一种总氮水质在线监测仪用消解检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及水质在线监测仪相关技术领域，尤其是指一种总氮水质在线监测仪用消解检测装置。


背景技术：

2.总氮包括溶液中所有含氮化合物，即亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、无机盐氮、溶解态氮及大部分有机含氮化合物中的氮的总和。当水中的亚硝酸盐氮过高，饮用此水将和蛋白质结合形成亚硝胺，是一种强致癌物质，长期饮用对身体极为不利。而且氨氮在厌氧条件下，也会转化为亚硝酸盐氮；饮用水中硝酸盐氮在人体内经硝酸还原菌作用后被还原为亚硝酸盐氮，毒性将扩大为硝酸盐毒性的11倍，主要影响血红蛋白携带氧的能力，使人体出现窒息现象。
3.总氮是反映水体富营养化的主要指标。掌握总氮排放量、分布状况以及主要来源，对控制水体富营养化、改善水质具有十分重要的意义。现有的总氮在线监测仪往往需要用到光谱仪，而光谱仪中需要使用光纤，故而设备的成本大大增加了，而且对于设备的维护以及更换也比较困难。


技术实现要素：

4.本实用新型是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种成本低且维护更换方便的总氮水质在线监测仪用消解检测装置。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种总氮水质在线监测仪用消解检测装置，包括消解模块、检测模块和液路切换组件，所述的消解模块内设有不锈钢消解管，所述的检测模块内设有氙灯、检测玻璃管、滤光片和光电二极管，所述的氙灯和滤光片以检测玻璃管为中心置于检测玻璃管的左右两侧，所述的光电二极管与滤光片相对接，所述的不锈钢消解管通过流路管道与液路切换组件连接，所述的检测玻璃管通过流路管道与液路切换组件连接。
7.待检测的样液通过消解模块内的不锈钢消解管进行消解之后，经流路管道到液路切换组件后，再经过流路管道到检测玻璃管，而此时氙灯打开对检测玻璃管进行照射，光线经过检测玻璃管之后到滤光片上进行滤光，之后通过光电二极管获得滤光后的光，再由相应的算法计算得出总氮对应的浓度，上述检测模块省略了光纤，比市场上普遍使用的光谱仪方案成本更低，且采用消解模块、检测模块以及液路切换组件三个模块的方式易于维护和更换。
8.作为优选，所述的消解模块包括消解主框、消解上阀座、消解下阀座和压紧块，所述的消解上阀座和消解下阀座置于消解主框的内部，所述的消解下阀座置于消解主框的内侧底部，所述的不锈钢消解管置于消解上阀座和消解下阀座之间，所述的压紧块置于消解主框的上端且与消解主框螺纹连接，所述的压紧块穿过消解主框后与消解上阀座相接触，所述不锈钢消解管的外侧面上套接有石英玻璃管。通过消解模块上消解上阀座、消解下阀
座和压紧块的结构设计，能够更好的固定不锈钢消解管，确保消解模块的可靠性。
9.作为优选，所述消解下阀座的上端面中间处设有消解下限位槽，所述不锈钢消解管的下端置于消解下限位槽内，所述消解下阀座的左端面中间处设有样液注入排出管，所述消解下阀座的右端面中间处设有螺孔一，所述的消解主框上且与样液注入排出管所在位置相对应处设有通孔一，所述的消解主框上且与螺孔一所在位置相对应处设有通孔二，所述的消解主框通过通孔二和螺孔一的配合与消解下阀座螺纹连接，所述的消解下阀座内设有连接管一，所述的不锈钢消解管通过消解下限位槽和连接管一后与样液注入排出管连通，所述的液路切换组件通过流路管道经过通孔一后与样液注入排出管连通。通过消解下阀座的设计，一方面方便不锈钢消解管的定位，一方面方便消解下阀座的安装定位，一方面方便待检测样液的注入与排出。
10.作为优选，所述消解上阀座的上端面中间处设有定位槽，所述的压紧块穿过消解主框后置于消解上阀座的定位槽内，所述消解上阀座的下端面中间处设有消解上限位槽，所述不锈钢消解管的上端置于消解上限位槽内。通过消解上阀座的设计，一方面方便压紧块的定位安装，另一方面方便不锈钢消解管的定位。
11.作为优选，所述消解上阀座的左端面中间处设有密封泄压管，所述的消解主框上且与密封泄压管所在位置相对应处设有通孔三，所述的消解上阀座内设有连接管二，所述的不锈钢消解管通过消解上限位槽和连接管二与密封泄压管连通。通过密封泄压管的设计，能够确保不锈钢消解管的安全可靠使用。
