自动监测样品预处理装置的制作方法

本发明涉及自动监测样品预处理装置，尤其涉及一种节能微动力-膜法过滤-精确计量样品预处理器。

背景技术：

在水质自动监测系统中，样品的预处理是非常关键的步骤，系统采集的原水样需要沉沙后再过滤，再过滤是比较精细化处理水样的过程，经过滤的样品既能有效去除水中悬浮物对分析仪测量的影响，又不能改变水体污染物浓度，因此，再过滤的过程对工艺要求较高。目前，水质自动监测系统中样品的预处理通常采用以下三种方式：一是采用符合孔径要求的过滤膜，水样从膜的一侧渗透到另一侧，取另一侧的过滤水作为待测样品；二是采用正压筒状预处理方式，原水通过泵压使原水从筒内过滤到筒外变成待测样品，然后从筒的外部施加一股压缩空气或自来水实现反吹，目的是反吹掉附着在内部的泥沙和藻类等，这种方式可以在一定程度上实现自清洗维护；三是采用负压筒状预处理方式，将过滤芯置入沉沙池中，在过滤芯的后端设置一套气缸抽负压，将原水样从过滤芯的外部吸入内部，然后注入样品杯中作为待测样品。然而上述预处理方式存在一定不足：

(1)采取第一种方式时，只是传统的常压过滤，过滤速度慢、易于堵塞、没有任何自动清洗功能，因此，会造成很大的人工维护量，基本不适合自动监测的需要；

(2)采取第二种方式时，由于有些比色法仪器对样品的要求高，需要孔径更小的过滤孔径，或者当水样浊度较大时，原水泵的压力不满足过滤水压水量的要求，正压式结构的气水反吹方式在这种状况下效果不佳，在原水浊度50-100ntu时，需要人工维护频率为3-5天，维护工作量也大，维护若不及时，造成系统故障。

(3)采取第三种方式时，出水样速度快，反清洗效果良好，通常在原水浊度50-100ntu时，人工维护频率为30天甚至以上，枯水期可达3个月人工维护周期。但需要阻尼缸，需要5kg以上压缩空气，需要多个高质量电气元件，比如电磁阀、压力调节阀、三通电磁阀、油雾器等；这种方式虽然达到了不错的预处理效果，但不足也很多，能耗高、故障点多、噪音大，而且造价高。

以上三种方式，除了各自的不足外，还有一个共同的问题就是制备的待测样品都在实际用量的3-4倍，造成样品的浪费，连带机器寿命损耗和电力消耗等。

技术实现要素：

本发明提出一种自动监测样品预处理装置，解决了现有技术中的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

自动监测样品预处理装置，包括一多参数流通池和与所述多参数流通池相邻的沉砂池，所述多参数流通池与所述沉砂池之间设有一层粗滤膜，所述多参数流通池下部连接有排水装置，所述沉砂池内设有精滤装置，所述精滤装置上部连接有一双向蠕动泵，所述双向蠕动泵连通有采样管路和清洗管路。

作为本发明的优选方案，所述沉砂池底部设有向下沿所述多参数流通池方向倾斜的底面。

作为本发明的优选方案，所述多参数流通池下部设有以沉砂池底面最低点为基准下沉的漏斗形底结构。

作为本发明的优选方案，所述多参数流通池侧壁上部设有一入水口。

作为本发明的优选方案，所述多参数流通池内安装有液位开关。

作为本发明的优选方案，所述沉砂池侧壁上部连接一溢水管，所述溢水管下端与所述排水装置连通。

作为本发明的优选方案，所述多参数流通池下部设有一与排水装置连接的上排水管，所述上排水管中部设有一电磁阀，所述电磁阀下部连通排放管。

作为本发明的优选方案，所述溢水管和所述上排水管皆与一三通连接，所述三通还连接有排水管。

作为本发明的优选方案，所述精滤装置包括两并联竖直插入沉砂池的陶氏过滤膜。

作为本发明的优选方案，双向蠕动泵连接一三通阀，所述三通阀其他两支路分别连接自来水清洗管道和水样采集管道。

有益效果

本发明提出了一种自动监测样品预处理装置，包括一多参数流通池和与所述多参数流通池相邻的沉砂池，所述多参数流通池与所述沉砂池之间设有一层粗滤膜，所述多参数流通池下部连接有排水装置，所述沉砂池内设有精滤装置，所述精滤装置上部连接有一双向蠕动泵，所述双向蠕动泵连通有采样管路和清洗管路。本发明能解决现有采样设备维护量大、能耗高、故障点多、而且造价高的不足。实现低功耗节能、故障点少、精确计量制备待测样品，自动清洗维护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的立体透视结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

