流路及水质在线监测仪的制作方法

本申请涉及环保设备，特别是涉及一种流路及水质在线监测仪。

背景技术：

水质监测仪是工业自动化时代环境监测与管理的专用仪器之一。它能满足各种地表水、地下水、工业和生活污水、养殖及再生水的测量需要，可广泛地应用于环境保护、科研监测、生产控制等领域。现有的水质监测仪按使用环境分为：便携式监测仪、实验室智能型监测仪、简单经济型监测仪、在线监测仪等。

以水质在线监测仪为例加以说明：现有的水质在线监测仪包括消解组件和流路，流路连通消解组件。流路用于将试样及各试剂分批次计量并按计量顺序依次传输至消解组件内。消解组件用于供试样与多种试剂发生化学反应，以获得试样的吸光度。流路包括多通阀、光电计量装置及泵，泵连通光电计量装置，多通阀连通光电计量装置和消解组件。其中，计量装置包括计量管及多组光计量单元。多组光计量单元沿计量管轴向顺次设于计量管的侧壁上，每一光计量单元包括对称设置在计量管中光发射器和光接收器，每组光计量单元用于检测计量管内试样或试剂的液面高度。计量管为透光的玻璃管。

现有技术中的水质在线监测仪是采用光电计量方式进行计量，此种光电计量方式对水质的要求比较高，在水质比较浑浊或者水质有颜色的情况下，易出现计量误判，导致计量不准确，最终影响监测值的准确性。

技术实现要素：

本申请的目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓减解决上述问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种流路，用于水质在线监测仪，水质在线监测仪包括消解组件，所述流路用于将试样及各试剂分批次计量并按计量顺序依次传输至所述消解组件，所述流路包括第一至第四三通电磁阀、蠕动泵、第一及第二光电开关及N通阀且它们之间通过管路连接，其中，每一个三通电磁阀均具有对应的公共口、常开口和常闭口，所述N通阀具有公共通道及对应试样及各试剂的N个通道；

所述第一三通电磁阀的公共口经所述蠕动泵、所述第二三通电磁阀的公共口及常闭口、所述第三三通电磁阀的公共口及常闭口、所述第四三通电磁阀的公共口及常闭口连接至所述N通阀的公共通道，所述N通阀的N个通道中的一个通道用于连接至所述消解组件，所述蠕动泵与所述第二三通电磁阀的公共口之间的管路上设置所述第一光电开关，所述第二三通电磁阀的常闭口与所述第三三通电磁阀的公共口之间的管路上设置所述第二光电开关，其中，所述第四三通电磁阀的公共口与第三三通电磁阀的常闭口之间的管路为第一定量环，所述第四三通电磁阀的公共口与所述第二三通电磁阀的常闭口之间的管路为第二定量环，所述第一定量环及所述第二定量环对应用于一级计量和二级计量，所述第一三通电磁阀的常闭口连接清洗废液，所述第一至所述第四三通电磁阀的常开口连接对应的废液。

可选地，所述N通阀的公共通道与待计量液体通道连通，所述第四三通电磁阀及所述第三三通电磁阀通电，所述第四三通电磁阀及所述第三三通电磁阀对应的公共口及常闭口打开，所述第四三通电磁阀及所述第三三通电磁阀对应的常开口关闭，所述蠕动泵逆时针转动，所述待计量液体经所述N通阀、所述第四三通电磁阀及所述第三三通电磁阀被提升上来，所述待计量液体提升至所述第二光电开关处，所述第二光电开关亮，所述蠕动泵停止工作，所述第一定量环内充满所述待计量液体。

可选地，所述N通阀关闭，所述第一三通电磁阀、所述第四三通电磁阀及所述第三三通电磁阀断电，所述第二三通阀通电，所述第一三通电磁阀、所述第四三通电磁阀及所述第三三通电磁阀对应常闭口关闭，所述第一三通电磁阀、所述第四至所述第三三通电磁阀的公共口及常开口打开，所述第二三通电磁阀的常闭口及公共口打开，所述第二三通电磁阀的常开口关闭，所述蠕动泵逆时针转动，所述第二光电开关至所述第三三通电磁阀处的待计量液体经所述第二三通电磁阀、所述第一三通电磁阀的常开口排空，以使所述第一定量环精确计量。

