一种便携式气敏型氨氮测定仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种便携式气敏型氨氮测定仪。它包括液体反应腔和气体检测腔；液体反应腔和气体检测腔通过气路回路相连通；气路回路上设有2个三通电磁阀和一气泵，一个三通电磁阀设于液体反应腔的气体出口与气体检测腔的气体入口之间，另一个三通电磁阀设于气体检测腔的气体出口与液体反应腔的气体入口之间；气体检测腔内设有气敏氨气传感器和温湿度传感器，气敏氨气传感器和温湿度传感器均与传感器电路板相连接，传感器电路板与控制电路板相连接，且控制电路板设于气体检测腔之外。本实用新型气敏型氨氮测定仪将气相和液相分离，检测时将液体反应腔顶空气体泵入气体检测腔进行测定，非检测时将过滤后的环境空气泵入气体检测腔进行传感器的清洗。
【专利说明】一种便携式气敏型氨氮测定仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种检测水中氨氮含量的专用装置，具体涉及一种便携式气敏型氨氮测定仪。
【背景技术】
[0002]水中的氨氮含量是水系污染的一个重要指标，目前水中氨氮的主要测试方法包括:纳氏试剂比色法、水杨酸-次氯酸盐比色法、离子选择性电极法、蒸馏和滴定法、离子色谱法和高效液相法等。
[0003]纳氏试剂比色法的测试灵敏度较高，检测限可达0.02mg/L，在实验室中广泛应用于饮用水和污水的检测，但以下问题限制了该方法的推广:悬浮物、余氯、钙镁等金属离子、硫化物和有机物都会对测试带来干扰，所以需进行样品预处理；纳氏试剂毒性强且不易保存，分析过程中大量使用汞盐会造成环境污染。水杨酸-次氯酸盐比色法测量上限为Img/L，当前存在的问题如下:对高浓度污水需要稀释后进行检测，且对于未知浓度的试样需要进行多次试探；显色时间较长(常温下至少Ih)，试剂稳定性差；苯胺和乙醇胺对本方法会产生严重干扰，过高的酸度和碱度都会干扰显色化合物的形成，含有使次氯酸根离子还原的物质时也有干扰。离子选择性电极法检出限为0.07mg/L，线性范围为0.4?1400mg/L，不受色度、浊度、悬浮物的影响，因此不需要经过预处理，但高离子浓度水样干扰和电极本身质量存在问题使其难以广泛应用。蒸馏和滴定法是实验室常用的分析方法，具体操作为:调节试样的pH在6.0-7.4的范围内，加入氧化镁使呈微碱性，蒸馏释出的氨被接收瓶中的硼酸溶液吸收，以甲基红-亚甲蓝为指示剂，用酸标准溶液滴定馏出液中的铵。该方法有操作简便、灵敏度高，检测限达0.2mg/L的优点，但同样需要采取预处理方法消除测定过程的干扰物，且在滴定过程中采用目视法判断滴定终点，引入较大的人为误差。离子色谱和高压液相色谱技术已经成功地分析了各种水样中的氨，但均需要水样特别干净，且使用的仪器价格昂贵，因此应用较少。
[0004]由此可以看出，上述现有方法存在仪器设计复杂成本高、测定过程繁琐、对人员操作要求高、测定周期长等不足。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提供便携式气敏型氨氮测定仪，具体为一种基于氨分子气液动态平衡原理的气液分离型水体氨氮测定仪，检测时无需有毒试剂，简便的检测过程实现了水体的氨氮测试；本实用新型将液体反应和气体检测功能分离，分别置于反应腔和检测腔内，既实现了气敏型氨氮的测定功能，又解决了液体对传感器的污染和损坏问题。
[0006]本实用新型所提供的便携式气敏型氨氮测定仪，包括液体反应腔和气体检测腔；
[0007]所述液体反应腔和所述气体检测腔通过气路回路相连通；
