专利名称：紫外吸收法cod监测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种环境监测仪，尤其是涉及一种针对工业废水、地表水或地下 水化学需氧量(COD)的紫外吸光度测量的紫外吸收法COD监测仪。
背景技术：
化学需氧量(COD)是环保部件了解水质污染状况的关键指标，对于COD的监测，传 统使用的化学反应法要求高温、强氧化剂强酸等条件下。这类仪器一般结构复、测量周期 长、存在二次污染、故障率高。大量的研究表明紫外254nm波长的吸光度值与C0D之间有较好的线性相关性，因 此通过测量样品的254nm吸光度，就可以计算出水中C0D的浓度。日本工业标准(JIS)确 定水质监测用紫外吸光度法，将紫外吸光度值与C0D值相关联，我国也在2005年出台了紫 外吸收水质自动在线监测仪的标准HJ/T191-2005。采用紫外吸收法测量水质中C0D含量具 有方便、快捷无二次污染、维护简单、故障率低等优点。但目前测量吸光度的检测装置存在 光源能量利用率低，检测波长单一，分光效率低，无法消除浊度和色度影响等缺点。
发明内容针对以上提出的问题，本实用新型目的在于提供一种测量精度高和直线性好，可 以消除水中浊度和色度对C0D检测造成的影响的基于紫外吸光度测量法检测水中C0D浓度 的紫外吸收法C0D监测仪。本实用新型通过以下技术措施实现的，一种紫外吸收法C0D监测仪，包括蠕动泵， 蠕动泵的出入口分别管接有比色皿和取样清洗阀，所述比色皿的出口管接有废液罐，所述 取样清洗阀的二入口分别管接有取样选择阀和清洗校正阀，所述取样选择阀的二入口分别 管接有在线水样罐和离线水样罐，所述清洗校正阀的二入口分别管接有清洗液罐和量程液 罐，所述比色皿的一侧设置有能射出透过比色皿的光线的光源，所述比色皿的一侧设置有 适好能接收到光源射出并透过比色皿的光线的半反半透镜，该半反半透镜能将光源发出的 光分成二束，一束是紫外线反射光，另一束是可见透射光，所述半反半透镜的镜面一侧设置 有一正好能接收到半反半透镜紫外线反射光的紫外线检测器，半反半透镜的镜背一侧设置 有一正好能接收到半反半透镜可见透射光的可见光检测器，所述蠕动泵、取样清洗阀、取样 选择阀、清洗校正阀、光源、紫外线检测器和可见光检测器都电连接在控制器上。上述取样清洗阀、取样选择阀和清洗校正阀优选隔膜型二位三通电磁阀；光源优 选低压汞灯；比色皿的材质优选熔融石英；半反半透镜优选在220-350nm波段反射率大于 90%且500-1000nm波段透过率大于90%的半反半透镜。本实用新型在紫外区域选254nm作为测定波段；在可见区域选定546nm作为测定 波段。546nm处的吸光度作为浊度和色度修正参数。C0D测量算法说明用a表示总的吸光度，它包括C0D引起的吸光度Ae和浊度引起的吸光度AT。a =Ag+At。仪器测量二个波长的光，对应二个波长的吸光度a254和a546。浊度对254nm和546nm 都有作用，即* 0 ,446 ^ 0 , ； COD只对254nm起作用，对546nm不产生吸收，即名4 * 0 ,
^546 ~ 0 所以有°254 = ^254 + ^254 ,fl546 ^ ^254
o9oCOD浓度与其在254nm处的吸光度成正比，相关系数大于0.99 ；浊度与其在254nm 和546nm处的吸光度成正比，相关系数都大于0. 99。已知值量程标液的COD值设为C0D ，待求值水样的吸光度 54#和a546 #，水样 的浊度TUR#，水样的C0D#。测量值用I表示测量的光信号值，在仪器里就是转换成电信号的原始值。仪器测量三种水，一是清水(即不含COD和浊度的蒸馏水)，二是量程标液(含标 准浓度的C0D，不含浊度)，三是水样(实际现场中的水，含未知浓度的COD和浊度)。测量清水时的光信号值1546清、1254清；测量程标液时的光信号值1546 、1254 ；测量水样时的光信号值1546 #、1254样；量程标液吸光度A546量、A254量；计算步骤计算量程标液的吸光度a =lg(/ //*) = 0 (因为量程标液中不含浊度只含C0D，而C0D对546nm没有吸
