一种测量流通池的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种测量流通池，用于测定水样中被测物质的浓度，其包括相通的比色管和单向循环导管，在单向循环导管上装设有蠕动泵和第一三通阀，所述第一三通阀与空气管相接，所述比色管的底部接入进液管和出液管，进液时，待测水样从比色管的下端进入单向循环导管，经单向循环导管流通从上端进入比色管中，通过上下循环导入使得比色管内的待测溶液快速混匀，经检测模块测定出待测溶液的吸光度和目标参数的浓度。测量流通池通过单向循环导管将待测水样和试剂分流导入比色管中进行快速混匀，可以缩短测量时间；同时，采用长光程检测并对检测模块进行高精度恒温控制，提升了低浓度物质测量的灵敏度和稳定性。
【专利说明】
一种测量流通池
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种测量装置，尤其涉及一种对水样中低浓度物质的吸光度和浓度进行测量的流通池。
【背景技术】
[0002]环境问题已成为全世界关注的焦点问题，无论是发达国家还是发展中国家，都遭受着环境污染带来的负面影响，而在环境污染的治理中，水环境的检测保护与污染治理尤为重要。为了实现对水质中各项污染物指标的含量进行控制，国际和国内根据不同的水质分别制定了不同的标准，国内外大量的相关企业也相继开发了多种水质在线监测仪表。
[0003]测量检测池是水质在线监测仪表的核心部件。一般地，溶液中的低浓度物质，测量时吸光度偏小，外界因素对吸光度的微小干扰都会造成被测物质浓度的较大偏差，影响检测数据的准确度。目前，在线水质分析仪表的测量装置，通常采用的比色光程较小，灵敏度偏低，无法对低浓度水样进行精确测定。同时，测量时的化学反应受环境温度影响，对检测模块进行高精度恒温控制，对于提升测量精度和稳定性有重要意义。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的主要目的，在于提供一种光程长、待测水样与试剂快速混匀、温度稳定、测量周期短的测量流通池，用于测量待测水样中低浓度物质的吸光度和浓度。
[0005]本实用新型提供了一种测量流通池，用于测定水样中被测物质的浓度，其包括相通的比色管和单向循环导管，在单向循环导管上装设有蠕动栗和第一三通阀，所述第一三通阀与空气管相接，所述比色管的底部接入进液管和出液管，进液后，待测水样从比色管的下端进入单向循环导管，经单向循环导管流通从上端进入比色管中，通过上下循环导入使得比色管内的待测溶液和试剂快速混匀，测定出待测溶液的吸光度和目标参数的浓度。
[0006]优选地，所述进液管和出液管通过第二三通阀与比色管之间交互相通，实现待测水样的进液和废液导出。
[0007]优选地，所述蠕动栗安装于单向循环导管中部，通过正转或反转实现待测水样的导入或导出。
[0008]优选地，所述单向循环导管呈U型，其两端跨接于比色管的底部和顶部，待测水样可从比色管的底部导入，并经由蠕动栗将待测水样从单向循环导管引入比色管的上方，实现待测水样在比色管中混合均匀。
[0009]优选地，所述比色管的底部和顶部设有透光窗，检测光束穿过透光窗射入比色池中。待测水样中的目标监测因子与试剂反应形成的络合物对入射光选择性吸收，通过检测单元检测信号，根据朗伯比尔定律可以计算出吸光度和对应的物质浓度。所述透光窗设置于比色管顶部和底部的相对两端，使得检测光束可倾斜射入比色管中，可加大测量光程，实现对低浓度水样进行精确测定。
[0010]优选地，所述比色管中内置有温度传感器，用于测定比色管内的待测水样的温度。
[0011]优选地，所述比色管的外壁缠绕电阻丝，用于对比色管进行加热恒温，保证每次测量时显色反应的温度环境稳定一致。
[0012]优选地，所述单向循环导管外部包裹有保温膜，降低待测水样与外界的热量交换。
[0013]优选地，所述单向循环导管的液体入口高于比色管底部的透光窗，液体出口低于比色管顶部的透光窗。
[0014]优选地，所述第一三通阀的一端与蠕动栗连通，一端与比色管连通，一端与空气管连通。
