专利名称：总有机碳在线分析仪及分析总有机碳的方法
技术领域：
本发明涉及一种水质的总有机碳(TOC)在线分析仪，本发明还涉及一种利用这种 水质的总有机碳在线分析仪来分析水质中总有机碳的方法。
背景技术：
总有机碳(TOC =Total Organic Carbon)是表征水体中有机物质总量的综合指标， 它代表了水体中有机物质的总和。TOC不仅能够反应水体受有机物质污染的程度，作为一种 生源要素，还能够反应水体中生命活动的情况，而且，TOC对于研究碳的全球循环具有重要 的作用。目前，TOC测定已经广泛应用到了江河、湖泊以及海洋监测等方面，逐步成为了水 质监测的常规参数。水体中TOC的测定通常由三个步骤组成1、水样的预处理，包括采样、过滤、酸化 和除去无机碳；2、水样中TOC的氧化，产物为易于检测的CO2，这是方法的核心；3、氧化产物 的检测，TOC氧化产生的CO2检测方法较多，有非色散红外吸收法(NDIR :non-dispersive infrared)、电导法、氢火焰离子化法等，其中非色散红外吸收法应用最普遍。根据氧化原理不同，通常将TOC测定方法分为三类过硫酸钾氧化法这是比较经典的方法，又称为湿化学氧化法，原理为除去水样 中的无机碳，用过硫酸钾做氧化剂，在密封的玻璃安瓿瓶中加热(温度为10CTC左右)，将 TOC氧化，分析所产生的CO2来计算水样的TOC浓度。该方法设备简单，容易实施，但操作繁 琐，精密度不是很高，不易实现自动连续测定。紫外-过硫酸钾氧化法在氧化剂过硫酸钾存在下，用高强度紫外光照射水样，使 其中的有机物分解生成无机碳，根据所产生的CO2或者CH4分析有机碳含量，该法的最大优 点是易于自动分析。燃烧燃烧法(又称干式)除去无机碳的水样，注入装有催化剂的石英燃烧管中， 在高温下将有机物定量氧化成co2，CO2浓度与水样中的有机碳成正比。燃烧氧化-非分散 红外吸收法只需一次性转化、流程简单、重现性好。该法对有机物氧化完全，但缺点是测定 水样时需要的耗材过多，价格较昂贵。目前市场上已经有利用这些原理制作的仪器，主要存在以下问题1、国产仪器精 密度低，检出限高，只能用于工业污水等淡水体系中高浓度TOC的测定，不能满足水中低浓 度TOC的分析；2、国外进口仪器价格昂贵，关键部位氧化管需要经常更换，不但造成测定成 本过高，而且增加了仪器的维护难度，影响了数据的延续性；3、目前市售仪器均没有很好的 实现TOC的自动在线监测，尤其是不能实现实时测定，不能满足全方位、立体化监测需要。 并且电导法一般只适用于含盐较低的水质，而氢火焰离子化成本高，不适合在线监测。
发明内容
从上述问题出发，本发明的目的在于提供一种水质的总有机碳(TOC)在线分析仪 和一种利用这种水质的总有机碳在线分析仪来分析水质中总有机碳的方法，其中，这种分析方法和分析仪运行稳定可靠，操作简单，维护成本低，灵敏度高，适应性好。为了达到上述目的，本发明提出了一种利用水质的总有机碳在线分析仪分析水质 中总有机碳的方法，所述水质的总有机碳在线分析仪包括进样部、循环检测部和中央控制 单元，其中，所述进样部包括进样管、多通阀、酸瓶、注射泵、第一流量计和第一电磁阀， 其中，所述多通阀至少包括第一出入口、第二出入口、第三出入口、第四出入口、第五出入 口、第六出入口和第七出入口 ；所述循环检测部包括载气输入管、压力调节阀、压力表、第二电磁阀、第二流量计、 渗氧管、燃烧器进样单元、燃烧器、过滤干燥器和气体分析仪，其中，所述燃烧器包括燃烧 