一种在线浊度监测仪模拟动态校准装置的制作方法

1.本实用新型涉及环保测量技术领域，尤其涉及一种在线浊度监测仪模拟动态校准装置。


背景技术：

2.实施重点污染源在线监控，是进一步加强环境保护的需要，是落实主要污染物总量减排措施的重要依据。环保行业为了得到准确的水质监测数据，在各个重要河流、地下水质监测点安装了在线酸度、浊度等水质在线化学分析监测仪，随时得到水质的监测数据。这些监测点的数据报告关系到国家环境保护监测的准确性和国家对环境水质污染状况的监控起着重要的作用。水厂等的生产企业，为了保证在生产过程中的水质达到生产要求，保证产品的质量，在各个生产用水过程中都安装了在线浊度等的水质监测装置。这些仪表的监测数据的准确与否也直接关系到监测的重要性。
3.水质在线浊度自动监测仪由于主要安装在各个环境水质监测点或生产流水线中，国内外的在线化学自动监测仪一直都处于失控的状态，或是经过拆卸后送实验室进行校准，校准过程繁琐，浪费了大量的人力物力，并且没有统一的检定或校准方法，监测数据不能准确统一。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对校准需求，提供一种在线浊度监测仪模拟动态校准装置，改变了传统的在线浊度监测仪动态监测、静态校准的模式，通过该校准装置模拟水质动态循环，有效的还原在线浊度监测仪的现场动态监测状态，保证校准数值的准确，进而提高在线浊度监测仪监测数据的准确性和统一性。
5.本实用新型提供了一种在线浊度监测仪模拟动态校准装置，用于在线浊度监测仪的动态校准，包括溶液槽、第一液体泵、消泡器、校准槽、第二液体泵，其中：溶液槽的一个排液口通过第一管路连通消泡器的顶部进液口，第一液体泵和第一液体阀均连通第一管路，且第一液体泵位于溶液槽和消泡器之间，第一液体阀位于溶液槽和第一液体泵之间；消泡器的底部排液口通过第二管路连通校准槽的进液口，校准槽的排液口连通通过第三管路连通溶液槽的进液口；溶液槽的另一个排液口连通有第四管路，第二液体泵和第二液体阀均连通第四管路，且第二液体阀位于溶液槽和第二液体泵之间；溶液槽和校准槽均上端开口，校准槽内置有超声波发生器，在线浊度监测仪的探头插入校准槽中进行校准；消泡器为筒状结构，且进液口和排液口之间活动设置有若干筛板。筛板的筛目数由在线浊度监测仪要求的校准范围决定：当在线浊度监测仪要求的校准范围n∈(0,5] ntu时，筛板的筛目数为200
‑
300目；当在线浊度监测仪要求的校准范围n∈(5,100]ntu 时，筛板的筛目数为50
‑
200目。
6.可选地，当在线浊度监测仪要求的校准范围n∈(0,5]ntu时，筛板分为第一筛板组、第二筛板组、第三筛板组，第一筛板组、第二筛板组、第三筛板组从上至下依次排列；第
一筛板组、第二筛板组、第三筛板组中的筛板数分别为a、b、c，a∈[2,5]，b∈[d，2(a+c)], c∈[2,5]，d＝max{a，c}；第一筛板组、第二筛板组、第三筛板组的筛目数分别为e、f、 g，e＝200，f＝250，g＝300。
[0007]
可选地，当在线浊度监测仪要求的校准范围n∈(5,100]ntu时，筛板分为第一筛板组、第二筛板组、第三筛板组，第一筛板组、第二筛板组、第三筛板组从上至下依次排列；第一筛板组、第二筛板组、第三筛板组中的筛板数分别为a、b、c，a∈[2,8]，b∈ [a+c，2(a+c)+2],c∈[2,8]；第一筛板组、第二筛板组、第三筛板组的筛目数分别为 e、f、g，e∈[50,100]，f∈[100,170]，g∈[170,200]。
[0008]
可选地，校准槽的顶部设置有遮光板，遮光板上开设有校准口，校准口用于在线浊度监测仪的探头插入。
[0009]
可选地，第二管路为一寸管。
[0010]
可选地，消泡器的筒壁上均匀设置有若干环形凸台，筛板通过环形凸台与消泡器的筒壁活动连接。
[0011]
可选地，筛板为电成型网筛板，其外延套设有环形防滑垫。
[0012]
本实用新型具有以下有益效果：
[0013]
(1)本实用新型提供的在线浊度监测仪模拟动态校准装置，有效还原在线浊度监测仪的现场动态监测状态，改变了现有技术中在线浊度监测仪动态监测、静态校准的模式，使校准更为准确，提高了在线浊度监测仪监测的准确性和统一性。
[0014]
(2)本实用新型提供的在线浊度监测仪模拟动态校准装置中，采用筒状结构的消泡器，管路中溶液动态循环时产生的气泡经过消泡器内置的层层筛板，在剪切力的作用下，或破裂消失或变成小气泡，随后进入内置有超声波发生器的校准槽，小气泡在超声波的作用下被震碎。现有技术中的消泡器或是添加化学试剂进行化学消泡，或是采用加热、吸附等手段进行物理消泡，由于本实用新型是针对在线浊度监测仪的校准，因此，添加试剂、加热、吸附等手段都会影响校准的准确性。本实用新型提供的校准装置的消泡过程则避免了上述物理/化学消泡技术对于浊度校准的影响。