[0008]所述气路回路上设有2个三通电磁阀和一气泵,一个所述三通电磁阀设于所述液体反应腔的气体出口与所述气体检测腔的气体入口之间，另一个所述三通电磁阀设于所述气体检测腔的气体出口与所述液体反应腔的气体入口之间；
[0009]所述气体检测腔内设有气敏氨气传感器和温湿度传感器，所述气敏氨气传感器和所述温湿度传感器均与传感器电路板相连接，所述传感器电路板与控制电路板相连接，且所述控制电路板设于所述气体检测腔之外。
[0010]所述的便携式气敏型氨氮测定仪中，所述液体反应腔的气体出口设于所述液体反应腔的上部，所述液体反应腔的气体入口设于所述液体反应腔的底部，能够分别实现对所述液体反应腔内的液体进行曝气和顶空气体进入所述气体检测腔。
[0011]所述的便携式气敏型氨氮测定仪中，设于所述液体反应腔的气体出口与所述气体检测腔的气体入口之间的所述三通电磁阀的另一入口与一气体过滤器相连接，用以净化环境空气，实现对检测腔的无氨清洗。
[0012]所述的便携式气敏型氨氮测定仪中，所述气泵设于所述气体检测腔的气体出口端，通过所述气泵的工作，对所述液体反应腔内的液体进行曝气以促使氨分子的挥发，加速氨在气路的动态平衡，提高检测速度
[0013]所述的便携式气敏型氨氮测定仪中，所述传感器电路板通过密封圈与所述气体检测腔实现密封配合。
[0014]所述的便携式气敏型氨氮测定仪中，所述气体检测腔内设有姿态传感器，所述姿态传感器依次与所述传感器电路板和所述控制电路板相连接，当有液体侵入气路回路的风险时及时主动切换所述三通电磁阀，防止液体进入所述气体检测腔而损坏各传感器。
[0015]本实用新型气敏型氨氮测定仪将气相和液相分离，检测时将液体反应腔顶空气体泵入气体检测腔进行测定，非检测时将过滤后的环境空气泵入气体检测腔进行传感器的清洗。通过三通电磁阀和气泵实现气体流路的主动循环，加速了氨在气路的动态平衡，提高检测速度。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型便携式气敏型氨氮测定仪的结构示意图。
[0017]图中各标记如下:
[0018]I液体反应腔、2气体过滤器、3，4三通电磁阀、5气泵、6气体检测腔、7传感器组合、8传感器电路板、9控制电路板9。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本实用新型做进一步说明，但本实用新型并不局限于以下实施例。
[0020]如图1所示，为本实用新型提供的便携式气敏型氨氮测定仪，它包括液体反应腔I和气体检测腔6，其中液体反应腔I和气体检测腔2通过气路回路相连通。本实用新型中的气路回路上设有2个三通电磁阀3和4，以及一个气泵5，其中三通电磁阀4设于液体反应腔I的气体出口与气体检测腔6的气体入口之间，三通电磁阀3设于气体检测腔6的气体出口与液体反应腔I的气体入口之间，而气泵5设于气体检测腔6的气体出口端，通过该气泵5的工作，对液体反应腔I内的液体进行曝气以促使氨分子的挥发，加速氨在气路的动态平衡，提高检测速度。本实用新型中，为了实现对液体反应腔I内的液体进行曝气和顶空气体进入气体检测腔6中，将液体反应腔I的气体入口设于其底部，而气体出口设于其上部。另外，为了净化环境空气，实现对检测腔的无氨清洗，将三通电磁阀4的另一入口与气体过滤器2相连接。
[0021]如图1所示，在气体检测腔6内设有气敏氨气传感器、温湿度传感器和姿态传感器，这几个传感器组成传感器组合7，该传感器组合7与传感器电路板8相连接，传感器电路板8与控制电路板9相连接，且控制电路板9设于气体检测腔6之外，传感器电路板8通过密封圈(途中未示)与气体检测腔6实现密封配合。本实用新型中，所设置的姿态传感器能够防止液体进入气体检测腔6内而损坏各传感器，该作用是这样实现的:当有液体侵入气路回路的风险时，该姿态传感器能够监测到液位的变换，及时传输该信号至控制电路板9，控制电路板9主动切换三通电磁阀3和5，使两者均与外界空气进行连通。