可选地，所述第三三通电磁阀及所述第四三通电磁阀通电，所述第三三通电磁阀及所述第四三通电磁阀对应的公共口及常闭口打开，所述第三三通电磁阀及所述第四三通电磁阀对应的常开口关闭，所述N通阀的公共通道与N个通道中连接所述消解组件的通道连通，所述蠕动泵顺时针转动，所述第一定量环中的已计量液体经所述N通阀排至所述消解组件中。

可选地，所述N通阀的公共通道与待计量液体通道连通，所述第四至所述第二三通电磁阀通电，所述第四至所述第二三通电磁阀对应的公共口及常闭口打开，所述第四至所述第二三通电磁阀对应的常开口关闭，所述蠕动泵逆时针转动，所述待计量液体经所述N通阀、所述第四至所述第二三通电磁阀被提升上来，所述待计量液体提升至所述第一光电开关处，所述第一光电开关亮，所述蠕动泵停止工作，所述第二定量环内充满所述待计量液体。

可选地，所述N通阀关闭，所述第一三通电磁阀、所述第四三通电磁阀及所述第二三通电磁阀断电，所述第三三通电磁阀通电，所述第一三通电磁阀、所述第四三通电磁阀及所述第二三通电磁阀对应常闭口关闭，所述第一三通电磁阀、所述第四三通电磁阀及所述第二三通电磁阀的公共口及常开口打开，所述第三三通电磁阀的常闭口及公共口打开，所述第三三通电磁阀的常开口关闭，所述蠕动泵逆时针转动，所述第一光电开关至所述第二三通电磁阀处的待计量液体经所述第一三通电磁阀的常开口排空，以使所述第二定量环精确计量。

可选地，所述第二三通电磁阀、所述第三三通电磁阀及所述第四三通电磁阀通电，所述第二三通电磁阀、所述第三三通电磁阀及所述第四三通电磁阀对应的公共口及常闭口打开，所述第二三通电磁阀、所述第三三通电磁阀及所述第四三通电磁阀对应的常开口关闭，所述N通阀的公共通道与N个通道中连接所述消解组件的通道连通，所述蠕动泵顺时针转动，所述第二定量环中的已计量液体经所述N通阀排至所述消解组件中。

根据本申请的另一个方面，提供了一种水质在线监测仪，包括所述的流路，还包括消解组件，所述消解组件用于供试样与多种试剂发生化学反应，以获得试样的吸光度，所述消解组件包括消解器，所述消解器具有进口及出口，所述N通阀的N个通道中的一个通道连接所述消解器的进口，所述消解器的出口连接清洗废液。

根据本申请的另一个方面，提供了一种水质在线监测仪，包括所述的流路，还包括消解组件，所述消解组件用于供试样与多种试剂发生化学反应，以获得试样的吸光度，所述消解组件包括第一两通阀及消解器，所述消解器具有进口及出口，所述第一两通阀具有进口和出口，所述第一两通阀的进口连接所述消解器的出口，所述第一两通阀的出口连接清洗废液，所述N通阀的N个通道中的一个通道连接所述消解器的进口。

本申请的流路及水质在线监测仪，由于将所述第二三通电磁阀的常开口与所述第三三通电磁阀的常开口之间的管路作为第一定量环，将所述第二三通电磁阀的常闭口与所述第三三通电磁阀的常闭口之间的管路作为第二定量环，通过该第一及第二定量环进行计量，也就是通过管子的容积进行计量，管子的容积是一个稳定的数值，它受外界的影响几乎可以忽略，因此本申请的计量方式对水质没有要求，在水质比较浑浊或者水质有颜色的情况下，都不会出现计量误判，因而计量准确，进而保障水质在线监测仪的监测值的准确性。

根据下文结合附图对本申请的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本申请一个实施例的流路与消解组件的示意性装配图。