管，在所述燃烧管内存有钼金催化剂；所述中央控制单元分别与所述进样部和所述循环检测部通信连接，所述方法依次包括下列步骤取样混合步骤、燃烧步骤和二氧化碳定量分析步骤，其中，在所述取样混合步骤中，由所述进样部执行取样并提供给所述注射泵；在取样之 后切换所述多通阀，以将所述酸瓶中的酸液提供给所述注射泵；然后依次经由所述载气输 入管、所述压力表、所述第一电磁阀和所述第一流量计向所述注射泵输送成份为惰性气体 的载气，以使得所取得的水样与所述酸液充分混合；随后再次切换所述多通阀，以便所述注 射泵能够将所述酸液与所取得的水样一起送往所述循环检测部的所述燃烧器进样单元；由 所述燃烧器进样单元再将所述酸液与所取得的水样一起送入所述燃烧器；在所述燃烧步骤中，所述循环检测部利用渗氧管向载气掺入氧气，并利用所述燃 烧器进样单元向所述燃烧器提供掺有氧气的载气，以便在所述钼金催化剂和载气中氧的作 用下使混合了酸液的水样燃烧，并将燃烧后的气体送入过滤干燥器进行过滤和干燥；在所述二氧化碳定量分析步骤中，利用所述气体分析仪对经过过滤干燥的气体中 的二氧化碳执行定量分析，并将分析后的结果提供给所述中央控制单元，由所述中央控制 单元对该分析后的结果执行进一步处理，并且所述中央控制单元保存并输出处理结果。通 过本发明的方法能够在循环检测部反复执行燃烧检测的同时，随时利用进样部送入水样， 从而能够在线检测水质中的总有机碳。优选的是，在燃烧管内装有钼金催化剂，从而可以提 高有机物氧化燃烧效率并且能够降低燃烧时加热炉的温度。根据本发明的第二方面，所述取样混合步骤还包括如下步骤-切换多通阀，以使得所述多通阀的第一出入口和第二出入口彼此连通，从而经由 所述进样管进入的水样能够经由所述第二出入口和所述第一出入口进入所述注射泵；-在进样结束后切换所述多通阀，以使得所述第一出入口和第三出入口彼此连通， 从而能够使所述酸瓶内的酸液经由所述第三出入口和所述第一出入口进入已经存有水样 的所述注射泵；-在输入酸液之后，打开所述第一电磁阀，以使得经由所述载气输入管输入的载气 进入所述注射泵，从而使得酸液与水样充分混合；-在混合之后切换所述多通阀，以使得所述第一出入口与所述第七出入口彼此连 通；-所述注射泵将预定量的与酸液混合后的水样送往所述燃烧器进样单元。
根据本发明的第三方面，其中，所述方法还包括标定步骤，其中，所述标定步骤包 括如下步骤切换所述多通阀，以使得所述标准瓶内的标准液经由所述第三出入口和所述第一 出入口进入所述注射泵；执行所述燃烧步骤和所述二氧化碳定量分析步骤；由所述中央控制单元对所述二氧化碳定量分析步骤的结果进行进一步处理并存 储该处理结果作为基准值。根据本发明的第四方面，所述方法还包括清洗及标零步骤，其中，所述清洗及标零 步骤包括如下步骤切换所述多通阀，以使得纯水瓶内的蒸馏水经由所述第五出入口和所述第一出入 口进入所述注射泵； 执行所述燃烧步骤和所述二氧化碳定量分析步骤；反复执行上述步骤多次，直到在执行二氧化碳定量分析步骤之后，所述中央控制 单元确定燃烧后的气体中的二氧化碳值低于一个预定阈值之时，结束所述清洗及标零步
马聚ο根据本发明的第五方面，本发明还公开了一种适于执行所述分析水质中总有机碳 的方法的水质的总有机碳在线分析仪，其包括进样部、循环检测部和中央控制单元，其中， 所述进样部包括进样管、多通阀、酸瓶、注射泵、第一流量计和第一电磁阀，其中，所述多通 阀至少包括第一出入口、第二出入口、第三出入口、第四出入口、第五出入口、第六出入口和 第七出入口；所述循环检测部包括载气输入管、压力调节阀、压力表、第二电磁阀、第二流量计、 渗氧管、燃烧器进样单元、燃烧器、过滤干燥器和气体分析仪，其中，所述燃烧器包括燃烧 管，在所述燃烧管内存有钼金催化剂；所述中央控制单元分别与所述进样部和所述循环检测部通信连接，并且所述中央 控制单元负责控制所述进样部的进样；控制所述多通阀的切换；控制所述注射泵的注入 和排空；控制所述燃烧器的燃烧；并且对所述气体分析仪的结果进行进一步处理，其中，所述进样部负责将水样与由所述酸瓶提供的酸液混合，并且将与酸液混合后的水 样提供给所述循环检测部；
