硫离子现场自动分析仪的制作方法
【专利摘要】硫离子现场自动分析仪，涉及一种硫离子分析仪。设有进样阀、定量环、蠕动泵、曲线混合管、恒温加热装置、膜分离装置、光纤、流通池、发光二极管光源、光电检测器、样品瓶、反应试剂瓶、吸收试剂瓶、实验废液收集瓶、主控制模块、数据存储模块、进样阀控制模块、蠕动泵控制模块、温度控制模块、通讯模块、液晶显示模块。不需要额外的试剂对硫离子进行显色反应，整个过程方便，快速。可现场进行待测样品的标准工作曲线绘制，并对一般水样及过滤后的间隙水中硫离子的含量进行及时测定，样品无需运输及冷藏保存，整个测定过程中结合了自动进样、在线混合及在线分离的技术，并可应对在较恶劣的海况下，进行无人操作。
【专利说明】
硫离子现场自动分析仪
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种硫离子分析仪，尤其是涉及一种针对可现场直接测定一般水样以及塘泥或沉积物间隙水中硫离子含量的硫离子现场自动分析仪。
【背景技术】
[0002]由于工农业生产的迅速发展，煤、石油等含硫化合物使用日趋增加，大量未经处理的硫化物会通过不同途径进入水体和空气中。在光照或高温条件下，不稳定的硫化物易形成H2S和SO2气体，会对人的中枢神经系统和上呼吸道系统造成强烈刺激，从而引起人体中毒事件。硫化物的过度排放给人类健康带来极大危害。水体中的硫化物主要源自于工业排污，以及水中空气不足时有机物的分解。尤其是，水体底质在厌氧环境下，生物的作用会释放出一定量的硫化物。水中所含硫化物是耗氧物质，能降低水中的溶解氧。同时，硫化物也可与生物血液中的血红蛋白结合，产生硫血红蛋白，从而降低机体中血液的携氧能力，造成细胞组织缺氧，从而抑制一些水生生物活动。比如养殖环境底质中硫化物的浓度过高，就易使养殖生物的鳃组织产生很强的刺激和腐蚀作用，严重情况下可使组织产生凝血性坏死，鳃组织成现褐色，鳃盖紧闭，生物因呼吸困难而窒息死亡，对养殖业造成较大的经济损失。
[0003]目前，测定水中硫化物含量的方法中比较常用的有亚甲基蓝法、碘量法。但是由于这些方法的前处理比较复杂，对操作者的要求较高，实验重现性并不理想。并且，如果样品有一定色度时，这种以光度法定量的结果就无法让人信服。还有一些方法利用配备有电导检测器或者安培检测器的离子色谱仪实现对硫离子的间接或者直接检测，但这些方法对海水以及基质复杂的水样，其柱分离及检测的效果就不十分理想，且无法实现现场检测，操作复杂，测定成本也较高。
【发明内容】
[0004]本实用新型目的在于提供一种硫离子现场自动分析仪。
[0005]本实用新型设有进样阀、定量环、蠕动栗、曲线混合管、恒温加热装置、膜分离装置、光纤、流通池、发光二极管光源、光电检测器、样品瓶、反应试剂瓶、吸收试剂瓶、实验废液收集瓶、主控制模块、数据存储模块、进样阀控制模块、蠕动栗控制模块、温度控制模块、通讯模块、液晶显示模块；
[0006]所述定量环设于进样阀上，定量环用于样品的存储，样品瓶和反应试剂瓶通过蠕动栗接进样阀，吸收试剂瓶通过蠕动栗接膜分离装置，曲线混合管用于调整样品与试剂的混合及反应时间，曲线混合管两端分别接进样阀和膜分离装置，恒温加热装置设于曲线混合管外部，光纤、流通池、发光二极管光源和光电检测器组成分光检测模块，膜分离装置的吸收试剂出口接流通池，进样阀、膜分离装置、流通池的废液输出接实验废液收集瓶，发光二极管光源发出的光通过光纤进入流通池并被流通池中的硫离子部分吸收，剩余的光通过光纤进入光电检测器，光电检测器的采集信号输出端接主控制模块，主控制模块分别与数据存储模块、进样阀控制模块、蠕动栗控制模块、温度控制模块、通讯模块、液晶显示模块连接，进样阀控制模块的控制信号输出端接进样阀，蠕动栗控制模块的控制信号输出端接蠕动栗，温度控制模块的控制信号输出端接恒温加热装置，通讯模块的输出送至上位机。
[0007]所述进样阀可采用六通、八通、十通等进样阀。