图中各符号表示含义如下：

1废液，2标样一，3标样二，4标样三，5实际水样，6性能水样，7稀释液，8消解液，9试剂A，A试剂B，

I流路，

V1第一三通电磁阀，11第一三通电磁阀的公共口，12第一三通电磁阀的常开口，13第一三通电磁阀的常闭口，

V2第二三通电磁阀，14第二三通电磁阀的公共口，15第二三通电磁阀的常开口，16第二三通电磁阀的常闭口，

V3第三三通电磁阀，17第三三通电磁阀的公共口，18第三三通电磁阀的常开口，19第三三通电磁阀的常闭口，

P1蠕动泵，

20第一光电开关，

21N通阀，

22第一定量环，

II消解组件，

H1第一两通阀，23第一两通阀的进口，24第一两通阀的出口，

H2第二两通阀，25第二两通阀的进口，26第二两通阀的出口，

27消解器，28消解器的进口，29消解器的出口，

30第二定量环，

V4第四三通电磁阀，31第四三通电磁阀的公共口，32第四三通电磁阀的常开口，33第四三通电磁阀的常闭口，

34第二光电开关。

具体实施方式

图1是根据本申请一个实施例的流路与消解组件的示意性装配图。如图1所示，一种流路I，用于水质在线监测仪，水质在线监测仪包括消解组件II，所述流路I用于将试样及各试剂分批次计量并按计量顺序依次传输至所述消解组件。所述流路I包括第一三通电磁阀V1、第二三通电磁阀V2、第三三通电磁阀V3、第四三通电磁阀V4、蠕动泵P1、第一光电开关20、第二光电开关34及N通阀21，它们之间通过管路连接。其中，每一个三通电磁阀均具有对应的公共口、常开口和常闭口。即所述第一三通电磁阀V1具有第一三通电磁阀的公共口11、第一三通电磁阀的常开口12和第一三通电磁阀的常闭口13。第二三通电磁阀V2具有第二三通电磁阀的公共口14、第二三通电磁阀的常开口15、第二三通电磁阀的常闭口16。第三三通电磁阀V3具有第三三通电磁阀的公共口17、第三三通电磁阀的常开口18、第三三通电磁阀的常闭口19。第四三通电磁阀V4具有第四三通电磁阀的公共口31、第四三通电磁阀的常开口32、第四三通电磁阀的常闭口33。所述N通阀21具有公共通道及对应试样及各试剂的N个通道。所述第一三通电磁阀的公共口11经所述蠕动泵P1、所述第二三通电磁阀的公共口14及常闭口16、所述第三三通电磁阀的公共口17及常闭口19、所述第四三通电磁阀的公共口31及常闭口33连接至所述N通阀21的公共通道，所述N通阀21的N个通道中的一个通道用于连接至所述消解组件II。所述蠕动泵P1与所述第二三通电磁阀的公共口14之间的管路上设置所述第一光电开关20。所述第二三通电磁阀的常闭口16与所述第三三通电磁阀的公共口17之间的管路上设置所述第二光电开关34。其中，所述第四三通电磁阀的公共口31与第三三通电磁阀的常开口18之间的管路为第一定量环22。所述第四三通电磁阀的公共口31与所述第二三通电磁阀的常闭口16之间的管路为第二定量环30。所述第一定量环22及所述第二定量环30均用于计量。所述第一三通电磁阀的常闭口13连接清洗废液，所述第一三通电磁阀的常开口12连接废液。所述第一至所述第四三通电磁阀的常开口13、16、19、33连接对应的废液。

本申请的流路I，由于将所述第四三通电磁阀的公共口31与第三三通电磁阀的常开口18之间的管路为第一定量环22，将所述第四三通电磁阀的公共口31与所述第二三通电磁阀的常闭口16之间的管路为第二定量环30，通过该第一定量环22及第二定量环30进行对应的第一级计量及第二级计量，也就是通过管子的容积进行计量，管子的容积是一个稳定的数值，它受外界的影响几乎可以忽略，因此本申请的计量方式对水质没有要求，在水质比较浑浊或者水质有颜色的情况下，都不会出现计量误判，因而计量准确，进而保障水质在线监测仪的监测值的准确性。

需要说明的是，本申请的第一定量环22及第二定量环30的长度可以根据待监测物质制定，具体实施时，第二定量环30的长度可以是第一定量环22的长度的M倍。例如，监测化学需氧量COD时，第一定量环22的长度为30mm，第二定量环30的长度可以是90mm。监测氨氮时，第一定量环22的长度为20mm，第二定量环30的长度可以是60mm。监测总磷总氮时，第一定量环22的长度为30mm，第二定量环30的长度可以是90mm。如果需要进第一定量环22的三倍试剂时，通过第二定量环30可以一次性计量，相比通过第一定量环22的三次计量，可以大大提高速率，大大减少一次性做样的时间。