0038]所述循环检测部反复地依次执行燃烧、对燃烧后的气体过滤干燥、以及测量干燥 后的气体中的二氧化碳含量；所述中央控制单元还负责在对所述气体分析仪的结果进行进一步处理之后，保存 并输出处理结果；并且所述中央控制单元能够根据所述处理结果、结合注射泵的计量结果，计算出总有 机碳含量。根据本发明的第六方面，所述进样部还包括标液瓶和纯水瓶，通过适当切换所述 多通阀并利用所述纯水瓶能够清洗所述水质的总有机碳分析仪，并且通过适当切换所述多 通阀并利用所述标液瓶能够标定所述水质的总有机碳分析仪。根据本发明的第七方面，所述注射泵与所述多通阀的所述第一出入口连接；
用于输入水样的进样管与所述多通阀的所述第二出入口连接；用于输入酸液的酸液输入管的一端连接在所述酸瓶上，另一端连接在所述多通阀 的所述第三出入口上；用于输入标准液的标准液输入管的一端连接在所述标液瓶上，另一端连接在所述 多通阀的所述第四出入口上；用于输入纯水的纯水输入管的一端连接在所述纯水瓶上，另一端连接在所述多通 阀的所述第五出入口上；用于输出多余液体的排液管的一端连接在所述多通阀的所述第六出入口上，另一 端通向废液槽；引液管用于将所述注射泵输出的液体引向所述燃烧器进样单元，所述引液管的一 端连接在所述多通阀的所述第七出入口上，另一端与所述燃烧器进样单元连接；所述多通阀至少包括如下几种连通状态所述第一出入口与所述第二出入口连通 的第一连通状态；所述第一出入口与所述第三出入口连通的第二连通状态；所述第一出入 口与所述第四出入口连通的第三连通状态；所述第一出入口与所述第五出入口连通的第四 连通状态；所述第一出入口与所述第六出入口连通的第五连通状态；所述第一出入口与所 述第七出入口连通的第六连通状态；所述载气输入管经由所述压力调节阀、所述压力表、所述第一流量计和所述第一 电磁阀与所述注射泵的载气输入口连接，并且所述载气输入管还经由所述压力调节阀、所 述压力表、所述第二电磁阀、所述第二流量计和所述渗氧管连接在所述燃烧器进样单元 上；所述燃烧器的输出口经由所述过滤干燥器连接在所述气体分析仪上。根据本发明的第八方面，所述中央控制单元能够监控所述过滤干燥器的状态，并 且能够在所述过滤干燥器老化时，发出警告信息。根据本发明的第九方面，在所述过滤干燥器上游依次设有洗涤瓶和卤素洗涤瓶。根据本发明的第十方面，所述气体分析仪是以下分析仪中的一种非分散红外气 体分析仪、泵吸式红外气体分析仪和激光气体分析仪。根据本发明的水质的总有机碳在线分析仪和利用这种水质的总有机碳在线分析 仪来分析水质中总有机碳的方法的优点在于工作原理简单，稳定可靠，试剂消耗小，没有 二次污染，简单易用，在水质环境监测行业有广泛的应用前景。
下面结合唯一一张附图并根据实施例来说明本发明。图1是说明本发明原理的示意图。附图标记一览表1、注射泵；2、多通阀；3、燃烧器；4、干燥过滤器；5、非分散红外二氧化碳气体分 析仪(NDIR) ；6、中央控制单元；7、第一电磁阀；8、第一流量计；9、第二流量计；10、渗氧管； 11、第二电磁阀；12、压力表；13、压力调节阀；14、载气输入管；15、二氧化碳吸收瓶；16、洗 涤瓶；17、连接管；18、排液瓶；19、排液管；20、卤素洗涤瓶；21、卤素洗涤管；22、燃烧器进 样单元；23、进样管；24、标液瓶；25、酸瓶；26、标准液输入管；27、酸液输入管；28、纯水输