[0008]所述膜分离装置可采用直线形、多重S曲线形、片式或管式膜分离装置。
[0009]所述恒温混合模块可采用电加热形式恒温控制模块。
[0010]所述发光二极管光源可采用各种不同波长的高亮度发光二极管。
[0011]本实用新型采用流动注射-膜分离-直接紫外法，通过膜介质将硫化氢从处理后的样品水样中分离出来，被吸收试剂吸收后通过直接紫外法测定硫离子的含量。本实用新型不需要额外的试剂对硫离子进行显色反应，整个过程方便，快速。本实用新型可现场进行待测样品的标准工作曲线绘制，并对一般水样及过滤后的间隙水中硫离子的含量进行及时测定，样品无需运输及冷藏保存，整个测定过程中结合了自动进样、在线混合及在线分离的技术，并可应对在较恶劣的海况下，进行无人操作。在保证测定准确度的要求下，大大节省了人工劳动强度，缩短了测定时间。
[0012]本实用新型利用蠕动栗，从各种试剂容器吸出试剂及试样溶液，在流路系统中将试样与试剂混和，在膜分离模块中硫化氢从混合后的试样进入测定流路至流通式比色池，最终由检测器完成检测的分析过程。
[0013]本实用新型的实验过程分成两个步骤:标准工作曲线溶液的测定和一般水样及间隙水样品的测定，即通过进样蠕动栗将预先所配制的一定梯度浓度的标准溶液或者待测水样，输送进入自动进样阀定量环中，随着阀位的切换，标准溶液或者待测水样由反应试剂载入混合器混合后进入硫化氢膜分离器。经吸收试剂吸收后的硫化氢在吸收试剂的载动下直接进入分光测定模块。
[0014]与现有技术相比，本实用新型具有如下的特点:
[0015](I)整个测定过程中结合了自动进样、在线混合及在线膜分离的技术，整个分析过程无需人为干预，并可应对在较恶劣的海况下，进行无人操作测定，在保证测定的准确度的条件下，大大减轻了人工劳动强度。
[0016](2)测样速度快，可同时进行工作曲线和样品的连续测定，提高了测样的速率，且具有良好的准确度和精密度。
[0017](3)消耗的试剂量少，且无需额外加入试剂对硫离子显色，有效地提高分析速度，节省了试剂的使用量，从而降低了分析测试的成本，且整个过程环境友好。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型实施例的结构及流路不意图。
[0019]图2为本实用新型实施例的控制电路组成框图。
【具体实施方式】
[0020]以下通过【具体实施方式】对本实用新型作进一步的描述。
[0021]参见图1和2，本实用新型实施例设有进样阀1、定量环2、蠕动栗3、曲线混合管4、恒温加热装置5、膜分离装置6、光纤7、流通池8、发光二极管光源9、光电检测器10、样品瓶11、反应试剂瓶12、吸收试剂瓶13、实验废液收集瓶14、主控制模块15、数据存储模块16、进样阀控制模块17、蠕动栗控制模块18、温度控制模块19、通讯模块20、液晶显示模块21 ；所述定量环2设于进样阀I上，定量环2用于样品的存储，样品瓶11和反应试剂瓶12通过蠕动栗3接进样阀I，吸收试剂瓶13通过蠕动栗3接膜分离装置6，曲线混合管4用于调整样品与试剂的混合及反应时间，曲线混合管4两端分别接进样阀I和膜分离装置6，恒温加热装置5设于曲线混合管4外部，光纤7、流通池8、发光二极管光源9和光电检测器10组成分光检测模块，膜分离装置6的吸收试剂出口接流通池8，进样阀1、膜分离装置6、流通池8的废液输出接实验废液收集瓶14，发光二极管光源9发出的光通过光纤7进入流通池8并被流通池8中的硫离子部分吸收，剩余的光通过光纤7进入光电检测器10，光电检测器10的采集信号输出端接主控制模块15，主控制模块15分别与数据存储模块16、进样阀控制模块17、蠕动栗控制模块18、温度控制模块19、通讯模块20、液晶显示模块21连接，进样阀控制模块17的控制信号输出端接进样阀I，蠕动栗控制模块18的控制信号输出端接蠕动栗3，温度控制模块19的控制信号输出端接恒温加热装置5，通讯模块20的输出送至上位机。