[0015]
(3)针对在线浊度监测仪要求的不同的校准范围，制定不同的消泡器内置筛板的数量、筛目数、排列方案，不仅使得本实用新型提供的在线浊度监测仪模拟动态校准装置适用范围更广，而且可以最大限度提升不同校准范围内在线浊度监测仪的准确性和统一性。
[0016]
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。
附图说明
[0017]
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]
图1为本实用新型提供的一种在线浊度监测仪模拟动态校准装置的结构示意图。
[0019]
上图1中：1
‑
溶液槽，2
‑
第一液体泵，3
‑
消泡器，4
‑
校准槽，5
‑
第二液体泵，6
‑
第一管路，7
‑
第一液体阀，8
‑
第二管路，9
‑
第三管路，10
‑
第四管路，11
‑
第二液体阀，31
‑
筛板，41
‑
遮光板，42
‑
校准口。
具体实施方式
[0020]
本实用新型的目的是针对校准需求，提供一种在线浊度监测仪模拟动态校准装置，改变了传统的在线浊度监测仪动态监测、静态校准的模式，有效的还原在线浊度监测仪的现场动态监测状态。下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0021]
实施例1
[0022]
如图1所示，本实施例1提供了一种在线浊度监测仪模拟动态校准装置包括溶液槽 1、第一液体泵2、消泡器3、校准槽4、第二液体泵5。溶液槽1的一个排液口通过第一管路6连通消泡器3的顶部进液口，第一液体泵2和第一液体阀7均连通第一管路6，且第一液体泵2位于溶液槽1和消泡器3之间，第一液体阀7位于溶液槽1和第一液体泵2之间。消泡器3的底部排液口通过第二管路8连通校准槽4的进液口，校准槽4的排液口连通通过第三管路9连通溶液槽1的进液口。溶液槽1的另一个排液口连通有第四管路10，第二液体泵5和第二液体阀11均连通第四管路10，且第二液体阀11位于溶液槽1和第二液体泵11之间。溶液槽1和校准槽4均上端开口，校准槽4内置有超声波发生器，在线浊度监测仪的探头插入校准槽4中进行校准。
[0023]
关于第一液体泵2和第二液体泵5，可选择转子泵。关于第一液体泵2和第二液体阀11，可选择电动阀。关于第一管路6、第二管路8、第三管路9、第四管路10的内径选择，可以选择任意可匹配其他器件的内径尺寸。优选地，第二管路8可选择一寸管，实现动态循环溶液在第二管路8中的适当增压，也能起到一定的消泡作用。
[0024]
关于消泡器3的结构说明：消泡器3为筒状结构，且进液口和排液口之间活动设置有若干筛板31。关于活动连接的方式，可在消泡器3的筒壁上均匀设置有若干环形凸台，筛板31通过环形凸台与消泡器3的筒壁活动连接，此种活动连接方式可参照蒸锅和篦子的活动连接方式，在此不再附图说明。筛板31为电成型网筛板，结实耐用，可保证网筛不易变形，市面上有多个厂家可定制电成型网筛，本实用新型中的电成型网筛板即为厂家定制，只保留传统网筛的底部，没有传统网筛的筛壁，故命名为电成型网筛板。为防止筛板31移位，还在电成型网筛板套设有环形防滑垫，该环形防滑垫的材料可以是硅胶。
[0025]
关于筛板31筛目数的选择，要求既要能让溶液动态循环产生的气泡破裂消失或逐渐变小，小气泡的体积足以被后续的超声波震碎，又要保留溶液中原有的悬浮物，不影响溶液的浊度。如下表1所示，为我国现用标准筛目数与粒度大小的参照表。
[0026]
表1中国现用标准筛目数与粒度大小参照表
[0027][0028][0029]
在使用筛板31产生剪切力，使气泡破裂/变小的过程中，除了要考虑溶液中悬浮物本身的粒径外，还要考虑悬浮物有可能会产生絮凝、聚集等，为了尽可能小的保留悬浮物本身的状态。结合上表1的对照，针对校准要求的校准范围的不同，以5ntu为界限，分情况选择筛板31的筛目数：当在线浊度监测仪要求的校准范围n∈(0,5]ntu时，筛板31的筛目数为200
‑
300目。当在线浊度监测仪要求的校准范围n∈(5,100]ntu时，筛板31的筛目数为50
‑
200目。
[0030]
关于筛板31的数量和排布等具体设置方案，同样是以5ntu为界限，分情况制定筛板31的设置方案：
[0031]
当在线浊度监测仪要求的校准范围n∈(0,5]ntu时，筛板31分为第一筛板组、第二筛板组、第三筛板组，第一筛板组、第二筛板组、第三筛板组从上至下依次排列。第一筛板组、第二筛板组、第三筛板组中的筛板数分别为a、b、c，a∈[2,5]，b∈[d，2(a+c)], c∈[2,5]，d＝max{a，c}。第一筛板组、第二筛板组、第三筛板组的筛目数分别为e、f、 g，e＝200，f＝250，g＝300。由于当校准范围较小时，通常情况下，该待测的在线浊度监测仪是应用于水质较好、浊度较小的地方，例如水厂。这时标定所需要的标定标准溶液和测量标准溶液同样浊度较小，溶液中的悬浮物较少，分散程度更大，不易产生聚集成团，此时可以选择较少的