12.作为优选，所述的液路切换组件包括泵和切换阀，所述的泵与切换阀连接，所述的检测玻璃管通过切换阀与不锈钢消解管连接。通过泵和切换阀的设计方便了液路切换组件对消解模块和检测模块的切换操作。
13.作为优选，所述的检测模块包括检测室、检测上阀座和检测下阀座，所述的检测上阀座和检测下阀座安装在检测室内，所述的检测玻璃管置于检测上阀座和检测下阀座之间，所述的氙灯置于检测玻璃管的左侧，所述检测室的左边设有防光罩，所述的防光罩与检测室连接，所述的氙灯置于防光罩内，所述的滤光片置于检测玻璃管的右侧且与氙灯所在的位置相对应。通过检测模块上检测上阀座和检测下阀座的结构设计，能够更好的固定检测玻璃管，确保检测模块的可靠性。
14.作为优选，所述检测上阀座的上端面中间处设有顶部气管，所述检测上阀座的下端面中间处设有检测上限位槽，所述检测玻璃管的上端置于检测上限位槽内，所述的检测上阀座内设有连接管三，所述的检测玻璃管通过检测上限位槽和连接管三后与顶部气管连通。通过检测上阀座的设计，一方面能够方便检测玻璃管的定位，另一方面确保检测玻璃管的安全可靠使用。
15.作为优选，所述检测下阀座的上端面中间处设有检测下限位槽，所述的检测玻璃管的下端置于检测下限位槽内，所述检测下阀座的下端面中间处设有底部进液排液管，所述的检测下阀座内设有连接管四，所述的检测玻璃管通过检测下限位槽和连接管四后与底部进液排液管连通，所述的液路切换组件通过流路管道与底部进液排液管连通，所述检测下阀座的右端面中间处设有螺孔二，所述的检测下阀座通过螺孔二与检测室螺纹连接。通过检测下阀座的设计，一方面能够方便检测玻璃管的定位，一方面能够方便检测下阀座的固定安装，一方面方便待检测样液的注入与排出。
16.作为优选，所述的滤光片和光电二极管均有两个，所述的滤光片与光电二极管一一对应。通过滤光片和光电二极管的设计，能够通过滤光片来过滤不同波长的光，以满足检测的需求。
17.本实用新型的有益效果是：检测模块省略了光纤，比市场上普遍使用的光谱仪方案成本更低，且采用消解模块、检测模块以及液路切换组件三个模块的方式易于维护和更换，结构简单，操作方便，安全可靠性高。
附图说明
18.图1是本实用新型的结构示意图；
19.图2是消解模块的结构示意图；
20.图3是检测模块的结构示意图。
21.图中：1. 防光罩，2. 氙灯，3. 检测玻璃管，4. 检测上阀座，5. 检测室，6. 顶部气管，7. 连接管三，8. 检测上限位槽，9. 滤光片，10. 光电二极管，11. 检测下限位槽，12. 连接管四，13. 螺孔二，14. 底部进液排液管，15. 压紧块，16. 消解主框，17. 定位槽，18. 消解上阀座，19. 连接管二，20. 消解上限位槽，21. 不锈钢消解管，22. 石英玻璃管，23. 消解下限位槽，24. 通孔二，25. 螺孔一，26. 消解下阀座，27. 连接管一，28. 样液注入排出管，29. 通孔一，30. 液路切换组件，31. 密封泄压管，32. 通孔三，33. 流路管道，34. 检测下阀座。
具体实施方式
22.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。
23.如图1、图2和图3所述的实施例中，一种总氮水质在线监测仪用消解检测装置，包括消解模块、检测模块和液路切换组件30，消解模块内设有不锈钢消解管21，检测模块内设有氙灯2、检测玻璃管3、滤光片9和光电二极管10，氙灯2和滤光片9以检测玻璃管3为中心置于检测玻璃管3的左右两侧，光电二极管10与滤光片9相对接，不锈钢消解管21通过流路管道33与液路切换组件30连接，检测玻璃管3通过流路管道33与液路切换组件30连接。液路切换组件30包括泵和切换阀，泵与切换阀连接，检测玻璃管3通过切换阀与不锈钢消解管21连接。
