专利名称：总铅在线检测仪器的制作方法
技术领域：
本发明属于水质在线分析设备技术领域，具体涉及一种总铅在线检测仪器。
背景技术：
铅是有毒金属，尤其可以破坏儿童的神经系统，导致血液病和脑病。长期接触铅及其盐(尤其是可溶的和强氧化性的Pb02)会导致肾病和类似绞痛的腹痛。因此，铅作为工业废水的主要污染物之一，是国家严格控制的重金属指标。现有测定方法主要有双硫腙比色法、原子吸收分光光度法和电化学分析方法等。其中，双硫腙比色法是目前应用最广泛的测定铅的方法，但其存在选择性及重现性较差，实验条件苛刻，需用有毒的有机溶剂三氯甲烷、苯等进行萃取等缺点，所需的实验设备较繁杂，且没有专门实现其作业流程的配套设备，检测效率低下。原子吸收分光光度法灵敏度和准确性较高，但实现该方法所运用的设备价格较高，运行成本也很高，且对水样的前处理要求极高，其操作流程较为复杂。电化学分析方法测定铅灵敏度较高，但是由于采用的设备中电极本身受环境影响较大，且易对环境造成污染，所以使用该方法及设备测量的重复性不高。以上三种方法及相关设备多应用于实验室或现场快速检测，且在水质在线分析领域的应用较为困难。
发明内容
本发明目的是:针对现有技术的缺点和不足，提供一种检测效率和检测灵敏度高，数据稳定可靠，运行成本低廉，便于操作和维护且对操作者和环境无毒害作用的总铅在线检测仪器。本发明的技术方案是:一种总铅在线检测仪器，包括注射装置、计量装置、多路阀、消解装置、分光光度测定装置、主控板和显示装置，所述多路阀上设有公共端口和若干分配端口，其特征在于所述注射装置、计量装置和多路阀的公共端口之间通过管路顺序相连，多路阀的其中一个分配端口通过管路经第一高温高压电磁阀与消解装置的进液口相连，所述分光光度测定装置固定在消解装置上，并且所述计量装置、多路阀、第一高温高压电磁阀、消解装置、分光光度测定装置和显示装置均与主控板电连接。优选的，本发明中所述计量装置为光电计量装置，它包括光电计量块、光电计量管和计量管支架，所述光电计量管固定在计量管支架上，所述光电计量管的外部套有若干光电计量块，光电计量管的上端经管路与注射装置相连，而下端则经管路与多路阀的公共端口相连，所述各光电计量块均与主控板电连接。优选的，本发明中所述注射装置为自动注射泵或手动注射泵。进一步的，所述手动注射泵包括注射泵本体和设于注射泵本体内的活塞杆，所述注射泵本体的出口端经管路与计量装置相连。优选的，本发明中所述分光光度测定装置包括测定光源模块、测定光接收模块、光源固定座和接收模块固定座，所述测定光源模块和测定光接收模块分别固定在光源固定座和接收模块固定座上，而光源固定座和接收模块固定座分别对称固定于消解装置的两侧，所述测定光源模块和测定光接收模块均与主控板电连接。优选的，本发明中所述消解装置上设有排空口，所述排空口上接有排空管，排空管上设置有第二高温高压电磁阀，所述第二高温高压电磁阀与主控板电连接。优选的，本发明中所述消解装置由消解池和缠绕在消解池外壁上的加热电阻丝构成，所述加热电阻丝与主控板电连接。优选的，本发明中所述多路阀上设有分别用于输入待测含铅废水的水样、消解剂、缓冲溶液、显色剂、增敏剂和清洗液的六个分配端口以及至少一个用于输入对比用的含铅标准溶液的分配端口，还设有用于输出实验完毕后的废液的分配端口。优选的，本发明中所述显示装置为液晶屏，所述液晶屏通过通信端口与主控板电连接。本发明主要用于含铅废水的总铅浓度值的测定，其使用原理及步骤描述如下:
a.在注射装置的作用下，通过计量装置和多路阀分别将体积比为1:1 1:3 ;的待测含铅废水的水样和消解剂推入消解装置内；
b.混合步骤a中的水样和消解剂，在高压密闭条件下，加热所述混合液至消解温度Tl，在时间tl内恒温消解，消解过程中液体不沸腾；优选的消解温度Tl为110°C，而优选的所述加热反应时间tl为5 15min ；
c.消解完毕，冷却至设定温度T2，T2通常优选50°C；
d.在注射装置的作用下，通过计量装置和多路阀分别将一定体积的缓冲溶液、显色齐U、增敏剂(加入顺序无要求)推入消解装置内；所述显色剂通常优先选择二甲酚橙，浓度为0.1 lg/L，用量为0.4 4ml ;所述增敏剂选用乳化剂0P，浓度为lXlO-W/L 5X 10_3mol/L，用量为0.4 2ml ;所述缓冲溶液为乙酸一乙酸铵缓冲体系，其pH为4.8 6.0,用量为I 4mI ；
e.室温条件下，在时间t2内恒温显色；所述显色时间t2优选为5 30min；