筛板数、较大的筛目数。经过反复试验计算和经验总结，在上述范围内选择筛板数和筛目数。在一个优选方案中，a＝3，b＝10，c＝4。
[0032]
当在线浊度监测仪要求的校准范围n∈(5,100]ntu时，筛板31分为第一筛板组、第二筛板组、第三筛板组，第一筛板组、第二筛板组、第三筛板组从上至下依次排列；第一筛板组、第二筛板组、第三筛板组中的筛板数分别为a、b、c，a∈[2,8]，b∈[a+c， 2(a+c)+2],c∈[2,8]；第一筛板组、第二筛板组、第三筛板组的筛目数分别为e、f、g， e∈[50,100]，f∈[100,170]，g∈[170,200]。由于当校准范围较大时，通常情况下，该待测的在线浊度监测仪是应用于水质较差、浊度较大的地方，例如造纸厂、纺织厂等。这时标定所需要的标定标准溶液和测量标准溶液同样浊度较大，溶液中的悬浮物较多，分散程度更小，易产生聚集成团，此时可以选择较多的筛板数、较小的筛目数。经过反复试验计算和经验总结，在上述范围内选择筛板数和筛目数。由于n∈(5,100]ntu是个较大的范围，上述的筛板设置方案，还可以实现与n∈(0,5]ntu时的有效衔接，保证校准的准确性不因认为设置的浊度节点5产生断层。假设n更接近5时，在一个优选方案中， a＝8，b＝26，c＝5，e＝100，f＝170，g＝200。
[0033]
除此之外，针对在线浊度监测仪所需监测的一些特殊的待测溶液，有需要避光的要求时，校准槽4的顶部设置有遮光板41，遮光板41上开设有校准口42，校准口42用于在线浊度监测仪的探头插入。
[0034]
实施例2
[0035]
本实施例2还提供了一种在线浊度监测仪模拟动态校准方法，使用上述实施例1中的在线浊度监测仪模拟动态校准装置，包括以下步骤：
[0036]
(1)根据需求配制标定标准溶液和测量标准溶液。如表2所示：当在线浊度监测仪要求的校准范围n∈(0,5]ntu时，配制1ntu和4ntu两点已知浊度值的测量标准溶液，当在线浊度监测仪要求的校准范围n∈(5,100]ntu时，配制10ntu、40ntu、80ntu三点已知浊度值的测量标准溶液。而标定标准溶液，则选择校准范围内的任意一点即可，通常选择偏大的浊度。
[0037]
表2测量标准溶液配制方法
[0038][0039]
注：若用户有具体要求，也可根据用户具体使用情况选择两点配制测量标准溶液。
[0040]
(2)根据在线浊度监测仪要求的校准范围，确定筛板的数量、筛目数以及排列方式，将符合要求的筛板放置于消泡器中。
[0041]
(3)关闭第二液体阀的前提下，将标定标准溶液倒入溶液槽中，开启第一液体阀、第一液体泵以及校准槽的超声功能。
[0042]
(4)标定标准溶液在所述校准装置中循环一段时间，待校准槽中的溶液状态稳定后，将在线浊度监测仪的探头插入校准槽中进行标定。
[0043]
(5)标定结束后，取出探头，关闭第一液体阀、第一液体泵，开启第二液体阀、第二液体泵，排净所述校准装置中的标定标准溶液。
[0044]
(6)用零浊度水充分冲洗整个所述校准装置；
[0045]
(7)关闭第二液体阀的前提下，将测量标准溶液倒入溶液槽中，开启第一液体阀、第一液体泵以及校准槽的超声功能。
[0046]
(8)测量标准溶液在所述校准装置中循环一段时间，待校准槽中的溶液状态稳定后，将在线浊度监测仪的探头插入校准槽中，读取测量浊度值。
[0047]
(9)将测量浊度值和已知浊度值进行比较，得到该在线浊度监测仪对的浊度偏差。依次测量测量标准溶液浊度值，每个浓度值连续测定3次，按公式(1)计算仪器的示值误差。使用完毕后，用零浊度水清洗该校准装置，保证校准装置的洁净，关闭校准装置的电源，工作结束。
[0048][0049]
式中：n
s
——配制的标准溶液标准值
[0050]
——三次测量平均值
[0051]
δ——示值误差
[0052]
以上的本实用新型实施方式并不构成对本实用新型保护范围的限定。
[0053]
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里实用新型的公开后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本实用新型旨在涵盖本实用新型的任何变型、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实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
[0054]
应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。