样测试：水样经进水样管14、六联阀10、蠕动泵9进入样品池1的内部，将六联阀10切换到水样管14，蠕动泵9开启正转，待水样进入样品池1，且液位上升到所需液位，第一光电传感器2和第二光电传感器3即发出液位信号，再继续一段时间后停止蠕动泵9和六联阀10加注水样。水质在线监测仪从取样管7经采样阀8取样进行水样分析；第二步定容：六联阀10切换到废水管16，蠕动泵9慢慢反转，将样品池1内液体反向排出，直至样品池1内液位下降到第一光电传感器2和第二光电传感器3位置，第一光电传感器2和第二光电传感器3发出液位信号，立即停止蠕动泵9的排液动作，即完成定容。第三步加标并搅拌：开启微量泵5，将定量的标液经进液管4泵入样品池1，然后停止微量泵5，将六联阀10切换到空气管13，蠕动泵9正转，将空气泵入样品池1，进行搅拌动作，搅拌均匀，完成加标。水质在线监测仪即可再从取样管7中经采样阀8取样进行加标后水样分析，并结合两次分析结果计算加标回收率；第四步清洗：仪器取完加标后水样后，六联阀10切换至废液管17，开启蠕动泵9反转，将剩余的加标后水样从废液管17排出，关闭蠕动泵6，然后六联阀10切换到纯水管15，开启蠕动泵9正转，将纯水泵入清洗样品池1，清洗一段时间后，六联阀10切换到废水管16，开启蠕动泵9反转，将清洗水排出，关闭六联阀10，关闭蠕动泵9，结束整个流程。如需加清洗剂，可提前通过备用管18，将六通阀10切换到备用管18，蠕动泵9正转，将一定量的清洗剂泵入样品池1即可。
综上所述，该基于光电传感器的水质监测稀释及加标装置，通过蠕动泵9将高于光电传感器的纯水或水样排出，从而使得定容体积高低两档可选；通过蠕动泵9和六通阀10的配合，可选择性向样品池1中泵入纯水或水样，实现既可以进行标液稀释也可以进行水样加标功能；通过蠕动泵9和六通阀10的配合，使得样品池1中的液体可以选择性排入废水管16或废液管17，减少废液体积，减少维护费用；通过蠕动泵9和六通阀10的配合，可选择性向样品池1中泵入特定的清洁剂，结合空气鼓泡搅拌，使得其清洁效果好，保证样品池1长期洁净，不会因沉积物造成对待测物质吸附。
本发明为一种基于光电传感器的水质监测稀释及加标装置，包括1、样品池；2、第一光电传感器；3、第二光电传感器；4、进样管；5、微量泵；6、标液瓶；7、取样管；8、采样阀；9、蠕动泵；10、六联阀；11、空气管；12、排液管；13、空气管；14、水样管；15、纯水管；16、废水管；17、废液管；18、备用管，部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
Claims (9)
1.一种基于光电传感器的水质监测稀释及加标装置，包括样品池（1），其特征在于：所述样品池（1）左右两侧上下两端分别等距安装固定有多个第一光电传感器（2）和第二光电传感器（3），所述样品池（1）底部连通进液管（4）的一端，所述进液管（4）的另一端连通有微量泵（5），且所述微量泵（5）底部的进液端经过管道连通标液瓶（6），所述样品池（1）的左侧底部连通有出液管（7）的一端，所述出液管（7）的另一端连通有采样阀（8），所述样品池（1）底部经过管道连通安装有蠕动泵（9），所述蠕动泵（9）底部右侧连通有排液管（12），所述排液管（12）底部连通有六联阀（10），所述样品池（1）顶部连通有空气管（11）。
2.根据权利要求1所述的一种基于光电传感器的水质监测稀释及加标装置，其特征在于：所述样品池（1）的外形为透明有机玻璃方形，且底部呈圆弧形，用于方便所述排液管（5）对样品池（1）内部液体的排放。
3.根据权利要求1所述的一种基于光电传感器的水质监测稀释及加标装置，其特征在于：高液位和低液位的水平对置的所述第一光电传感器（2）和第二光电传感器（3），能够检测样品池（1）内部液体的有无，并对样品池（1）内部液体的液位进行准确判断，从而确定液体体积，且选择使用高低液位能够改变定容体积。
4.根据权利要求1所述的一种基于光电传感器的水质监测稀释及加标装置，其特征在于：所述六联阀（10）左侧从上到下分别连接空气管（13）、水样管（14）、纯水管（15）、废水管（16）、废液管（17）和备用管（18）。
5.根据权利要求4所述的一种基于光电传感器的水质监测稀释及加标装置，其特征在于：所述蠕动泵（9）反转并且空气管（13）开启时，能够经由空气管（13）通过气泡对样品池（1）内液体进行搅拌。
6.根据权利要求4所述的一种基于光电传感器的水质监测稀释及加标装置，其特征在于：所述蠕动泵（9）反转并且水样管（14）开启时，能够经由水样管（14）将水样抽入样品池（1）内。
7.根据权利要求4所述的一种基于光电传感器的水质监测稀释及加标装置，其特征在于：所述蠕动泵（9）反转并且纯水管（15）开启时，能够经由纯水管（15）将纯水抽入样品池（1）内。
8.根据权利要求4所述的一种基于光电传感器的水质监测稀释及加标装置，其特征在于：所述蠕动泵（9）正转并且废水管（16）开启时，能够经由废水管（16）将液体从样品池（1）排出。
9.根据权利要求4所述的一种基于光电传感器的水质监测稀释及加标装置，其特征在于：所述蠕动泵（9）正转并且废液管（17）开启时，能够经由废液管（17）将液体从样品池（1）排出，所述备用管（18）可扩展清洗剂。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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