f.显色完毕，主控板上的芯片记录测定光接收模块的电压值；
g.再结合标准曲线，通过主控板的芯片内部预置的总铅浓度计算公式计算出水样的总铅浓度值，并通过显示装置显示出来；
h.检测结束，排出实验后的废液，通入清洗液(通常为蒸馏水)清洗消解装置。本发明的优点是:
1、本发明仪器将用于检测水质总铅浓度的各实验设备有机组合，并通过主控板协调控制整个仪器的检测运作过程，检测灵敏度高，数据稳定可靠，可实现对工业废水及地表水等各类水体中总铅含量的实时、连续检测，能够大大提高检测效率。、本发明仪器结构简单、操作和维护方便、运行成本低廉。、本发明仪器对操作者和环境无毒害作用，安全可靠。
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述:
图1为本发明的结构示意简图。其中:1、注射泵本体；2、活塞杆；3、光电计量块；4、光电计量管；5、计量管支架；
6、多路阀；7、第一高温高压电磁阀；8、消解装置；9、测定光源模块；10、光源固定座；11、测定光接收模块；12、接收模块固定座；13、加热电阻丝；14、主控板；15、显示装置；16、消解池；17、第二高温高压电磁阀。
具体实施例方式实施例:如图1所示为本发明总铅在线检测仪器的一种实施方式，其由注射装置、计量装置、多路阀6、第一高温高压电磁阀7、第二高温高压电磁阀17、消解装置8、分光光度测定装置、主控板14和显示装置15这些装置所组成。本实施例中的注射装置采用手动注射泵，其由注射泵本体I和设于注射泵本体I内的活塞杆2构成。本实施例中的计量装置为光电计量装置，其由光电计量块3、光电计量管4和计量管支架5组成，所述光电计量管4固定在计量管支架5上，前述注射泵本体I的出口端经管路与该光电计量管4的上端相连。所述光电计量管4的外部从上到下顺序套有三个光电计量块3，这些光电计量块3均与主控板14电连接。本实施例中的多路阀6为现有技术，其上设有一个公共端口(未标出)和十个分配端口(未标出)，所述光电计量管4的下端经管路与多路阀6的公共端口相连。再结合图1中的文字标注所示，多路阀6的八个分配端口分别用于输入待测含铅废水的水样、消解剂、缓冲溶液(乙酸一乙酸铵缓冲体系)、显色剂(二甲酚橙)、增敏剂(乳化剂0P)、清洗液(蒸馏水)、对比用的第一含铅标准溶液(简称标液一)和对比用的第二含铅标准溶液(简称标液二)；余下的两个分配端口中的一个用于输出实验完毕后的废液，另一个则通过管路经第一高温高压电磁阀7与消解装置8的进液口相连。所述多路阀6和第一高温高压电磁阀7均与主控板14电连接。本实施例中的所述分光光度测定装置由测定光源模块9、测定光接收模块11、光源固定座10和接收模块固定座12组成，所述测定光源模块9和测定光接收模块11分别固定在光源固定座10和接收模块固定座12上，而光源固定座10和接收模块固定座12分别对称固定于消解装置8的两侧，所述测定光源模块9和测定光接收模块11均与主控板14电连接。所述消解装置8上设有排空口，所述排空口上接有排空管，排空管上设置有第二高温高压电磁阀17，所述第二高温高压电磁阀17与主控板14电连接。本实施例中所述的消解装置8为常规技术，其由消解池16和缠绕在消解池16外壁上的加热电阻丝13构成，所述加热电阻丝13与主控板14电连接。本实施例中的所述显示装置15采用的是液晶屏，所述液晶屏通过通信端口与主控板14电连接。本实施例用于含铅废水的总铅浓度值的测定，其使用原理及步骤描述如下:
a.在手动注射泵的作用下，通过光电计量装置和多路阀6分别将体积比为1:1 1:3 ;的待测含铅废水的水样和消解剂推入消解池16内，计量信息由主控板14记录；
b.混合步骤a中的水样和消解剂，在高压密闭条件下，加热所述混合液至消解温度Tl，在时间tl内恒温消解，消解过程中液体不沸腾；优选的消解温度Tl为110°C，而优选的所述加热反应时间tl为5 15min ；
c.消解完毕，冷却至设定温度T2，T2通常优选50°C；
d.在手动注射泵的作用下，通过光电计量装置和多路阀6分别将一定体积的缓冲溶液、显色剂、增敏剂(加入顺序无要求)推入消解池16内；所述显色剂通常优先选择二甲酚橙，浓度为0.1 lg/L，用量为0.4 4ml ;所述增敏剂选用乳化剂0P，浓度为I X 10_3mol/L 5 X 10_3mol/L，用量为0.4 2ml ;所述缓冲溶液为乙酸一乙酸铵缓冲体系，其pH为4.8