8入管；29、纯水瓶；30、通信线缆；31、排液管；32、引液管；33、钼金催化剂；34、燃烧管；35、 排液管
具体实施例方式下面结合附图来说明本发明的具体实施方式
。这里给出了一种优选的利用水质的总有机碳在线分析仪来分析水质中总有机碳 的方法，该水质的总有机碳在线分析仪包括进样部、循环检测部和中央控制单元6，其中，所 述进样部包括进样管23、多通阀2、酸瓶25、注射泵1、第一流量计8和第一电磁阀7，其中， 多通阀2至少包括第一出入口、第二出入口 202、第三出入口 203、第四出入口 204、第五出入 口 205、第六出入口 206和第七出入口 207 ；循环检测部包括载气输入管14、压力调节阀13、 压力表12、第二电磁阀11、第二流量计9、渗氧管10、燃烧器进样单元22、燃烧器3、过滤干 燥器4和气体分析仪5，其中，燃烧器3包括燃烧管34，在燃烧管内存有钼金催化剂33 ；中央 控制单元6分别与进样部和循环检测部通信连接，方法依次包括下列步骤取样混合步骤、 燃烧步骤和二氧化碳定量分析步骤，其中，在取样混合步骤中，由进样部执行取样并提供给注射泵1 ；在取样之后切换多通 阀2，以将酸瓶25中的酸液提供给注射泵1 ；然后依次经由载气输入管14、压力表12、第一 电磁阀7和第一流量计8向注射泵1输送成份为惰性气体的载气，以使得所取得的水样与 酸液充分混合；随后再次切换多通阀2，以便注射泵1能够将酸液与所取得的水样一起送往 循环检测部的燃烧器进样单元22 ；由燃烧器进样单元22再将酸液与所取得的水样一起送 入燃烧器3 ；在燃烧步骤中，循环检测部利用渗氧管向载气掺入氧气，并利用燃烧器进样单元 22向燃烧器3提供掺有氧气的载气，以便在钼金催化剂和载气中氧的作用下使混合了酸液 的水样燃烧，并将燃烧后的气体送入过滤干燥器4进行过滤和干燥；在二氧化碳定量分析步骤中，利用气体分析仪5对经过过滤干燥的气体中的二氧 化碳执行定量分析，并将分析后的结果提供给中央控制单元6，由中央控制单元6对该分析 后的结果执行进一步处理，并且中央控制单元6保存并输出处理结果。根据一个优选实施方式，该取样混合步骤还包括如下步骤-切换多通阀2，以使得多通阀2的第一出入口和第二出入口202彼此连通，从而 经由进样管23进入的水样能够经由第二出入口 202和第一出入口进入注射泵1 ；-在进样结束后切换多通阀，以使得第一出入口和第三出入口203彼此连通，从而 能够使酸瓶25内的酸液经由第三出入口 203和第一出入口进入已经存有水样的注射泵1 ；_在输入酸液之后，打开第一电磁阀7，以使得经由载气输入管14输入的载气进入 注射泵1，从而使得酸液与水样充分混合；-在混合之后切换多通阀2，以使得第一出入口与第七出入口207彼此连通；-注射泵1将预定量的与酸液混合后的水样送往燃烧器进样单元22。根据一个优选实施方式，本发明的方法还包括标定步骤，其中，标定步骤包括如下 步骤切换多通阀2，以使得标准瓶内的标准液经由第三出入口 203和第一出入口进入注射泵1 ；执行燃烧步骤和二氧化碳定量分析步骤；由中央控制单元6对二氧化碳定量分析步骤的结果进行进一步处理并存储该处 理结果作为基准值。