此外，本实施例中，所述第一三通电磁阀的常闭口13连接清洗废液，所述第一三通电磁阀的常开口12连接废液。通过上述实施例，使得废液与清洗废液分离，故而降低了处理废液的成本。

具体实施时，N通阀21可以是具有八个通道的八通阀、具有十个通道的十通阀或具有十二个通道的十二通阀，根据实际需要还可以是其他数量通道的N通阀21。本实施例中，N通阀21为十通阀，具有一个公共通道C，还具有一至九通及A通道。一通道连通废液1，二通道连通标样一1，三通道连通标样二2，四通道连通标样三4，五通道连通实际水样5，六通道连通性能水样6，七通道连通稀释液7，八通道连通消释液8，九通道连通试剂A 9，A通道连通试剂B A。在其他实施例中，如果有三个试剂，那么可以将标样三替换为试剂C，四通道连通试剂C。

本实施例中，计量液体过程包括待计量液体提升过程和排液过程。

利用第一定量环22计量过程如下：

待计量液体提升过程，所述N通阀21的公共通道与待计量液体通道连通，例如量取试剂A，所述N通阀21的公共通道与九通道连接，所述第四三通电磁阀V4及所述第三三通电磁阀V3通电，所述第四三通电磁阀V4及所述第三三通电磁阀V3对应的公共口31、17及常闭口33、19打开，所述第四三通电磁阀V4及所述第三三通电磁阀V3对应的常开口32、18关闭，所述蠕动泵P1逆时针转动，所述待计量液体经所述N通阀21、所述第四三通电磁阀V3及所述第三三通电磁阀V3被提升上来，所述待计量液体提升至所述第二光电开关34处，所述第二光电开关34亮，所述蠕动泵P1停止工作，此时所述第一定量环22内充满所述待计量液体。

排液过程，所述N通阀21关闭，所述第一三通电磁阀V1、所述第四三通电磁阀V4及所述第三三通电磁阀V3断电，所述第二三通阀V2通电，所述第一三通电磁阀V1、所述第四三通电磁阀V4及所述第三三通电磁阀V3对应常闭口13、33、19关闭，所述第一三通电磁阀V1、所述第四三通电磁阀V4及所述第三三通电磁阀V3的公共口11、31、17及常开口12、32、18打开，所述蠕动泵P1逆时针转动，所述第二光电开关34至所述第三三通电磁阀V3处的待计量液体经所述第二三通电磁阀V2、所述第一三通电磁阀的常开口12排空，以使所述第一定量环22精确计量。

已计量液体输送过程，所述第三三通电磁阀V3及所述第四三通电磁阀V4通电，所述第三三通电磁阀V3及所述第四三通电磁阀V4对应的公共口17、31及常闭口19、33打开，所述第三三通电磁阀V3及所述第四三通电磁阀V4对应的常开口18、32关闭，所述N通阀21的公共通道与N个通道中连接所述消解组件II的通道连通，所述蠕动泵P1顺时针转动，所述第一定量环22中的已计量液体经所述N通阀21排至所述消解组件II中。

利用第二定量环30计量过程如下：

待计量液体提升过程，所所述N通阀21的公共通道与待计量液体通道连通，所述第四三通电磁阀V4、所述第三三通电磁阀V3及所述第二三通电磁阀V2通电，所述第四三通电磁阀V4、所述第三三通电磁阀V3及所述第二三通电磁阀V2对应的公共口31、17、14及常闭口33、19、16打开，所述第四三通电磁阀V4、所述第三三通电磁阀V3及所述第二三通电磁阀V2对应的常开口32、18、15关闭，所述蠕动泵P1逆时针转动，所述待计量液体经所述N通阀21、所述第四三通电磁阀V4、所述第三三通电磁阀V3及所述第二三通电磁阀V2被提升上来，所述待计量液体提升至所述第一光电开关20处，所述第一光电开关20亮，所述蠕动泵P1停止工作，所述第二定量环30内充满所述待计量液体。

