总氮在线分析仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于水质在线分析技术领域，具体涉及一种总氮在线分析仪。
【背景技术】
[0002]总氮包括硝酸盐、亚硝酸盐和氨盐等无机氮和蛋白质、氨基酸、核糖核酸、酶和有机胺等有机氮。对生命体来说，氮是维持生命体征的必要元素，它是生物体内蛋白质、核糖核酸等结构单元的组成成分，是生命活动的基础。此外，对于液体中最常见的水来说，它的总氮含量是衡量水质的重要指标之一，常被用来表示水体受营养物质污染的程度，是环境水检测的主要项目之一，湖泊、水库水体富营养化日趋严重，与水体中氮、磷的含量密切相关。水体中氮的含量过高，会引起各种水生植物的异常繁殖和生长，太湖、巢湖等地都曾发生过大规模蓝藻爆发事件。因此，建立一种快速、简便、准确的液体中总氮含量的测定方法有着重要的社会意义。
[0003]现有技术中已经出现了利用消解方式对总氮进行分析的装置，例如申请号为CN201210141570.3的发明专利申请公开了一种臭氧紫外协同氧化消解检测总氮总磷的在线检测装置，包括玻璃反应管，在玻璃反应管外部悬挂紫外灯；特征是:在所述玻璃反应管的上端设置水样进口和尾气排出口，所述水样进口与水样储罐连接；在所述玻璃反应管的底部设有排出口，该排出口分别连接两条并联设置的管路；第一条管路与电解法臭氧发生器连接，在电解法臭氧发生器的气体输出端设置针型喷嘴和单向阀；第二条管路与检测池的第一进口端连接，检测池第二进口端与总磷显色剂供应罐连接；所述检测池的第一出口端与分光光度计和第三注射泵连接，检测池的第二出口端与废液桶连接。
[0004]然而，现有的检测装置不利于实现远程控制。而且现有的控制如果简单地对总氮加以控制，则可能造成仪器的损坏。
【发明内容】
[0005]为了解决现有技术中缺乏有效的远程控制功能的总氮检测装置的问题，本发明提供了一种总氮在线分析仪，所述分析仪包括进样单元、分析单元、通信单元以及与上述各单元连接的控制单元，所述分析仪还包括状态检测单元，所述状态检测单元用于获得进样单元的工作状态和分析单元的工作状态，所述控制单元根据通信单元的控制信息和状态检测单元的状态信息，控制进样单元和分析单元的开启和关闭。
[0006]进一步地，所述进样单元包括样品预处理单元，用于对待进行总氮分析的样品进行杂质预处理和温度预处理。
[0007]进一步地，所述分析单元包括高压消解装置和色谱分析装置。
[0008]进一步地，所述通信单元为基于GPRS的无线传输单元。
[0009]进一步地，所述高压消解装置包括石英玻璃消解池和电控高压阀，在120度的作用下，对样品进行消解。
[0010]进一步地，所述色谱分析装置包括分光光度计。
[0011]进一步地，所述进样单元还包括婦动泵和步进电机。
[0012]进一步地，所述状态检测单元包括多个电流检测单元，所述电流检测单元分别用于通过检测所述步进电机、高压阀和分光光度计的工作电流获得进样单元和分析单元的工作状态。
[0013]进一步地，所述的控制单元包括C8051单片机、AD转换电路、串口通讯电路、信号采集电路、1扩展电路和电机控制电路。
[0014]本发明的有益效果是:利用状态检测单元的信息，总氮检测装置能够调整远程控制指令的执行时间，防止检测装置因为远程控制的缘故造成意外停机或故障。
【附图说明】
[0015]图1示出了根据本发明的优选实施例的结构框图。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示的一个优选实施例，总氮在线分析仪包括进样单元、分析单元、通信单元以及与上述各单元连接的控制单元，所述分析仪还包括状态检测单元，所述状态检测单元用于获得进样单元的工作状态和分析单元的工作状态，所述控制单元根据通信单元的控制信息和状态检测单元的状态信息，控制进样单元和分析单元的开启和关闭。
[0017]状态检测单元包括多个电流检测单元，所述电流检测单元分别用于通过检测总氮在线分析仪中的步进电机、高压阀和分光光度计的工作电流获得进样单元和分析单元的工作状态。当检测得到的电流在预定的工作范围之内时，认为此时的进样单元、分析单元处于工作状态，否则认为此时的进样单元或分析单元不在工作状态。状态检测单元通过将来自步进电机、高压阀和分光光度计的工作状态转换成数字电路的电平(例如，工作状态转换为高电平)，并利用或门进行运算，将或门的输出作为控制单元输出缓冲器的使能信号，从而当进样单元、分析单元处于工作状态时，不允许远程关闭或再次启动总氮在线分析仪。