根据一个优选实施方式，本发明的方法还包括清洗及标零步骤，其中，清洗及标零步骤包括如下步骤切换多通阀2，以使得纯水瓶29内的蒸馏水经由第五出入口 205和第一出入口进 入注射泵1 ；执行燃烧步骤和二氧化碳定量分析步骤；反复执行上述步骤多次，直到在执行二氧化碳定量分析步骤之后，中央控制单元6 确定燃烧后的气体中的二氧化碳值低于一个预定阈值之时，结束清洗及标零步骤。本发明采用一种适于执行所述分析水质中总有机碳的方法的水质的总有机碳在 线分析仪，该水质的总有机碳在线分析仪包括进样部、循环检测部和中央控制单元6，其中， 进样部包括进样管23、多通阀2、酸瓶25、注射泵1、第一流量计8和第一电磁阀7，其中，多 通阀2至少包括第一出入口、第二出入口 202、第三出入口 203、第四出入口 204、第五出入口 205、第六出入口 206和第七出入口 207 ；循环检测部包括载气输入管14、压力调节阀13、压力表12、第二电磁阀11、第二流 量计9、渗氧管10、燃烧器进样单元22、燃烧器3、过滤干燥器4和气体分析仪5，其中，燃烧 器3包括燃烧管34，在燃烧管内存有钼金催化剂33 ；中央控制单元6分别与进样部和循环检测部通信连接，并且中央控制单元6负责 控制进样部的进样；控制多通阀2的切换；控制注射泵1的注入和排空；控制燃烧器3的燃 烧；并且对气体分析仪5的结果进行进一步处理，其中，进样部负责将水样与由酸瓶25提供的酸液混合，并且将与酸液混合后的水样提 供给循环检测部；循环检测部反复地依次执行燃烧、对燃烧后的气体过滤干燥、以及测量干燥后的 气体中的二氧化碳含量；中央控制单元6还负责在对气体分析仪5的结果进行进一步处理之后，保存并输 出处理结果；并且中央控制单元6能够根据处理结果、结合注射泵1的计量结果，计算出总有机碳含量。根据一个优选实施方式，燃烧器进样单元22还与排液管35相连，以便在需要时排 出多余的液体及气体。根据一个优选实施方式，中央控制单元6通过通信线缆30与气体分析仪5彼此连 接，并且中央控制单元6通过未示出的方式(如无线通信、有线通信或者光通信)与进样 部和循环检测部的各个部件彼此通信连接。根据一个优选实施方式，进样部还包括标液瓶24和纯水瓶29，通过适当切换多通 阀2并利用纯水瓶29能够清洗水质的总有机碳分析仪，并且通过适当切换多通阀2并利用 标液瓶24能够标定水质的总有机碳分析仪。
根据一个优选实施方式，注射泵1与多通阀2的第一出入口连接；用于输入水样的进样管23与多通阀2的第二出入口 202连接；用于输入酸液的酸液输入管27的一端连接在酸瓶25上，另一端连接在多通阀2 的第三出入口 203上；用于输入标准液的标准液输入管26的一端连接在标液瓶24上，另一端连接在多 通阀2的第四出入口 204上；用于输入纯水的纯水输入管28的一端连接在纯水瓶29上，另一端连接在多通阀 2的第五出入口 205上；用于输出多余液体的排液管31的一端连接在多通阀2的第六出入口 206上，另一 端通向废液槽；引液管32用于将注射泵1输出的液体引向燃烧器进样单元22，引液管32的一端 连接在多通阀2的第七出入口 207上，另一端与燃烧器进样单元22连接；多通阀2至少包括如下几种连通状态第一出入口与第二出入口 202连通的第一 连通状态；第一出入口与第三出入口 203连通的第二连通状态；第一出入口与第四出入口 204连通的第三连通状态；第一出入口与第五出入口 205连通的第四连通状态；第一出入口 与第六出入口 206连通的第五连通状态；第一出入口与第七出入口 207连通的第六连通状 态；载气输入管14经由压力调节阀13、压力表12、第一流量计8和第一电磁阀7与注 射泵1的载气输入口连接，并且载气输入管14还经由压力调节阀13、压力表12、第二电磁 阀11、第二流量计9和渗氧管10连接在燃烧器进样单元22上；燃烧器3的输出口经由过滤干燥器4连接在气体分析仪5上。