排液过程，所述N通阀21关闭，所述第一三通电磁阀V1、所述第四三通电磁阀V4及所述第二三通电磁阀V2断电，所述第三三通电磁阀V3通电，所述第一三通电磁阀V1、所述第四三通电磁阀V4及所述第二三通电磁阀V2对应常闭口13、33、16关闭，所述第一三通电磁阀V1、所述第四三通电磁阀V4及所述第二三通电磁阀V2的公共口11、31、14及常开口12、32、15打开，所述第三三通电磁阀V3的常闭口19及公共口17打开，所述第三三通电磁阀V3的常开口18关闭，所述蠕动泵P1逆时针转动，所述第一光电开关20至所述第二三通电磁阀V2处的待计量液体经所述第一三通电磁阀的常开口12排空，以使所述第二定量环30精确计量。

已计量液体输送过程，所述第二三通电磁阀V2、所述第三三通电磁阀V3及所述第四三通电磁阀V4通电，所述第二三通电磁阀V2、所述第三三通电磁阀V3及所述第四三通电磁阀V4对应的公共口14、17、31及常闭口16、19、33打开，所述第二三通电磁阀V2、所述第三三通电磁阀V3及所述第四三通电磁阀V4对应的常开口15、18、32关闭，所述N通阀21的公共通道与N个通道中连接所述消解组件的通道连通，所述蠕动泵P1顺时针转动，所述第二定量环30中的已计量液体经所述N通阀21排至所述消解组件中。

参见图1，本实施例中，本申请还提供了一种水质在线监测仪，一般性地可包括所述的流路I，还包括消解组件II、机箱和控制系统。控制系统与所述流路I中的各种阀电连接，以控制其动作，控制系统还与消解组件II电连接，以将吸光度转化为监测值。其中，机箱、控制系统为现有技术，本实施例对其结构不再赘述。消解组件II用于供试样与多种试剂发生化学反应，以获得试样的吸光度。所述消解组件II包括第一两通阀H1、第二两通阀H2及消解器27，所述第一两通阀H1至第二两通阀H2布置在所述消解器27的两端，所述第一两通阀H1至第二两通阀H2具有对应的进口23、25和出口24、26，所述消解器27具有进口28及出口29，所述第二两通阀的进口25连接所述消解器的进口28，所述第一两通阀的进口23连接所述消解器的出口29，所述第一两通阀的出口24连接清洗废液，所述N通阀21的N个通道中的一个通道连接所述第二两通阀的出口26。本实施例中，所述N通阀21为十通阀，其中的八通道连接所述第二两通阀的出口26。本实施例的水质在线监测仪适用于监测化学需氧量COM。

本申请的水质在线监测仪包括上述流路I，因此也包括其具有的效果。由于将所述第四三通电磁阀的公共口31与第三三通电磁阀的常开口18之间的管路为第一定量环22，将所述第四三通电磁阀的公共口31与所述第二三通电磁阀的常闭口16之间的管路为第二定量环30，通过该第一定量环22及第二定量环30进行对应的第一级计量及第二级计量，也就是通过管子的容积进行计量，管子的容积是一个稳定的数值，它受外界的影响几乎可以忽略，因此本申请的计量方式对水质没有要求，在水质比较浑浊或者水质有颜色的情况下，都不会出现计量误判，因而计量准确，进而保障水质在线监测仪的监测值的准确性。

参见图1，本实施例中的一种水质在线监测仪，与上述实施例中的水质在线监测仪的区别在于，消解组件II的结构不同，其余之处相同，相同之处，本实施例不再赘述。本实施例中的消解组件II包括消解器27，所述消解器27具有进口28及出口29，所述N通阀21的N个通道中的一个通道连接所述消解器的进口28，本实施例中，所述N通阀21为十通阀，其中的八通道连接所述消解器的进口28，所述消解器的出口29连接清洗废液。本实施例的水质在线监测仪适用于监测氨氮值。

参见图1，本实施例中的一种水质在线监测仪，与上述实施例中的水质在线监测仪的区别在于，消解组件II的结构不同，其余之处相同，相同之处，本实施例不再赘述。本实施例中的消解组件II包括第一两通阀H1及消解器27，所述消解器27具有进口28及出口29，所述第一两通阀H1具有进口23和出口24，所述第一两通阀的进口23连接所述消解器的出口29，所述第一两通阀的出口24连接清洗废液，所述N通阀21的N个通道中的一个通道连接所述消解器的进口28。本实施例中，所述N通阀21为十通阀，其中的八通道连接所述消解器的进口28。本实施例的水质在线监测仪适用于监测总磷总氮值。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。