24.如图1、图2所示，消解模块包括消解主框16、消解上阀座18、消解下阀座26和压紧块15，消解上阀座18和消解下阀座26置于消解主框16的内部，消解下阀座26置于消解主框16的内侧底部，不锈钢消解管21置于消解上阀座18和消解下阀座26之间，压紧块15置于消解主框16的上端且与消解主框16螺纹连接，压紧块15穿过消解主框16后与消解上阀座18相接触，不锈钢消解管21的外侧面上套接有石英玻璃管22。消解下阀座26的上端面中间处设有消解下限位槽23，不锈钢消解管21的下端置于消解下限位槽23内，消解下阀座26的左端面中间处设有样液注入排出管28，消解下阀座26的右端面中间处设有螺孔一25，消解主框16上且与样液注入排出管28所在位置相对应处设有通孔一29，消解主框16上且与螺孔一25所在位置相对应处设有通孔二24，消解主框16通过通孔二24和螺孔一25的配合与消解下阀座26螺纹连接，消解下阀座26内设有连接管一27，不锈钢消解管21通过消解下限位槽23和连接管一27后与样液注入排出管28连通，液路切换组件30通过流路管道33经过通孔一29后
与样液注入排出管28连通。消解上阀座18的上端面中间处设有定位槽17，压紧块15穿过消解主框16后置于消解上阀座18的定位槽17内，消解上阀座18的下端面中间处设有消解上限位槽20，不锈钢消解管21的上端置于消解上限位槽20内。消解上阀座18的左端面中间处设有密封泄压管31，消解主框16上且与密封泄压管31所在位置相对应处设有通孔三32，消解上阀座18内设有连接管二19，不锈钢消解管21通过消解上限位槽20和连接管二19与密封泄压管31连通。
25.如图1、图3所示，检测模块包括检测室5、检测上阀座4和检测下阀座34，检测上阀座4和检测下阀座34安装在检测室5内，检测玻璃管3置于检测上阀座4和检测下阀座34之间，氙灯2置于检测玻璃管3的左侧，检测室5的左边设有防光罩1，防光罩1与检测室5连接，氙灯2置于防光罩1内，滤光片9置于检测玻璃管3的右侧且与氙灯2所在的位置相对应。检测上阀座4的上端面中间处设有顶部气管6，检测上阀座4的下端面中间处设有检测上限位槽8，检测玻璃管3的上端置于检测上限位槽8内，检测上阀座4内设有连接管三7，检测玻璃管3通过检测上限位槽8和连接管三7后与顶部气管6连通。检测下阀座34的上端面中间处设有检测下限位槽11，检测玻璃管3的下端置于检测下限位槽11内，检测下阀座34的下端面中间处设有底部进液排液管14，检测下阀座34内设有连接管四12，检测玻璃管3通过检测下限位槽11和连接管四12后与底部进液排液管14连通，液路切换组件30通过流路管道33与底部进液排液管14连通，检测下阀座34的右端面中间处设有螺孔二13，检测下阀座34通过螺孔二13与检测室5螺纹连接。滤光片9和光电二极管10均有两个，滤光片9与光电二极管10一一对应。
26.消解模块由石英玻璃管22固定在不锈钢消解管21上，不锈钢消解管21再由消解上阀座18和消解下阀座26紧密压合固定在消解主框16中，用压紧块15加强固定。检测模块由氙灯2、顶部气管6、检测上阀座4、检测玻璃管3、检测下阀座34、滤光片9、光电二极管10、底部进液排液管14组成；检测玻璃管3位于检测室5正中央，上下有检测上阀座4和检测下阀座34压紧固定在检测室5中，氙灯2朝着检测玻璃管3中心且以水平方式固定在检测室5左侧的侧壁上，两组滤光片9和光电二极管10竖直且以检测玻璃管3的中心水平面为对称面的方式固定在检测室5的右侧。消解模块、液路切换组件30、检测模块由流路管道33连接。
27.在水环境监测中，总氮是水质好坏的一个重要参考指标，目前总氮水质在线监测仪普遍参考国标hj 636
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2012《水质总氮的测定碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》的实验室分析方法。该方法要求采用双紫外（220nm、275nm)分光光度法，对消解后的硝酸盐进行分析和算法计算，从而得出总氮的浓度。本装置工作流程：待测样液经样液注入排出管28注入消解模块的不锈钢消解管21中进行消解，消解好之后再经样液注入排出管28排出，经过流路管道33和液路切换组件30后，又经过流路管道33从检测模块中的底部进液排液管14进入检测玻璃管3中，再由氙灯2打光，灯光穿过检测玻璃管3和滤光片9后被光电二极管10接收，所接收的光是被滤光片9过滤后的两个波长的光，分别为：220nm、275nm波长的光，再由相应的算法计算得出总氮对应的浓度。该检测模块的优化设计省略了光纤，比市场上普遍使用的光谱仪方案成本更低，本装置的消解模块、检测模块和液路切换组件30三部分都模块化易于维护更换。