根据一个优选实施方式，在干燥器4和气体分析仪5之间连接有卤素洗涤管21。根据一个优选实施方式，中央控制单元6能够监控过滤干燥器4的状态，并且能够 在过滤干燥器4老化时，发出警告信息。根据一个优选实施方式，在过滤干燥器4上游依次设有洗涤瓶16和卤素洗涤瓶 20，洗涤瓶16和卤素洗涤瓶20利用连接管17彼此连接。根据一个优选实施方式，在过滤干燥器4下游连接有排液瓶18，该排液瓶18与排 液管19连接。根据一个优选实施方式，气体分析仪5是以下分析仪中的一种非分散红外气体 分析仪、泵吸式红外气体分析仪和激光气体分析仪。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领 域的技术人员可以对所描述的具体实施方式
做各种各样的修改或补充或采用类似的方式 替代，而且可以单独地或组合地采用上述各个特征，并不偏离本发明的精神，也不超出所附 权利要求书限定的范围。
权利要求
一种利用水质的总有机碳在线分析仪来分析水质中总有机碳的方法，所述水质的总有机碳在线分析仪包括进样部、循环检测部和中央控制单元(6)，其中所述进样部包括进样管(23)、多通阀(2)、酸瓶(25)、注射泵(1)、第一流量计(8)和第一电磁阀(7)，其中，所述多通阀(2)至少包括第一出入口、第二出入口(202)、第三出入口(203)、第四出入口(204)、第五出入口(205)、第六出入口(206)和第七出入口(207)；所述循环检测部包括载气输入管(14)、压力调节阀(13)、压力表(12)、第二电磁阀(11)、第二流量计(9)、渗氧管(10)、燃烧器进样单元(22)、燃烧器(3)、过滤干燥器(4)和气体分析仪(5)，其中，所述燃烧器(3)包括燃烧管(34)，在所述燃烧管内存有铂金催化剂(33)；所述中央控制单元(6)分别与所述进样部和所述循环检测部通信连接；所述方法依次包括下列步骤取样混合步骤、燃烧步骤和二氧化碳定量分析步骤，其中，在所述取样混合步骤中，由所述进样部执行取样并提供给所述注射泵(1)；在取样之后切换所述多通阀(2)，以将所述酸瓶(25)中的酸液提供给所述注射泵(1)；然后依次经由所述载气输入管(14)、所述压力表(12)、所述第一电磁阀(7)和所述第一流量计(8)向所述注射泵(1)输送成份为惰性气体的载气，使得所取得的水样与所述酸液充分混合；随后再次切换所述多通阀(2)，以通过所述注射泵(1)将所述酸液与所取得的水样一起送往所述循环检测部的所述燃烧器进样单元(22)；由所述燃烧器进样单元(22)再将所述酸液与所取得的水样一起送入所述燃烧器(3)；在所述燃烧步骤中，所述循环检测部利用渗氧管(10)向载气掺入氧气，并利用所述燃烧器进样单元(22)向所述燃烧器(3)提供掺有氧气的载气，在所述铂金催化剂和载气中氧的作用下使混合了酸液的水样燃烧，并将燃烧后的气体送入过滤干燥器(4)进行过滤和干燥；在所述二氧化碳定量分析步骤中，利用所述气体分析仪(5)对经过过滤干燥的气体中的二氧化碳执行定量分析，并将分析后的结果提供给所述中央控制单元(6)，由所述中央控制单元(6)对该分析后的结果执行进一步处理，并且所述中央控制单元(6)保存并输出处理结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述取样混合步骤还包括如下步骤-切换多通阀(2)，使所述多通阀(2)的第一出入口和第二出入口(202)彼此连通，从而经由所述进样管(23)进入的水样能够经由所述第二出入口(202)和所述第一出入口进 