[0015]与现有技术相比，本申请测量流通池通过单向循环导管将待测水样和试剂分流导入比色管中进行快速混匀，使得待测水样和试剂充分混合反应，提高浓度检测的精度;在比色管的外壁缠绕电阻丝对待测水样进行加温，并在单向循环导管的外部包裹保温膜，降低水样与外界的热量交换，使其恒温，保证每次测量时显色反应的温度环境稳定一致。通过三通阀切换进液和出液，简化管路结构，并且通过另一三通阀导入空气将待测水样从比色管中排出，巧妙利用三通阀控制水样的流向，简化了整体流通池的结构。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的一种测量流通池的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行进一步的说明。
[0018]本实用新型提供了一种测量流通池，用于测定水样中被测物质的浓度，其包括相通的比色管I和单向循环导管2，在单向循环导管2上装设有蠕动栗3和第一三通阀4，所述第一三通阀4与空气管5相接，所述比色管I的底部接入进液管6和出液管7，进液后，待测水样和试剂从比色管I的下端进入单向循环导管2，经单向循环导管2流通从上端进入比色管I中，通过上下循环导入使得比色管I内的待测溶液快速混匀，测定出待测溶液的吸光度和目标参数的浓度。
[0019]其中，比色管I用于容纳待测液体以进行化学参数的检测，其呈柱状，上部设有通气管，用于通入空气，使得比色管的内外气压相同，比色管I的底部接入进液管6和出液管7，进液管6和出液管7通过第二三通阀8与公共管路相连通，通过公共管路连接于比色管I与第二三通阀8之间，即第二三通阀8的一端通过公共管路与比色管I连通，一端与进液管6连通，一端与出液管7连通。通过控制第二三通阀8的开启或关闭，若关闭第二三通阀8，则进液管6与公共管路导通，可向比色管I抽吸导入待测水样，若开启第二三通阀8，则出液管7与公共管路导通，可将测定完毕的水样从比色管I中排出。所述进液管6和出液管7通过第二三通阀8与比色管I之间交互相通，实现待测水样的进液和废液导出。
[0020]所述单向循环导管2呈U型，其两端跨接于比色管I的底部和顶部，待测水样可从比色管I的底部导入，并经由蠕动栗3将待测水样从单向循环导管2引入比色管I的上方，待测水样和试剂在比色管I中上下混合均匀，通过单向循环导管2将待测水样由下至上抽取，并由上至下循环，逆时针的方向循环导入，使得待测水样和显色试剂快速混匀，缩短测量时间。
[0021]在单向循环导管2的中部安装有蠕动栗3，所述蠕动栗3作为抽取循环待测溶液的动力机构，可以正转或反转，通过蠕动栗3不同方向的转动，驱动待测溶液不同方向的流动。如蠕动栗3正转时，可将通过计量模块导入到比色管I中的待测溶液，从单向循环导管2的底部向上流动从比色管I的顶部流入比色管I中，与比色管I底部导入的试剂快速混合均匀。所述单向循环导管2上还设有第一三通阀4，所述第一三通阀4与空气管5相接。当关闭第一三通阀4，则空气管5与单向循环导管2相导通，将空气从空气管5导入单向循环导管2中，从单向循环导管2的上端进入比色管I中，比色管I中的废液受到空气压力，而从出液管7排出。当打开第一三通阀4，则关闭与空气管5之间的连通，待测水样可在单向循环导管2中流通。
[0022]由于物质对光的选择性吸收，因此可以根据特定吸收光谱，鉴别溶液中所含的物质，如水样中的Cu、N1、As、Cr等。通过更换光源和试剂，该流通池可以测量多种监测因子。为了对比色管中的待测溶液进行吸光度和浓度检测，所述比色管I的底部和顶部设有透光窗9，特定波长的检测光束穿过透光窗9射入比色池I中，接收模块接收信号，得到测量电压U1。在使用零标清洗比色管时，重复上述测量过程，得到参比电压U2，将参比电压U2和测量电压Ul的比值取对数，由此得到待测水样的吸光度。待测水样中的目标监测因子与试剂反应形成的络合物对入射光选择性吸收，通过检测单元检测信号，根据朗伯比尔定律可以计算出吸光度和对应的物质浓度。其基本原理是朗伯比尔定律:A= log IQ/I = kbc，当一束平行单色光垂直通过某溶液时，溶液的吸光度A与吸光物质的浓度c及液层厚度b成正比。其中，吸光度A是指光线通过溶液或某一物质前的入射光强度与该光线通过溶液或物质后的透射光强度比值的以10为底的对数(S卩Ig(1A))，其中1为入射光强，I为透射光强。本实用新型中，在测试前，采用标准液一和标准液二按照水样的测试流程测试，以获得校正系数，该校正系数可用于后续的水样测试的计算，以获得待测水样中目标因子的含量。
