一种铬鞣废液三价铬含量的快速测定仪及其检测方法与流程

本发明涉及制革技术领域，特别涉及一种铬鞣废液三价铬含量的快速测定仪及其检测方法。

背景技术：

鞣制是制革工艺中的关键工序，其中，铬鞣是目前较佳的鞣制方法之一。现有铬鞣工序中，生皮对铬的吸收率普遍较低，仅为60%~70%，铬鞣废液中仍含有2000~4000mg/l的铬。此外，为了避免生皮发生酸肿，工作人员通常在铬鞣液中加入50~60g/l的nacl。目前，对于铬鞣废液的处理还没有特别经济有效的处理方法，企业常将铬鞣废液循环使用于下一次鞣制。

铬鞣废液循环使用前，需测定其中铬含量、盐含量和ph值，铬鞣废液中的铬以水溶性的三价铬配合物为主，不涉及六价铬离子。其中三价铬含量测定方法主要有碘量法、铬酸钠比色法，铬酸钠比色法测定结果较为准确，但在测定过程中，需要配制较多化学试剂、样品进行氧化、还原等预处理，需要专门的技术人员操作。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术中至少存在以下缺陷：由于企业管理、技术人员缺乏等问题，导致较多皮革生产企业没有专门的化验人员，因此，目前很多企业在判定铬鞣废液中铬含量时，仅能依靠辨别溶液颜色估判，经验性、随意性很大，容易造成工艺不稳定。而且目前没有一种铬含量检测仪，在制革行业对铬含量检测的自动化仪器这一方面属于一大空白。

技术实现要素：

为了解决相关技术存在的上述问题，本发明实施例提供了一种铬鞣废液三价铬含量的快速测定仪及其检测方法，通过将单片机作为中央处理器与多组模块协同工作，并采用高清触摸显示屏输出，测试结果更为直观，人机互动简便。所述技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种铬鞣废液三价铬含量的快速测定仪，包括液体吸光度定值检测模块、电路及控制模块、液体管路及输送模块；

所述液体吸光度定值检测模块包括比色皿，所述比色皿的左侧设置有可见光发射器，所述比色皿的右侧设置有光源检测器，所述光源检测器靠近所述比色皿的一端设置有遮光盖，所述比色皿采用一进二出式结构，所述比色皿的底端设置有一个进口和一个出口，所述比色皿的顶部设置有一个出口，所述比色皿的周围设置有超声波发射器，当清水占满比色皿时，超声波发射器工作，用于清洁比色皿；

所述电路及控制模块包括单片机、电子触摸显示屏、按钮以及电线，所述单片机与电线设置于所述快速测定仪的内部，所述电子触摸屏和按钮设置于所述快速测定仪前端的表面；

所述液体管路及输送模块包括样液抽取装置和清水抽取装置，所述样液抽取装置的一端设置有第一抽液头，所述样液抽取装置的底部设置有转轴，所述第一抽液头的内部设置有第一微型蠕动泵，所述样液抽取装置内设置有样液流通管道，所述清水抽取装置的一端设置有第二抽液头，所述第二抽液头的内部设置有第二微型蠕动泵，所述清水抽取装置内设置有清水流通管道，所述样液流通管道的末端与所述清水流通管道的末端合并为一根液体流通管道，所述样液流通管道的末端设置有管道保洁凸起，所述液体流通管道与所述比色皿下端的进口连接，所述进口前设置有第一电磁阀，所述比色皿上端的出口连接有溢出管，所述比色皿下端的出口连接有第二电磁阀，所述第二电磁阀和所述溢出管合并连接有出液管。

优选的，所述快速测定仪的顶部还设置有样液盛放台和清水容器放置处，所述样液盛放台设置于所述样液抽取装置的下方，所述样液盛放台上设置有四个待测样液放置处，所述清水容器放置处设置于所述清水抽取装置的下方。

优选地，所述快速测定仪的左侧还设置有三相电源插口，电路熔断保护器，plc等工控设备rs232通讯口和计算机通讯接口。

优选地，所述液体吸光度定值检测模块的上端设置有检修盖，所述检修盖的上端设置有检修旋钮，旋钮右旋可以打开检测盖。

另一方面，本发明实施例还提供了一种铬鞣废液三价铬含量的检测方法，包括如下步骤：

计算铬含量-吸光度标准曲线方程：使用标准型铬粉分别配置不同铬含量的标准含铬溶液，使用可见分光光度计分别测定各个铬含量的标准含铬溶液在定值处的吸光度，得到铬含量与吸光度的对应数据，根据所述铬含量与吸光度的对应数据，计算得到标准曲线方程；

计算铬鞣废液中的铬含量：取预设重量的铬鞣废液送入纱网进行第一次过滤，然后送入砂芯漏斗进行第二次过滤得到铬鞣滤液，将所述铬鞣滤液置入比色皿中，采用可见分光光度计测定所述铬鞣滤液在定值处的目标吸光度，根据所述铬鞣滤液在定值处的目标吸光度及上一步骤中得到的标准曲线方程，计算得到所述铬鞣废液中的铬含量。