[0018]进样单元包括样品预处理单元，用于对待进行总氮分析的样品进行杂质预处理和温度预处理。该样品预处理单元包括可替换的滤网和水浴罐，其中滤网用于对待进行总氮分析的样品进行杂质预处理，滤除待分析的液体中的体积较大的杂质，例如草叶等固体物。水浴罐包括储水罐和在储水罐外面用于对储水罐通过水浴升温或降温的罐体，该罐体的温度由包覆在罐体外表面的并列盘绕的加热管和制冷管而控制。在其他的实施例中，加热管和制冷管可以分别位于上述罐体的底面的一半。加热管和制冷管分别连接加热棒和液氮循环泵。加热或制冷后，通过调节在上述罐体和储水罐之间的纯净水或其他液体而使储水罐增温或散热，进而改变进入分析单元的待分析液体的温度。在本优选实施例中，通过水浴将待检测样品的温度控制在90摄氏度，且所述进样单元还包括蠕动泵和步进电机。步进电机根据状态检测单元的信号，在控制单元的控制下开启或关闭。
[0019]所述分析单元包括高压消解装置和色谱分析装置。高压消解装置包括电控高压阀和石英玻璃消解池。状态检测单元的信号检测高压阀的工作电流，且高压阀根据状态检测单元的信号，在控制单元的控制下开启或关闭。石英玻璃消解池采用石英玻璃管构成，石英玻璃管内径为8mm，外径为10mm，长为550mm ;在所述石英玻璃管的外部两侧分别悬挂第一紫外灯和第二紫外灯，所述第一紫外灯、第二紫外灯可以采用14W单端直型紫外灯，波长为254nm ;在所述石英玻璃管的上端设置待检测样品进口和尾气排出口，所述待检测样品进口通过硅胶软管与待检测样品储罐连接，在待检测样品进口和待检测样品储罐之间设置第一注射泵；在所述石英玻璃管的底部设有排出口，该排出口分别连接两条并联设置的管路；第一条管路与电解法臭氧发生器连接，在电解法臭氧发生器的气体输出端设置用于曝气的针型喷嘴和单向阀；第二条管路与分光光度计的进口端连接。优选地，在进入分光光度计之前，还进行10?20分钟的显色。
[0020]所述色谱分析装置包括分光光度计，分光光度计检测显色后的水样在220nm和275nm波长处的吸光度值，计算得到总氮含量。
[0021]所述通信单元为基于GPRS的无线传输单元。所述的控制单元包括STC89C58RD+型号单片机、AD转换电路、串口通讯电路、电流信号采集电路、1扩展电路和步进电机控制电路。其中，串口通讯电路与无线传输单元连接，该无线传输单元采用为BLD8131型号的GPRS模块。
[0022]以上内容是结合具体的优选技术方案对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种总氮在线分析仪，所述分析仪包括进样单元、分析单元、通信单元以及与上述各单元连接的控制单元，其特征在于，所述分析仪还包括状态检测单元，所述状态检测单元用于获得进样单元的工作状态和分析单元的工作状态，所述控制单元根据通信单元的控制信息和状态检测单元的状态信息，控制进样单元和分析单元的开启和关闭。
2.根据权利要求1所述的总氮在线分析仪，其特征在于，所述进样单元包括样品预处理单元，用于对待进行总氮分析的样品进行杂质预处理和温度预处理。
3.根据权利要求1所述的总氮在线分析仪，其特征在于，所述分析单元包括高压消解装置和色谱分析装置。
4.根据权利要求1所述的总氮在线分析仪，其特征在于，所述通信单元为基于GPRS的无线传输单元。
5.根据权利要求3所述的总氮在线分析仪，其特征在于，所述高压消解装置包括石英玻璃消解池和电控高压阀，在120度的作用下，对样品进行消解。
6.根据权利要求5所述的总氮在线分析仪，其特征在于，所述色谱分析装置包括分光光度计。
7.根据权利要求2所述的总氮在线分析仪，其特征在于，所述进样单元还包括蠕动泵和步进电机。
8.根据权利要求6所述的总氮在线分析仪，其特征在于，所述状态检测单元包括多个电流检测单元，所述电流检测单元分别用于通过检测所述步进电机、高压阀和分光光度计的工作电流获得进样单元和分析单元的工作状态。
9.根据权利要求6所述的总氮在线分析仪，其特征在于，所述的控制单元包括C8051单片机、AD转换电路、串口通讯电路、信号采集电路、1扩展电路和电机控制电路。
【专利摘要】为了解决现有技术中缺乏有效的远程控制功能的总氮检测装置的问题，本发明提供了一种总氮在线分析仪，所述分析仪包括进样单元、分析单元、通信单元以及与上述各单元连接的控制单元，所述分析仪还包括状态检测单元，所述状态检测单元用于获得进样单元的工作状态和分析单元的工作状态，所述控制单元根据通信单元的控制信息和状态检测单元的状态信息，控制进样单元和分析单元的开启和关闭。利用状态检测单元的信息，总氮检测装置能够调整远程控制指令的执行时间，防止检测装置因为远程控制的缘故造成意外停机或故障。
【IPC分类】G01N30-02
【公开号】CN104597161
【申请号】CN201510051844
【发明人】杨浩, 张戈, 李建, 黄磊
【申请人】四川清和科技有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年2月2日