[0023]低温度会影响化学反应速度以及有色络合物的稳定性，因此，需要对待测水样进行加温检测。所述比色管I的外壁缠绕电阻丝，用于对比色管进行加热恒温。所述单向循环导管2的外部包裹有保温膜，降低待测水样与外界的热量交换，以保证显色反应的温度环境正常稳定。所述比色管I中还内置有温度传感器，用于测定比色管内的待测水样的温度。
[0024]测量时，通过计量模块导入的待测溶液从比色管I的底部进入比色管I中，当待测水样的液面高于单向循环导管的进水口时，液体也从单向循环导管2中逆时针流动，从比色管的上方流入，使得待测水样和试剂快速混合均匀，并通过外部加温保证液体温度均一。所述单向循环导管2的液体入口高于比色管I底部的透光窗9，液体出口低于比色管顶部的透光窗9。所述透光窗9设置于比色管顶部和底部的相对两端，如一透光窗9可安装于比色管顶部的左侧，另一透光窗9可相对安装于比色管底部的右侧，使得检测光束倾斜射入比色管I中，可加大测量光程，实现对低浓度水样进行精确测定。
[0025]以上【具体实施方式】对本实用新型进行了详细的说明，但这些并非构成对本实用新型的限制。本实用新型的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本实用新型所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。
【主权项】
1.一种测量流通池，用于测定水样中被测物质的浓度，其特征在于:包括相通的比色管和单向循环导管，在单向循环导管上装设有蠕动栗和第一三通阀，所述第一三通阀与空气管相接，所述比色管的底部接入进液管和出液管，进液后，待测水样和试剂从比色管的下端进入单向循环导管，经单向循环导管流通从上端进入比色管中，通过上下循环导入使得比色管内的待测溶液和试剂快速混匀，测定出待测溶液的吸光度和目标参数的浓度。2.根据权利要求1所述的测量流通池，其特征在于:所述进液管和出液管通过第二三通阀与比色管之间交互相通，实现待测水样的进液和废液导出。3.根据权利要求1所述的测量流通池，其特征在于:所述蠕动栗安装于单向循环导管中部，通过正转或反转实现待测水样的导入或导出。4.根据权利要求3所述的测量流通池，其特征在于:所述单向循环导管呈U型，其两端跨接于比色管的底部和顶部，待测水样可从比色管的底部导入，并经由蠕动栗将待测水样从单向循环导管引入比色管的上方，使待测水样在比色管中上下混合均匀。5.根据权利要求1所述的测量流通池，其特征在于:所述比色管的底部和顶部设有透光窗，检测光束穿过透光窗射入比色池中，待测水样中的目标监测因子与试剂反应形成的络合物对入射光选择性吸收，通过检测单元检测信号，根据朗伯比尔定律可以计算出吸光度和对应的物质浓度。6.根据权利要求1所述的测量流通池，其特征在于:所述比色管中内置有温度传感器，用于测定比色管内的待测水样的温度。7.根据权利要求1所述的测量流通池，其特征在于:所述比色管的外壁缠绕电阻丝，用于对比色管进行加热恒温，保证每次测量时显色反应的温度环境稳定一致。8.根据权利要求1所述的测量流通池，其特征在于:所述单向循环导管外部包裹有保温膜，降低待测水样与外界的热量交换。9.根据权利要求1所述的测量流通池，其特征在于:所述单向循环导管的液体入口高于比色管底部的透光窗，液体出口低于比色管顶部的透光窗。10.根据权利要求1所述的测量流通池，其特征在于:所述第一三通阀的一端与蠕动栗连通，一端与比色管连通，一端与空气管连通。
【文档编号】G01N21/05GK205484020SQ201620026584
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月11日
【发明人】韦方洋, 文新江, 乐文志, 丁银
【申请人】深圳市中兴环境仪器有限公司