在一个优选的实施例中，所述检测方法中定值处为590nm，所述纱网的孔径为0.6mm，所述砂芯漏斗的滤板孔径为4~7um，所述比色皿的宽度为1cm。

需要说明的是，所述检测方法是基于所述的一种铬鞣废液三价铬含量的快速测定仪来实现的。

与现有技术相比，本发明提供的一种铬鞣废液三价铬含量的快速测定仪及其检测方法具有以下优点：

本发明提供的一种铬鞣废液三价铬含量的快速测定仪及其检测方法中，快速测定仪包括液体吸光度定值检测模块、电路及控制模块、液体管路及输送模块；液体吸光度定值检测模块包括比色皿、可见光发射器、光源检测器、遮光盖、超声波发射器；电路及控制模块包括单片机、电子触摸显示屏、按钮以及电线。液体管路及输送模块包括样液抽取装置、清水抽取装置，抽液头、微型蠕动泵、样液流通管道、清水流通管道、电磁阀、溢出管。该快速测定仪操作实施流程简单，对操作人员要求较低，所采用的检测材料对环境较为友好，适用于各制革企业的推广使用。此外，快速测定仪对应的检测方法对铬鞣废液三价铬含量的检测方法误差较小，适合快速精确的测定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种铬鞣废液三价铬含量的快速测定仪的主视图。

图2是本发明实施例提供的一种铬鞣废液三价铬含量的快速测定仪的左视图。

图3是本发明实施例提供的一种液体吸光度定值检测模块的示意图。

图4是本发明实施例提供的一种液体管路及输送模块的示意图。

图5是本发明实施例提供的一种铬鞣废液三价铬含量的快速测定仪的俯视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

如图1~5所示为本发明的一种铬鞣废液三价铬含量的快速测定仪的三视图以及液体吸光度定值检测模块的示意图和液体管路及输送模块的示意图。

如图所示，该铬鞣废液三价铬含量的快速测定仪包括液体吸光度定值检测模块、电路及控制模块、液体管路及输送模块。

其中，图3为所示，液体吸光度定值检测模块包括比色皿（19），比色皿（19）的左侧设置有可见光发射器（16），比色皿（19）的右侧设置有光源检测器（18），光源检测器（18）靠近比色皿（19）的一端设置有遮光盖（17）。比色皿（19）采用一进二出式结构，比色皿（19）的底端设置有一个进口和一个出口，比色皿（19）的顶部设置有一个出口，多通式的结构可以保证比色皿（19）中的检测液充满，比色皿（19）边缘还设置有一卡扣，可保证在检测过程中不发生偏转影响测量精度。比色皿（19）的周围设置有超声波发射器（28），实现清水在进入时发射超声波能够清洗比色皿（19）以保证比色皿（19）的清洁。

电路及控制模块包括单片机、电子触摸显示屏（1）、按钮以及电线，单片机与电线设置于快速测定仪的内部，电子触摸屏和按钮设置于快速测定仪前端的表面。

在一种可能的实施方式中，电路及控制模块的示意图可以如图1所示，电子触摸显示屏（1）在屏幕上实时显示被测样液的铬含量。按钮具体分为以下：电源按钮（2）为触点式，按钮内有指示灯，按下打开电路电源，指示灯亮。启动按钮（3）为触点式，按钮内有指示灯，按下打开电子触摸显示屏（1）并且检测仪器电路进入待机状态指示灯亮起。暂停按钮（4）为触点式，按下暂停仪器工作。清洗按钮（5）为触点式，按钮内有指示灯，按下清水抽取装置（10）、第二抽液头（21）内的第二微型蠕动泵（23）工作，指示灯亮起。进样按钮（6）为触点式，按钮带有指示灯，按下样液抽取装置（9）内的第一微型蠕动泵（22）工作，指示灯亮起。

如图4所示，液体管路及输送模块包括样液抽取装置（9）和清水抽取装置（10）。样液抽取装置（9）的一端设置有第一抽液头（20），在第一抽液头（20）的抽嘴口处设置有滤棉，以保证减少悬浮杂质进入比色皿（19）内影响最终测定结果。样液抽取装置（9）的底部设置有转轴（32），可以保证样液抽取装置（9）能够灵活转动。第一抽液头（20）的内部设置有第一微型蠕动泵（22），样液抽取装置（9）内设置有样液流通管道（25），清水抽取装置（10）的一端设置有第二抽液头（21），第二抽液头（21）的内部设置有第二微型蠕动泵（23），清水抽取装置（10）内设置有清水流通管道（24）。

另外，样液流通管道（25）的末端与清水流通管道（24）的末端合并为一根液体流通管道，样液流通管道（25）的末端设置有管道保洁凸起（26），可以保证清水流通管道（24）内进液时对样液流通管道（25）不产生干扰。液体流通管道与比色皿（19）下端的进口连接，进口前设置有第一电磁阀（29），比色皿（19）上端的出口连接有溢出管（31），比色皿（19）下端的出口连接有第二电磁阀（30），第二电磁阀（30）和溢出管（31）合并连接有出液管。