6.0,用量为I 4ml,所述计量信息由主控板14记录；
e.室温条件下，在时间t2内恒温显色；所述显色时间t2优选为5 30min；
f.显色完毕，主控板14上的芯片记录测定光接收模块11的电压值；
g.再结合标准曲线，通过主控板14的芯片内部预置的总铅浓度计算公式计算出水样的总铅浓度值，并通过显示装置15显示出来；
h.检测结束，排出实验后的废液，通入清洗液(通常为蒸馏水)清洗消解池16。当然亦可根据实验需要通入标液一和标液二，用来同待测水样的总铅浓度作比较。当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种总铅在线检测仪器，包括注射装置、计量装置、多路阀(6)、消解装置(8)、分光光度测定装置、主控板(14)和显示装置(15)，所述多路阀(6)上设有公共端口和若干分配端口，其特征在于所述注射装置、计量装置和多路阀(6)的公共端口之间通过管路顺序相连，多路阀(6)的其中一个分配端口通过管路经第一高温高压电磁阀(7)与消解装置(8)的进液口相连，所述分光光度测定装置固定在消解装置(8)上，并且所述计量装置、多路阀(6)、第一高温高压电磁阀(7)、消解装置(8)、分光光度测定装置和显示装置(15)均与主控板(14)电连接。
2.根据权利要求1所述的总铅在线检测仪器，其特征在于所述计量装置为光电计量装置，它包括光电计量块(3)、光电计量管(4)和计量管支架(5)，所述光电计量管(4)固定在计量管支架(5 )上，所述光电计量管(4 )的外部套有若干光电计量块(3 )，光电计量管(4 )的上端经管路与注射装置相连，而下端则经管路与多路阀(6)的公共端口相连，所述各光电计量块(3)均与主控板(14)电连接。
3.根据权利要求1所述的总铅在线检测仪器，其特征在于所述注射装置为自动注射泵或手动注射泵。
4.根据权利要求3所述的总铅在线检测仪器，其特征在于所述手动注射泵包括注射泵本体(I)和设于注射泵本体(I)内的活塞杆(2 )，所述注射泵本体(I)的出口端经管路与计量装置相连。
5.根据权利要求1所述的总铅在线检测仪器，其特征在于所述分光光度测定装置包括测定光源模块(9)、测定光接收模块(11)、光源固定座(10)和接收模块固定座(12)，所述测定光源模块(9)和测定光接收模块(11)分别固定在光源固定座(10)和接收模块固定座(12)上，而光源固定座(10)和接收模块固定座(12)分别对称固定于消解装置(8)的两侧，所述测定光源模块(9)和测定光接收模块(11)均与主控板(14)电连接。
6.根据权利要求1所述的总铅在线检测仪器，其特征在于所述消解装置(8)上设有排空口，所述排空口上接有排空管，排空管上设置有第二高温高压电磁阀(17)，所述第二高温高压电磁阀(17)与主控板(14)电连接。
7.根据权利要求1或5或6所述的总铅在线检测仪器，其特征在于所述消解装置(8)由消解池(16)和缠绕在消解池(16)外壁上的加热电阻丝(13)构成，所述加热电阻丝(13)与主控板(14)电连接。
8.根据权利要求1所述的总铅在线检测仪器，其特征在于所述多路阀(6)上设有分别用于输入待测含铅废水的水样、消解剂、缓冲溶液、显色剂、增敏剂和清洗液的六个分配端口以及至少一个用于输入对比用的含铅标准溶液的分配端口，还设有用于输出实验完毕后的废液的分配端口。
9.根据权利要求1所述的总铅在线检测仪器，其特征在于所述显示装置(15)为液晶屏，所述液晶屏通过通信端口与主控板(14)电连接。
全文摘要
本发明公开了一种总铅在线检测仪器，包括注射装置、计量装置、多路阀、消解装置、分光光度测定装置、主控板和显示装置，所述多路阀上设有公共端口和若干分配端口，其特征在于所述注射装置、计量装置和多路阀的公共端口之间通过管路顺序相连，多路阀的其中一个分配端口通过管路经第一高温高压电磁阀与消解装置的进液口相连，所述分光光度测定装置固定在消解装置上，并且所述计量装置、多路阀、第一高温高压电磁阀、消解装置、分光光度测定装置和显示装置均与主控板电连接。本仪器提高了检测效率、检测灵敏度高，数据稳定可靠，运行成本低廉，便于操作和维护且对操作者和环境无毒害作用。
文档编号G01N21/01GK103207174SQ201310076890
公开日2013年7月17日 申请日期2013年3月11日 优先权日2013年3月11日
发明者张晓敏, 沈建强, 李红丽 申请人:苏州聚阳环保科技有限公司