收)计算水样的吸光度和C0D
a254 = 丨禮4) = ^254 + ^25446,由A546#T可以计算出水样的浊度TUR样，二者成线性关系。由水样浊度抓1 #可计算出A524 #T，二者成线性关系，由&254 样和 A254 #t 可计算出 A254 #c。由A25/c可计算出水样的C0D值C0D样，二者成线性关系。09￡>样=》xCOD量
O1、测量 1546 清 1254 清2、测量/J6 I* —计算a|4 = A2f = lg(/ /I*)3、测量/忍 lf5A
{计算4 = lg(愿/砹)《 —水样池度爪及样—C]
lit#af54=lg(/ 4//2t) = ^+44TJ
4—A^ — COD 样=、x 09Z)量
為54本实用新型使用半反半透镜的分光技术，半反半透镜能反射绝大部分紫外光，透 射绝大部分可见光，可使用不同的半反半透镜测量不同的波段，本实用新型具有光源能量 利用率高，检测波长丰富，分光效率高，能有效消除浊度和色度对紫外吸收法检测COD浓度 的影响。
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
一种紫外吸收法COD监测仪，通过测量254nm波长UV (紫外线)的吸光度，测量水 中的有机性污染物质和吸收UV物质的仪器，包括光源9 发射紫外线光和可见光，用于测量各样液的吸光度；比色皿1 存放待测量样液的装置，标配情况下吸收池的光程为10mm。可选配不同 光程的吸收池，以提高测量范围；半反半透镜4 用于将光源发出的光分成二束，一束是紫外线光(反射光)，另一束 是可见光(透射光)；紫外线检测器2 用于检测254nm紫外线的吸光度；可见光检测器3 用于检测546nm可见光的吸光度；蠕动泵11 将待测量的各样液抽取到比色皿1中；电磁阀仪器内部共有三个隔膜型二位三通电磁阀，分别为取样清洗阀12、取样 选择阀13、清洗校正阀6。都有三个接口，分别为常开口、常闭口和公共口，取样选择阀13 的公共口与取样清洗阀12常开口相连，清洗校正阀6的公共口与取样清洗阀12常闭口相 连，取样清洗阀12公共口与蠕动泵11相连；样液罐在线水样罐14用于贮存在线水样，离线水样罐15用于贮存在离线水样， 清洗液罐7用于贮存清洗液，量程液罐8用于贮存量程液；废液罐5 用于收集由比色皿1排出的废液；控制器10 根据预设程序控制取样清洗阀12、取样选择阀13、清洗校正阀6、蠕动 泵11和光源9的开关，并将紫外线检测器2和可见光检测器3采集的信号进行贮存和处理。抽取在线样取样清洗阀12、取样选择阀13和清洗校正阀6都处于关闭状态；抽取离线样取样清洗阀12、清洗校正阀6处于关闭状态，取样选择阀13处于打 开状态；抽取清洗液取样清洗阀12处于打开状态，取样选择阀13、清洗校正阀6处于关 闭状态；抽取量程液取样清洗阀12、清洗校正阀6处于打开状态，取样选择阀13处于关 闭状态；废液收集所有测量完成后的废液都收集到仪器下部的废液罐5中，使用者需根 据测量频率定期清理废液。