[0022]本实用新型实施例选用六通阀作为自动进样阀；蠕动栗3作为样品和试剂的输送动力装置;定量环2用于样品的定量存储；曲线流通管4调整样品与试剂的混合及反应时间；恒温加热装置5为增加反应速率的模块;光纤7、发光二极管光源9、光电检测器10和流通池8作为分光检测模块;一系列的器皿用于盛装溶液的样品瓶U、反应试剂瓶12、吸收试剂瓶13、实验废液收集瓶14。
[0023]实验前，需预先配制不同梯度的标准溶液作为工作曲线的绘制，整个实验测定过程分成两个步骤:标准溶液的测定和海水样品的测定。在进行工作曲线绘制时，预先配制一定梯度浓度的标准溶液STD1-STD5，通过蠕动栗3先将STDl输送进入进样阀I的定量环2，此时的进样阀I处于Fill状态，如图1中实线所示，多余的液体最终流至实验废液收集瓶14中收集，此时在定量环2中存储一定量标准溶液。而在反应试剂瓶11中的反应试剂和在吸收试剂瓶12中的吸收试剂也通过蠕动栗3推动下冲洗相应管路中的试剂样品，最终充满对应的管路。当进样阀I切换至Inject状态时，如图1中虚线所示，反应液在蠕动栗3的推动下载着处于定量环中的样品流动，并在外部恒温加热装置5的作用下，在曲线流通管4中混合反应后，进入膜分离装置6，在此实现硫离子与大部分样品基质的分离，硫离子被吸收试剂所吸收进入流通池8。发光二极管9发出特定波长的光通过光纤7也进入流通池8，被流通池8中的硫离子所吸收一部分后，剩余的光通过光纤7进入光电检测器10，最后将所采集到的信号送至主控板分析处理。同理，将STD2-STD5标准溶液按照上述方式，进行测定，可得到一系列的吸光度值作为水样浓度计算的参考。按此方式，可进行水样的测定操作，可根据所做的工作曲线吸光度值计算出实际水样中硫离子的浓度值。
[0024]主控制模块可对进样阀的Fi11和In ject状态切换控制，对蠕动栗的转速和转动时间长短参数进行控制，对恒温加热装置的恒温值大小进行设定，对发光二极管光源的光强大小进行调整，将光电检测器所采集的信号值进行处理，所得结果可通过通讯模块送至上位机作进一步的处理或者直接显示在液晶模块上实时显示数据。
【主权项】
1.硫离子现场自动分析仪，其特征在于设有进样阀、定量环、蠕动栗、曲线混合管、恒温加热装置、膜分离装置、光纤、流通池、发光二极管光源、光电检测器、样品瓶、反应试剂瓶、吸收试剂瓶、实验废液收集瓶、主控制模块、数据存储模块、进样阀控制模块、蠕动栗控制模块、温度控制模块、通讯模块、液晶显示模块； 所述定量环设于进样阀上，定量环用于样品的存储，样品瓶和反应试剂瓶通过蠕动栗接进样阀，吸收试剂瓶通过蠕动栗接膜分离装置，曲线混合管用于调整样品与试剂的混合及反应时间，曲线混合管两端分别接进样阀和膜分离装置，恒温加热装置设于曲线混合管外部，光纤、流通池、发光二极管光源和光电检测器组成分光检测模块，膜分离装置的吸收试剂出口接流通池，进样阀、膜分离装置、流通池的废液输出接实验废液收集瓶，发光二极管光源发出的光通过光纤进入流通池并被流通池中的硫离子部分吸收，剩余的光通过光纤进入光电检测器，光电检测器的采集信号输出端接主控制模块，主控制模块分别与数据存储模块、进样阀控制模块、蠕动栗控制模块、温度控制模块、通讯模块、液晶显示模块连接，进样阀控制模块的控制信号输出端接进样阀，蠕动栗控制模块的控制信号输出端接蠕动栗，温度控制模块的控制信号输出端接恒温加热装置，通讯模块的输出送至上位机。2.如权利要求1所述硫离子现场自动分析仪，其特征在于所述进样阀采用六通进样阀、八通进样阀或十通进样阀。3.如权利要求1所述硫离子现场自动分析仪，其特征在于所述膜分离装置采用直线形、多重S曲线形、片式或管式膜分离装置。
【文档编号】G01N21/31GK205426779SQ201620226198
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月23日
【发明人】刘宝敏, 马剑, 章臻
【申请人】厦门大学