[0022]使用上述便携式气敏型氨氮测定仪测定氨氮浓度可按照如下步骤进行:
[0023]测定之前，控制电路板9自动调节三通电磁阀3和4使得液体反应腔I和气体检测腔6均外界空气相连通，气泵5将经过气体过滤器2过滤的环境空气泵入气体检测腔6中，测定传感器组合7的零点响应。
[0024]测定时，使用者将待测样品和试剂混合加入液体反应腔I中并通过反应腔表面的刻度控制加样量，使用仪器面板上的按钮启动测定，控制电路板9自动调节三通电磁阀3和4使得液体反应腔I与气体检测腔6实现气体连通，气泵5持续运行将液体反应腔I的顶空气体泵入气体检测腔6中，传感器组合7感应气体信息，控制电路板9采集信息并进行数据处理计算得到样品的氨氮浓度并进行记录和显示。
[0025]测定结束后，控制电路板9自动调节三通电磁阀3和4使得液体反应腔I和气体检测腔6均与外界空气相连，气泵5将经过气体过滤器2过滤的环境空气泵入气体检测腔6中，对传感器组合7进行清洗恢复，以备下一次测定。
[0026]本实用新型便携式气敏型氨氮测定仪运行过程中，控制电路板9根据仪器当前运行状态和传感器组合7的响应信息，判断气体循环的终点，自动控制检测过程。同时控制电路板9的姿态传感器对仪器放置的位置进行持续监测，当仪器处于倾斜到一定角度时，将自动控制三通电磁阀3和4切换到环境空气通路，并停止气泵运行，以防止液体进入检测腔6而损坏传感器。
[0027]需要说明的是，图1所示的实施例只是本实用新型所介绍的一个优选实施例，本领域技术人员在此基础上完全可以设计出更多的实施例，因此不在此处赘述。
【权利要求】
1.一种便携式气敏型氨氮测定仪，其特征在于:它包括液体反应腔和气体检测腔； 所述液体反应腔和所述气体检测腔通过气路回路相连通； 所述气路回路上设有2个三通电磁阀和一气泵，一个所述三通电磁阀设于所述液体反应腔的气体出口与所述气体检测腔的气体入口之间，另一个所述三通电磁阀设于所述气体检测腔的气体出口与所述液体反应腔的气体入口之间； 所述气体检测腔内设有气敏氨气传感器和温湿度传感器，所述气敏氨气传感器和所述温湿度传感器均与传感器电路板相连接，所述传感器电路板与控制电路板相连接，且所述控制电路板设于所述气体检测腔之外。
2.根据权利要求1所述的便携式气敏型氨氮测定仪，其特征在于:所述液体反应腔的气体出口设于所述液体反应腔的上部，所述液体反应腔的气体入口设于所述液体反应腔的底部。
3.根据权利要求1或2所述的便携式气敏型氨氮测定仪，其特征在于:设于所述液体反应腔的气体出口与所述气体检测腔的气体入口之间的所述三通电磁阀的另一入口与一气体过滤器相连接。
4.根据权利要求3所述的便携式气敏型氨氮测定仪，其特征在于:所述气泵设于所述气体检测腔的气体出口端。
5.根据权利要求4所述的便携式气敏型氨氮测定仪，其特征在于:所述传感器电路板通过密封圈与所述气体检测腔实现密封配合。
6.根据权利要求5所述的便携式气敏型氨氮测定仪，其特征在于:所述气体检测腔内设有姿态传感器，所述姿态传感器依次与所述传感器电路板和所述控制电路板相连接。
【文档编号】G01N33/18GK204129035SQ201420538369
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年9月18日 优先权日:2014年9月18日
【发明者】方向生, 郭朝, 郭忠山, 王志超, 许杰, 刘玉洁 申请人:中宜环科仪器江苏有限公司