节能微动力-膜法过滤-精确计量样品预处理器，包括沉沙池、两块陶氏过滤膜、双向变速蠕动泵、三通切换阀、液位开关组成。

沉沙池由不锈钢板做成；用带孔隔板分为两部分：一部分用于沉砂；一部分用于精确制作样水；通过放置两块陶氏过滤膜，用快速pvc接头与双向蠕动泵连接；要制备样水时，通过双向蠕动泵抽吸动作，三通切阀接通连接样水杯；要反洗时，通过双向蠕动泵反洗动作，三通切阀接通连接自来水，对陶氏过滤膜进行自动清洗。

本装置有如下亮点：

1、低功耗：双向蠕动泵功率仅为70w，耗能低；

2、噪声小：抽吸及反洗声音很小，比起传统的压缩空气驱动来说，声音小的甚至可以忽略；

3、故障点少：电器元件少，只有双向蠕动泵及三通切换阀；

4、样水制备精确计量：采用蠕动泵计量，每注都有固定的体积；

5、高渗透、高净化：比圆柱形的陶瓷(不锈钢)过滤芯具有污透水面积大，透水率高，表面附着物容易清理，功耗低，节能环保；

6、节能降耗：一是表现在体积精确计量，只需抽取仅供仪器测试所用的体积样品即可，比起传统的抽取3-4倍仪器测试所用的体积样品来讲，耗能相当于传统的约1/3；二是表现在动力的提供上节能，传统的抽取样品动力是压缩空气，要用到2000w及以上功率的空压机制备压缩空气，用5-6kg的空气压力驱动才能采样，现在用的蠕动泵功率仅为70w。

本装置由沉沙池、两块陶氏过滤膜、双向变速蠕动泵、三通切换阀、液位开关组成。

沉沙池功能主要是样水沉淀；并为制备样水进行储备。它是长方形水箱。

陶氏过滤膜功能主要是精确制备样水，过滤≥2μm微粒，为后面仪表分析提供样水。为长方形膜片。

双向变速蠕动泵功能主要是样水抽吸及自来水反冲洗，使陶氏过滤膜保持高渗透及高净化。

三通切换阀功能主要是样水抽吸及自来水反冲洗运行转换。

液位开关功能主要是在高水位时切断采样泵或自来水阀运行，节约用水。

本装置连接：陶氏过滤膜靠插槽固定在沉沙池箱体上；液位开关通过螺丝固定在沉沙池箱体上；双向变速蠕动泵与陶氏过滤膜、三通切换阀通过快速pvc接头及pe塑料管连接。

本装置的工作原理：沉沙池由不锈钢板做成；用带孔隔板分为两部分：一部分用于沉砂；一部分用于多参数分析仪测量；相比传统方式需要同时具备多参数池和沉砂池，本装置只需一个箱体即可完成，降低成本。通过放置两块陶氏过滤膜，用快速pvc接头与双向蠕动泵连接；要制备样水时，通过双向蠕动泵抽吸动作，三通切换阀接通连接样水杯；要反冲洗时，通过双向蠕动泵反冲洗动作，三通切换阀接通连接自来水，对陶氏过滤膜进行自动清洗；在这里比传统减少注射泵、电磁阀、压力调节阀、三通电磁阀、油雾器元件，减少能耗。

本发明与现有技术相比，所取得的有益效果:

1、低功耗。双向蠕动泵功率为70w，抽吸及反洗基本在无声进行；没有注射泵那种高能耗，气动噪音大。

2、高渗透、高净化。比圆柱形的陶瓷膜具有污染层较薄，透水率高，表面附着物容易清理，功耗低，节能环保。

3、自动清洗维护容易。比其它精确备样的圆形陶瓷膜来比，它具有装拆容易，清洁容易。

针对本专利的技术方案，是有别的替代方案同样能完成发明目的

1、采用pvc平板膜替代陶氏过滤膜制备样水。

2、采用抽吸泵替代双向蠕动泵。

实施例2

自动监测样品预处理装置，包括一多参数流通池和与所述多参数流通池相邻的沉砂池，所述多参数流通池与所述沉砂池之间设有一层粗滤膜5，多参数流通池下部连接有排水装置，沉砂池内设有精滤装置，精滤装置上部连接有一双向蠕动泵8，双向蠕动泵8连通有采样管路和清洗管路。

沉砂池底部设有向下沿所述多参数流通池方向倾斜的底面。

多参数流通池下部设有以沉砂池底面最低点为基准下沉的漏斗形底结构。

多参数流通池侧壁上部设有一入水口3。

多参数流通池内安装有液位开关4。

沉砂池侧壁上部连接一溢水管10，溢水管10下端与所述排水装置连通。

多参数流通池下部设有一与排水装置连接的上排水管，所述上排水管中部设有一电磁阀6，电磁阀6下部连通排水管。

溢水管10和上排水管皆与一三通连接，三通还连接有排水管7。

精滤装置包括两并联竖直插入沉砂池的陶氏过滤膜9。

双向蠕动泵8连接一三通阀2，三通阀2其他两支路分别连接自来水清洗管道1和水样采集管道。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。