专利名称：一种用于自动监测污水的化学分析系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于测量仪器领域，尤其涉及一种自动监测污水的化学分析系统。
背景技术：
为了控制对环境的污染，对废水的排放必须实施连续而严格的监控。目前使用的自动监测仪尚存在一些问题，结构比较复杂，故障率高，功能不够全，测量精度还需进一步提高。这些性能的提高关键在于仪器内部的化学分析系统，为此必须对这个化学分析系统进行创新改造使其简化结构提高可靠性、提高精度。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种用于自动监测污水的化学分析系统。它具有结构简单可靠耐用、测量精度高，易实现自动化的化学分析系统，也可用于其它的化学分析和试验。
本实用新型采用的技术方案是一种自动监测污水的化学分析系统它是由三部分组成，采样器、计量杯和反应釜。
采样器是由采样头、定量器、冷储罐等组成。它是用来采集被测水样，并把采到的水样低温保存，使其在一定的时间内不变质。它的特点是能适应多种型式的采样，增强了监测系统的功能。
计量杯它是由一个上直径大，下直径小(或等径的)园底玻璃容器和一个上盖组成。在其盖上插有一组玻璃管。中心一支插入杯底，为液体吸出管，另一端与反应釜相连。其余呈环形分布的为进液管，各管口在杯内的高度对应着一定的体积，另一端分别与水样冷储罐、各种化学试剂的储液瓶相连。进液管的数量是由化学试剂种类的多少决定的。
计量杯它是用来计量被测水样和参与化学分析的各种化学试剂，并把被计量的液体从储液瓶经计量杯传送至反应釜。计量杯的突出优点是结构十分简单，能顺序计量多种化学液体，而且精度高，可靠不易出故障。
反应釜它类似一个多口的磨口瓶，在磨口瓶盖上分别装有与计量杯相连的进液管和液体吸出管、进气管、加热用的电热棒，温控传感器及冷凝器。反应釜座在一个冷却器上。冷却器是由冷却环和集流器组成。反应釜的作用是把计量杯送过来的水样各种化学试剂进行化学反应，并提供加温、温控、搅拌、冷却等化学反应条件。化学反应完成后，液体被吸入光学系统测量(光学测量系统为现有技术不再赘述)，由于采用了特制的加热棒和温控传感器使反应釜的功能全，结构简单、合理。
图中所示，各器件间连接均为硬管，实际应用中应采用耐酸软管。
部分代号注明接管嘴 11 31 51 61 81通大气接管嘴 32 52 62 72 接压缩空气接管嘴 12 82 接负压接管嘴 01 负压吸引至光学测量，在光学系统内有电磁阀控制，图中未示出具体实施方式
以下结合附图及具体实例对本实用新型作进一步详细说明如图所示，采样器的工作过程是启动电磁阀F1，关闭大气接通负压，抽吸定量器2中的空气使其产生负压。这时经采样头1和相连的进水管把废水渠中的水吸入定量器2中，在一定的时间内定量器2中的水位超过进水管口时，电磁阀F1断电，使其关闭负压并通大气。使定量器中负压回复到大气压，由于定量器2的位置远高于水渠中的水位，所以定量器2中的水经进水管回流至水渠中，当水位降至进水管口时停止回流，这样定量器2内保留了一定体积的水，即完成采样。(这个体积是校准好的，它的大小决定于进水管口在定量杯中的高低)启动电磁F2把计量好的水样放入冷储罐3中备用。
冷储罐3配有制冷器件，电磁阀F3用来控制压缩空气，是给储罐增压并把水样压入计量杯中，另一电磁阀F4用来排放旧水样。
采样器不但适应随机采样和定时采样，还能与流量计配合实现比例采样，加强了监测系统的功能。
计量杯的工作过程如图所示，当某种液体需要计量时，可启动相应的电磁阀如F5，给相应的储液瓶7充入压缩空气，这时储液瓶7中的液体从相连的进液管中注入计量杯6中，在一定的时间内，杯中的液位升至进液管口以上，这时电磁阀F5断电停止充入压缩空气并通大气。储液瓶中的气压回复到大气压，由于储液瓶7放置的比计量杯6低，产生虹吸作用，管中的液体从计量杯6中回流，当计量杯6中的液位降至进液管口时，回流即停止。这样保持了一个与进液管口相一致的液面，对应着一定的体积，即计量完毕。这个体积是事先较准好的，它是把一定体积的液体倒入计量杯6中，把进液管口调至相应的液面上。并把进液管在盖5上用橡皮筋4压紧或用固定螺钉拧紧。一种液体计量完毕后，这时反应釜10产生负压，经吸出管吸入反应釜。这就完成了一种液体从储液瓶经计量杯计量，并传送到反应釜中。然后再进行下一种液体的计量，这样可顺序计量多种液体并传送至反应釜内。
计量杯突出的特点是结构简单，比起现有产品常用的蠕动泵，计量阀等有以下优点1.耐用可靠故障率低。如图所示，一种液体从储瓶中经过计量杯计量再传送到反应釜，不经过任何阀门，自然也就省去了带动阀门的传动机构。大大简化了系统，提高了可靠性。