入所述注射泵(1)；-在进样结束后切换所述多通阀(2)，使所述第一出入口和第三出入口(203)彼此连 通，从而使所述酸瓶(25)内的酸液经由所述第三出入口(203)和所述第一出入口进入已经 存有水样的所述注射泵(1)；-在输入酸液之后，打开所述第一电磁阀(7)，使经由所述载气输入管(14)输入的载气 进入所述注射泵(1)，从而使得酸液与水样充分混合；-在混合之后切换所述多通阀(2)，使所述第一出入口与所述第七出入口(207)彼此连 通；和-所述注射泵(1)将预定量的与酸液混合后的水样送往所述燃烧器进样单元(22)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述方法还包括标定步骤，其中，所述标定步骤包括如下步骤切换所述多通阀(2)，以使得所述标准瓶内的标准液经由所述第三出入口(203)和所 述第一出入口进入所述注射泵(1)；执行所述燃烧步骤和所述二氧化碳定量分析步骤；由所述中央控制单元(6)对所述二氧化碳定量分析步骤的结果进行进一步处理并存 储该处理结果作为基准值。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述方法还包括清洗及标零步骤，其中， 所述清洗及标零步骤包括如下步骤切换所述多通阀(2)，以使得纯水瓶(29)内的蒸馏水经由所述第五出入口(205)和所 述第一出入口进入所述注射泵(1)；执行所述燃烧步骤和所述二氧化碳定量分析步骤；反复执行上述步骤多次，直到在执行二氧化碳定量分析步骤之后，所述中央控制单元 (6)确定燃烧后的气体中的二氧化碳值低于一个预定阈值之时，结束所述清洗及标零步骤。
5.一种用于执行权利要求1至4之一所述方法的水质的总有机碳在线分析仪，其包括 进样部、循环检测部和中央控制单元(6)，其中，所述进样部包括进样管(23)、多通阀(2)、酸瓶(25)、注射泵(1)、第一流量计(8)和第 一电磁阀(7)，其中，所述多通阀(2)至少包括第一出入口、第二出入口(202)、第三出入口 (203)、第四出入口(204)、第五出入口(205)、第六出入口(206)和第七出入口(207)；所述循环检测部包括载气输入管(14)、压力调节阀(13)、压力表(12)、第二电磁阀 (11)、第二流量计(9)、渗氧管(10)、燃烧器进样单元(22)、燃烧器(3)、过滤干燥器(4)和 气体分析仪(5)，其中，所述燃烧器(3)包括燃烧管(34)，在所述燃烧管内存有钼金催化剂 (33)；所述中央控制单元(6)分别与所述进样部和所述循环检测部通信连接，并且由所述中 央控制单元(6)负责控制所述进样部的进样；控制所述多通阀(2)的切换；控制所述注射 泵(1)的注入和排空；控制所述燃烧器(3)的燃烧；并且对所述气体分析仪(5)的结果进行 进一步处理， 其特征在于，所述进样部负责将水样与由所述酸瓶(25)提供的酸液混合，并且将与酸液混合后的 水样提供给所述循环检测部；所述循环检测部反复地依次执行燃烧、对燃烧后的气体过滤干燥、以及测量干燥后的 气体中的二氧化碳含量；所述中央控制单元(6)还负责在对所述气体分析仪(5)的结果进行进一步处理之后， 保存并输出处理结果，并且根据所述处理结果和注射泵(1)的计量结果，计算出总有机碳 含量。
