专利名称：工业水硅酸根含量在线快速监测仪的制作方法
技术领域：
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本发明涉及一种化学发光法智能化工业水硅酸根含量在线快速监测仪。
背景技术：
一般公知的水中硅酸根离子含量的测量都是采用硅钼兰比色法(浊度法)
来完成的。它因前期预处理的化学反应缓慢而且测量周期长达12 15分钟，所
以用的化学试剂加药泵的加药量不稳定及样品定量不精确和样品浊度、温度等
因素都影响测量结果的准确性。如瑞士 Swan公司、英国ABB公司及国内产品 均有此类不足。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种测量周期短，不受水中浊度及水样 温度影响，检测精确的工业水硅酸根含量在线快速监测仪，设有置于暗示3内 的发光皿13，发光皿13内由上至下连通设置有试剂喷嘴21、水样定量槽18、 排水电磁阀20、排污口23;与水样定量槽18底部相通有搅拌气路16，搅拌气 路16与搅拌泵10相接；水样定量槽18侧壁设有水样溢流口 17及引流虹吸管 19;水样溢流口 17及引流虹吸管19分别与排污口23相通；发光皿13上设置 有与水样定量槽18相通的水样入口 22，水样入口 22处设置有水样检测器15， 水样检测器15可防止加药泵4无水样时误加药剂；暗示3内还设置有光电转换 器件14;水样过滤释压杯8依次通过水样隔离电磁阀7、水样提升泵6与水样 入口22相通；药箱5通过加药泵4与试剂喷嘴21相通。
所述的引流虹吸管19内嵌有引流线19-1，确保虹吸无误，水样定量精准。
所述的药箱5内装有药位传感器5-1和药液过滤器5-2，其中药位传感器 5-1可在任意药剂无药液时，使加药泵停止加药，防止无药测量。药液过滤器 5-2可防止加药泵4堵塞。
所述的加药泵4为精密微量泵，可对各种试剂(如钼酸铵、氧化剂、发光 剂)进行多次、多点、定时、定量，精确的加药，有序注入和搅拌使化学反应 生成充分。
所述的水样隔离电磁阀7为多入单出连体式隔离型分控电磁阀，可使装置进行多样品分时在线测量，互不污染。
本装置设有控制系统，其与上述光电转换器件14、药位传感器5-l、水样 检测器15、泵及阀的驱动装置、显示器以及报警器连接。各种受控部件(泵、 阀等)的驱动控制时序均由各类功能传感器配以相应电子电路和程序软件进行 自动识别、运算、反馈、执行，显示输出及报警等。
本发明利用水中硅酸根离子与钼酸铵反应生成硅钼酸，再将其充分氧化并 加入发光剂(例如鲁米诺)后，能够瞬间发出可见光。其发光强度和水中硅酸 根离子含量成正比，再用高灵敏度光强传感器(例如光电倍增管)对所发出的 光强进行定时收集并进行光-电转换及放大，通过相匹配的电子线路定时积分， 其包络面积经数学模型换算即可得出水中硅酸根离子的含量(pg/1)。反应过程 是在安装有特制的发光皿和光电转换器的完全蔽光的暗室中进行，仅需2.5 3 分钟甚至更短即可完成。上述过程仅和水中硅酸根离子有关，和水中浊度无关， 且水样温度影响可忽略不计。
图l为本发明的结构示意图。
图2为本发明实施例发光皿的结构示意图。
图3为图2的侧视图。
具体实施例方式
下面结合附图进一步说明本发明的具体实施例。
如图1 3所示，工业水硅酸根含量在线快速监测仪，设有置于暗示3内的 发光皿13，发光皿13采用透明实体材料制作，其内的各个管路是直接在实体 上加工出来的，发光皿13内由上至下连通设置有试剂喷嘴21、水样定量槽18、 排水电磁阀20;与水样定量槽18底部相通有搅拌气路16，搅拌气路16与搅拌 泵10相接；水样定量槽18的顶部侧壁设有水样溢流口 17，水样定量槽18的 中部侧壁设有引流虹吸管19;发光皿13侧壁上设置有与水样定量槽18相通的 水样入口 22，水样入口 22处设置有水样检测器15，水样检测器15可防止加药 泵4无水样时误加药剂。发光皿13底部设置有排污口 23，排水电磁阀20、水 样溢流口 17及引流虹吸管19分别与排污口23相通；暗示3内还设置有光电转 换器件14;水样过滤释压杯8依次通过水样隔离电磁阀7、水样提升泵6与水 样入口 22相通；水样隔离电磁阀7为多入单出连体式隔离型分控电磁阀，可使 装置进行多样品分时在线测量，互不污染。药箱5通过加药泵4与试剂喷嘴21相通。药箱5内装有药位传感器5-1和药液过滤器5-2,其中药位传感器5-1可 在任意药剂无药液时，使加药泵停止加药，防止无药测量。其中药液过滤器5-2 可防止加药泵4堵塞。加药泵4为精密微量泵，可对各种试剂(如钼酸铵、氧 化剂、发光剂)进行多次、多点、定时、定量，精确的加药，有序注入和搅拌 使化学反应生成充分。本装置设有控制系统，其与上述光电转换器件14、药位 传感器5-l、水样检测器15、泵及阀的驱动装置、显示器以及报警器连接。控 制系统最好采用智能的单片机系统。 本装置工作过程简述