5[0052]由控制器10控制进行的测量程序步骤1)打开取样清洗阀12 ；2)蠕动泵11工作，抽取清洗液；3)蠕动泵11停止工作，关闭取样清洗阀12，进行光信号采集；4)如设置为在线取样省略本步骤，从第五步开始。如设置为离线取样，打开取样选 择阀13 ；5)蠕动泵11工作，抽取水样；6)蠕动泵11停止工作，(设置为离线取样，则关闭取样选择阀13)，进行光信号采 集；7)打开取样清洗阀12、蠕动泵11工作，抽取清洗液；8)蠕动泵11停止工作，关闭取样清洗阀12，测量程序完成。由控制器控制进行的校正程序步骤1)打开取样清洗阀12 ；2)蠕动泵11工作，抽取清洗液；3)蠕动泵11停止工作，关闭取样清洗阀12，进行光信号采集；4)打开取样清洗阀12、取样选择阀13 ；5)蠕动泵11工作，抽取校正液；6)蠕动泵11停止工作，关闭取样清洗阀12、取样选择阀13，进行光信号采集；7)若设置标液1与标液2浓度相等，则直接进入第8步。若设置标液1与标液2 浓度不等，则重复第4-6步；8)打开取样清洗阀12、蠕动泵11工作，抽取清洗液蠕动泵11停止工作，关闭取样 清洗阀12。以上是对本实用新型紫外吸收法COD监测仪的结构和工作方式进行了阐述，用于 帮助理解本实用新型，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，任何未背离本 实用新型原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本 实用新型的保护范围之内。
权利要求一种紫外吸收法COD监测仪，其特征在于包括蠕动泵，蠕动泵的出入口分别管接有比色皿和取样清洗阀，所述比色皿的出口管接有废液罐，所述取样清洗阀的二入口分别管接有取样选择阀和清洗校正阀，所述取样选择阀的二入口分别管接有在线水样罐和离线水样罐，所述清洗校正阀的二入口分别管接有清洗液罐和量程液罐，所述比色皿的一侧设置有能射出透过比色皿的光线的光源，所述比色皿的一侧设置有适好能接收到光源射出并透过比色皿的光线的半反半透镜，该半反半透镜能将光源发出的光分成二束，一束是紫外线反射光，另一束是可见透射光，所述半反半透镜的镜面一侧设置有一正好能接收到半反半透镜紫外线反射光的紫外线检测器，半反半透镜的镜背一侧设置有一正好能接收到半反半透镜可见透射光的可见光检测器，所述蠕动泵、取样清洗阀、取样选择阀、清洗校正阀、光源、紫外线检测器和可见光检测器都电连接在控制器上。
2.根据权利要求1所述的紫外吸收法COD监测仪，其特征在于所述取样清洗阀、取样 选择阀和清洗校正阀都为隔膜型二位三通电磁阀。
3.根据权利要求1所述的紫外吸收法COD监测仪，其特征在于所述光源为低压汞灯。
4.根据权利要求1所述的紫外吸收法COD监测仪，其特征在于所述比色皿的材质为 熔融石英。
5.根据权利要求1所述的紫外吸收法COD监测仪，其特征在于所述半反半透镜为在 220-350nm波段反射率大于90%且500-1000nm波段透过率大于90%的半反半透镜。
专利摘要本实用新型公开了一种紫外吸收法COD监测仪，包括蠕动泵，蠕动泵的出入口分别管接有比色皿和取样清洗阀，比色皿的一侧设置有适好能接收到光源射出并透过比色皿的光线的半反半透镜，该半反半透镜能将光源发出的光分成二束，一束是紫外线反射光，另一束是可见透射光，所述半反半透镜的镜面一侧设置有一正好能接收到半反半透镜紫外线反射光的紫外线检测器，半反半透镜的镜背一侧设置有一正好能接收到半反半透镜可见透射光的可见光检测器。本实用新型具有光源能量利用率高，检测波长丰富，分光效率高，能有效消除浊度和色度对紫外吸收法检测COD浓度的影响的优点。
文档编号G01N21/33GK201689046SQ201020141968
公开日2010年12月29日 申请日期2010年3月24日 优先权日2010年3月24日
发明者刘超, 马光明 申请人:宇星科技发展(深圳)有限公司