6.根据权利要求5所述的水质的总有机碳分析仪，其特征在于，所述进样部还包括标 液瓶(24)和纯水瓶(29)，通过切换所述多通阀(2)并利用所述纯水瓶(29)来清洗所述水 质的总有机碳分析仪，并且通过切换所述多通阀(2)并利用所述标液瓶(24)来标定所述水 质的总有机碳分析仪。
7.根据权利要求5或6所述的水质的总有机碳分析仪，其特征在于，所述注射泵(1)与所述多通阀(2)的所述第一出入口连接； 用于输入水样的进样管(23)与所述多通阀(2)的所述第二出入口(202)连接； 用于输入酸液的酸液输入管(27)的一端连接在所述酸瓶(25)上，另一端连接在所述 多通阀⑵的所述第三出入口(203)上；用于输入标准液的标准液输入管(26)的一端连接在所述标液瓶(24)上，另一端连接 在所述多通阀(2)的所述第四出入口(204)上；用于输入纯水的纯水输入管(28)的一端连接在所述纯水瓶(29)上，另一端连接在所 述多通阀⑵的所述第五出入口(205)上；用于输出多余液体的排液管(31)的一端连接在所述多通阀(2)的所述第六出入口 (206)上，另一端通向废液槽；引液管(32)用于将所述注射泵(1)输出的液体引向所述燃烧器进样单元(22)，所述引 液管(32)的一端连接在所述多通阀(2)的所述第七出入口(207)上，另一端与所述燃烧器 进样单元(22)连接；所述多通阀(2)至少包括如下几种连通状态所述第一出入口与所述第二出入口 (202)连通的第一连通状态；所述第一出入口与所述第三出入口(203)连通的第二连通状 态；所述第一出入口与所述第四出入口(204)连通的第三连通状态；所述第一出入口与所 述第五出入口(205)连通的第四连通状态；所述第一出入口与所述第六出入口(206)连通 的第五连通状态；所述第一出入口与所述第七出入口(207)连通的第六连通状态；所述载气输入管(14)经由所述压力调节阀(13)、所述压力表(12)、所述第一流量计 (8)和所述第一电磁阀(7)与所述注射泵(1)的载气输入口连接，并且所述载气输入管 (14)还经由所述压力调节阀(13)、所述压力表(12)、所述第二电磁阀(11)、所述第二流量 计(9)和所述渗氧管(10)连接在所述燃烧器进样单元(22)上；所述燃烧器(3)的输出口经由所述过滤干燥器(4)连接在所述气体分析仪(5)上。
8.根据权利要求5或6所述的水质的总有机碳分析仪，其特征在于，通过所述中央控制 单元(6)来监控所述过滤干燥器(4)的状态，并且在所述过滤干燥器(4)老化时，由所述中 央控制单元(6)发出警告信息。
9.根据权利要求5或6所述的水质的总有机碳分析仪，其特征在于，在所述过滤干燥器(4)上游依次设有洗涤瓶(16)和卤素洗涤瓶(20)。
10.根据权利要求5或6所述的水质的总有机碳分析仪，其特征在于，所述气体分析仪(5)是以下分析仪中的一种非分散红外气体分析仪、泵吸式红外气体分析仪和激光气体 分析仪。
全文摘要
本发明公开了一种水质的总有机碳在线分析仪，它主要包括注射泵、多通阀、渗氧管、燃烧炉、铂金催化剂、冷凝器和二氧化碳气体检测器(NDIR)。本发明还涉及一种利用这种水质的总有机碳在线分析仪来分析水质中总有机碳的方法。根据本发明的总有机碳在线分析仪和方法可以检测0～2000ppm的水样，并且工作原理简单，稳定可靠，试剂消耗小，没有二次污染，简单易用，在水质环境监测行业有广泛的应用前景。
文档编号G01N21/35GK101907558SQ20101013695
公开日2010年12月8日 申请日期2010年3月31日 优先权日2010年3月31日
发明者徐乔根, 陈志高 申请人:浙江环茂自控科技有限公司