被测水样A, AX首先进入水样过滤释压杯8、滤除杂质颗粒并减轻管压。 程序控制水样隔离电磁阀7中Bx和水样提升泵6工作，将水样经水样入口 22 泵入发光皿13并使水由溢流口 17溢出，排水电磁阀20定时开、关三次，充分 清洗发光皿13内腔后关闭。皿中水样被引流虹吸管19定位在虹吸口处，引流 线19-1有效地克服管路中出现气泡，保证每次定量精确。此时加药泵4、搅拌 泵10进行多次、多点、定时、定量将药剂通过试剂喷嘴21注入水样定量槽18 中。同时搅拌泵10工作，搅拌使化学反应充分完成而瞬间发光。光电转换器 14 (光电倍增管)立即将光强信号转换成电压信号，经电子单元输入电路，进 入单片机的嵌入式(ARM)系统进行运算、显示输出、判断报警等工作。相关 的化学反应方程式、数学模型及程序软件在此不做详述。
发光皿13内装有水样检测器15，当此测量周期内发光皿13有水时，提供 电信号(高电平)给单片机，令加药泵4正常工作。在无水时，提供电信号(低 电平)给单片机控制加药泵4停止，防止无水加药，以免浪费试剂。
药箱5内装有药位传感器5-1和药液过滤器5-2。任意一种药品无药液时， 传感器5-l控制加药泵4停止加药，防止无药检测，出现错误数据。
无水样和无药品时，均可在显示器上闪烁提示。
药液过滤器5-2和水样过滤器8-1均可防止水样隔离电磁阀7及加药泵4 堵塞。
权利要求
1、一种工业水硅酸根含量在线快速监测仪，设有置于暗示(3)内的发光皿(13)，其特征在于发光皿(13)内由上至下连通设置有试剂喷嘴(21)、水样定量槽(18)、排水电磁阀(20)、排污口(23)；与水样定量槽(18)底部相通有搅拌气路(16)，搅拌气路(16)与搅拌泵(10)相接；水样定量槽(18)侧壁设有水样溢流口(17)及引流虹吸管(19)；水样溢流口(17)及引流虹吸管(19)分别与排污口(23)相通；发光皿(13)上设置有与水样定量槽(18)相通的水样入口(22)，水样入口(22)处设置有水样检测器(15)；暗示(3)内还设置有光电转换器件(14)；水样过滤释压杯(8)依次通过水样隔离电磁阀(7)、水样提升泵(6)与水样入口(22)相通；药箱(5)通过加药泵(4)与试剂喷嘴(21)相通。
2、 根据权利要求1所述的工业水硅酸根含量在线快速监测仪，其特征在于 所述的引流虹吸管(19)内嵌有引流线(19-1)。
3、 根据权利要求1或2所述的工业水硅酸根含量在线快速监测仪，其特征 在于所述的药箱(5)内装有药位传感器(5-1)和药液过滤器(5-2)。
4、 根据权利要求3所述的工业水硅酸根含量在线快速监测仪，其特征在于 所述的加药泵(4)为精密微量泵，可对各种试剂进行多次、多点、定时、定量， 精确的加药。
5、 根据权利要求4所述的工业水硅酸根含量在线快速监测仪，其特征在于 所述的水样隔离电磁阀(7)为多入单出连体式隔离型分控电磁阀。
6、 根据权利要求5所述的工业水硅酸根含量在线快速监测仪，其特征在于 设有控制系统，其与上述光电转换器件(14)、药位传感器(5-1)、水样检测器(15)、泵及阀的驱动装置、显示器以及报警器连接。
全文摘要
本发明公开一种工业水硅酸根含量在线快速监测仪，设有置于暗示(3)内的发光皿(13)，发光皿(13)内由上至下连通设置有试剂喷嘴(21)、水样定量槽(18)、排水电磁阀(20)、排污口(23)；与水样定量槽(18)底部相通有搅拌气路(16)，搅拌气路(16)与搅拌泵(10)相接；水样定量槽(18)侧壁设有水样溢流口(17)及引流虹吸管(19)；水样溢流口(17)及引流虹吸管(19)分别与排污口(23)相通；发光皿(13)上设置有与水样定量槽(18)相通的水样入口(22)，水样入口(22)处设置有水样检测器(15)；暗示(3)内还设置有光电转换器件(14)；水样过滤释压杯(8)依次通过水样隔离电磁阀(7)、水样提升泵(6)与水样入口(22)相通；药箱(5)通过加药泵(4)与试剂喷嘴(21)相通。本仪器测量周期短，不受水中浊度及水样温度影响，检测精确。
文档编号G01N35/00GK101545865SQ20081001082
公开日2009年9月30日 申请日期2008年3月26日 优先权日2008年3月26日
发明者于秀华, 周雅夫, 孙殿玉, 亮 王, 邱立斌, 金为民, 丹 马 申请人:大连华城电子有限公司