2.一杯多用灵活可变，根据计量的液体种类的多少，在计量杯盖上装上相应的进液管就可了，比起现有产品一种液体就用一种计量器具要简单的多灵活的多。
3.提高了计量精度和监测的准确性。由于结构简单减少了形成误差的因素，例如阀门对液体的吸附、滴漏等。从而使测量精度提高。
反应釜工作过程如下吸入液体——搅拌——加温——恒温——冷却——吸入光学系统测量，上述过程分述如下吸入液体如图所示，一种液体完成计量后，启动电磁阀F8接通负压，经冷凝器内螺旋管抽吸釜内空气，产生负压把计量杯6内液体由吸出管吸入釜内，然后F8断电，关闭负压并通大气，反应釜完成吸液，计量杯开始计量下一种液体，计量后，反应釜重复上述动作逐一把计量的液体吸入釜中。
搅拌把各种液体吸入釜中后，开电磁阀F7，通入压缩空气，吹气搅拌釜中液体。
加温在搅拌同时给加热棒13通电加温，温度传感器14监测温度。
恒温温度达予定(一般165℃)值进入恒温状态，加热棒间歇工作。此时冷凝器螺旋管处于通大气状态，反应釜中挥发性气体在螺旋管上结露并自流入釜中。
冷却冷却是冷却环15来完成的，它是套在釜外的呈环形的不锈钢管，并内侧开孔，冷却环通入自来水喷射到反应釜上使反应釜迅速冷却。冷却水通过集流杯16排出。
吸入光学系统测量反应釜中的液体经过化学的和物理的反应后由吸出管01吸出，进入光学检测系统。(光学系统为现有技术不再赘述)反应釜与现有同类产品的化学反应部分相比有如下优点，
1.功能全，它有液体的吸入和泻出、加温、控温测量、搅拌、易挥发物质的回收等功能均可在反应釜内进行。
2.结构简单，本实用新型采用了釜内加热，釜外冷却的方案，加温只用一根特制的加热棒插入釜内液体中即可以了。现有产品一般采用釜外加热如铝块烘烤、外贴电热膜或微波加热等其结构复杂。
3.本实用新型所采用的特制加热棒，它结构简单热效率高，加热迅速，热惯性小易控制，热散失小，热污染小。现有产品一般釜外加热由于釜的玻璃热传导差热效率低，热量散失多易产生热污染，温度不易控制。微波加热热散失少但易产生电磁干扰。
4.本实用新型所采用的特制的测温传感器，这与在釜外间接测量相比，其特点是测量真实准确，滞后小精度高，保证了温控电路精确控制。
5.冷却器是采用水冷却，冷却迅速效果好。
由上述三部分工作过程可见，只要配上适当的自动控制电路，控制各电磁阀，即可实现自动测量。
综上所述是本实用新型较佳实例，凡以本实用新型技术方案所做的改变，所产生的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种用于自动监测污水的化学分析系统，其特征在于它包括采样器、计量杯、反应釜。
2.根据权利要求1所述的一种用于自动监测污水的化学分析系统，其特征在于所述的计量杯上半部直径大，下部直径小或上下同直径的，圆底玻璃杯和一个上盖组成，上盖插有一组玻璃管，中心一支插入杯底，另一端与化学反应釜相连称液体吸出管，其余呈环形分布的数根管为进液管，管口在杯内的高低对应着一定的体积，其另一端与各种储液瓶相连，储液瓶有进气口。
3.根据权利要求1所述的一种用于自动监测污水的化学分析系统，其特征在于所述的反应釜类似一个多口的磨口瓶，在各磨口盖上分别装有液体的吸入和吸出管，用于搅拌的吹气管，特制的电加热棒和特制的温度传感器，在一个较大的瓶口上装上装有一个冷凝器，整个反应釜坐在一个冷却器上。
4.根据权利要求3所述的一种用于自动监测污水的化学分析系统，其特征在于所述的电加热棒是一个表面涂有玻璃保护膜的电热元件，通过与之相连的玻璃棒把热元件的两根电源线引出釜外。
5.根据权利要求3所述的一种用于自动监测污水的化学分析系统，其特征在于所述的特制温度传感器是一个表面涂有玻璃保护膜的热敏元件，并通过与之相连的玻璃棒把两根信号线引出釜外。
6.根据权利要求3所述的一种用于自动监测污水的化学分析系统，其特征在于所述的冷却器是一个环形的玻璃管或不锈钢管，内侧开喷水孔，对准反应釜并固定在一个呈碗形的集流器内，集流器底部开排水孔。
专利摘要一种用于自动监测污水的化学分析系统，它包括采样器、计量杯和反应釜，采样器是由采样头、定量器和冷储罐组成，不但适用于随机采样、定时采样，通过流量计控制，可实现比例采样。计量杯它是由一个上半部直径大、下半部直径小(或等径)圆底的玻璃杯和一个上盖组成。在其盖上插有一组玻璃管，中心一支为吸出管与反应釜相连，其余呈环形分布的为进液管，另一端分别与水样冷储罐、各储液瓶相连。反应釜它类似一个多口的磨口瓶，它装有冷凝器，液体的吸入和吸出管、吹气管、釜内装有特制的加热棒，温控传感器等，在其外部有冷却器。
文档编号G01N35/00GK2615669SQ03236018
公开日2004年5月12日 申请日期2003年1月17日 优先权日2003年1月17日
发明者严升俊 申请人:严升俊