如图5所示，快速测定仪的顶部还设置有样液盛放台（33）和清水容器放置处（34），样液盛放台（33）设置于样液抽取装置（9）的下方，样液盛放台（33）上设置有四个待测样液放置处，清水容器放置处（34）设置于清水抽取装置（10）的下方。

如图2所示，快速测定仪的左侧还设置有三相电源插口（13），电路熔断保护器（14），plc等工控设备rs232通讯口（12）和计算机通讯接口（11），连接电脑实现数据读取与记录，使得数据的存储记录更为简便。

液体吸光度定值检测模块的上端设置有检修盖（35），检修盖（35）的上端设置有检修旋钮（7），旋钮右旋可以打开检测盖。

以下为本发明实施例提供的一种铬鞣废液三价铬含量的检测方法，包括如下步骤：

1）计算铬含量-吸光度标准曲线方程：使用标准型铬粉分别配置不同铬含量的标准含铬溶液，使用可见分光光度计分别测定各个铬含量的标准含铬溶液在590nm处的吸光度，得到铬含量与吸光度的对应数据，根据所述铬含量与吸光度的对应数据，计算得到标准曲线方程。

2）计算铬鞣废液中的铬含量：取预设重量的铬鞣废液送入孔径为0.6mm的纱网进行第一次过滤，然后送入滤板孔径为4~7um的砂芯漏斗进行第二次过滤得到铬鞣滤液，将所述铬鞣滤液置入宽度为1cm的比色皿中，采用可见分光光度计测定所述铬鞣滤液在590nm处的目标吸光度，根据所述铬鞣滤液在590nm处的目标吸光度及上一步骤中得到的标准曲线方程，计算得到所述铬鞣废液中的铬含量。

优选地，所述标准曲线方程为y=0.4961x-0.0024，其中，y为目标吸光度，x为铬含量（g/l）。

需要说明的是，所述检测方法是基于所述的一种铬鞣废液三价铬含量的快速测定仪来实现的，单片机中预先写入计算铬含量的标准曲线方程，再通过测定仪内的蠕动泵将待测液体抽入到比色皿内，待可见光检测值稳定后，通过对比预设标准铬含量吸光度标准曲线，输出得到铬含量。

为了更好的解释本发明的可行性，以下为本申请的实际工作流程：

取一定量的铬鞣废液四组分别放置在待测样液盛放区，调整样液抽取装置（9）的位置，同时取适量去离子水平稳地放置于清水容器放置处（34）上，插上电源，按下电源按钮（2），电源按钮处指示灯亮起，再次确认液体摆放位置，按下启动按钮，可见光发射器（16）开始预热，同时按下进水按钮，清水抽取装置（10）内的第二微型蠕动泵（23）抽取清水容器放置处（34）上的去离子水进行清洗内部管路与比色皿（19），此时第一电磁阀（29）打开，第二电磁阀（30）关闭，待清水液位到达液位检测器（27）处检测到液位，此时超声波发射器（28）工作开始对比色皿（19）进行清洗，10s后完成清洗工作，第二电磁阀（30）打开，第二微型蠕动泵（23）关闭，20s后管道内部液体通过出液口（8）排完，即可见光发射器（16）预热完成，可以进行测样，按下进样按钮6抽液，将待测样盛放台处的样液抽到抽样液管道内，此时蠕动泵一工作，第一电磁阀（29）开启，第二电磁阀（30）关闭，待第一次抽样液到比色皿（19）内的液位到达溢出管（31），液位检测器（27）检测到后开启第二电磁阀（30），通过出液口（8）排出第一遍进液，经过30s后第二电磁阀（30）关闭，此时检测器遮光盖（17）打开，光源检测器（18）感应到光信号，将该值处理并传输给铬含量计算分析输出部分后输出到电子触摸显示屏（1），此时第一电磁阀（29）打开，第二电磁阀（30）关闭，待清水液位到达液位检测器（27）处检测到高液位，此时超声波发射器（28）工作开始对比色皿（19）进行清洗，10s后完成清洗工作，第二电磁阀（30）打开，第二微型蠕动泵（23）关闭，通过出液口（8）排出清洗液。

综上所述，本发明提供的一种铬鞣废液三价铬含量的快速测定仪及其检测方法中，快速测定仪包括液体吸光度定值检测模块、电路及控制模块、液体管路及输送模块；液体吸光度定值检测模块包括比色皿、可见光发射器、光源检测器、遮光盖、超声波发射器；电路及控制模块包括单片机、电子触摸显示屏、按钮以及电线。液体管路及输送模块包括样液抽取装置、清水抽取装置，抽液头、微型蠕动泵、样液流通管道、清水流通管道、电磁阀、溢出管。该快速测定仪操作实施流程简单，对操作人员要求较低，所采用的检测材料对环境较为友好，适用于各制革企业的推广使用。此外，快速测定仪对应的检测方法对铬鞣废液三价铬含量的检测方法误差较小，适合快速精确的测定。

虽然，前文已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明做了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之进行修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的发明的后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构及方法，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。