一种化学需氧量检测设备以及检测方法与流程

本技术涉及环境检测的，尤其是涉及一种化学需氧量检测设备以及检测方法。

背景技术：

1、化学需氧量（cod）是以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量。具体定义为：水样在一定条件下，以氧化一升水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量为指标，折算成每升水样全部被氧化后，需要的氧的毫克数。cod反映了水中受还原性物质污染的程度。

2、目前，cod测定的主要方法有：重铬酸钾标准法，分光光度法，微波消解光度法，极谱法，库仑法，电化学探头法，静电流法等等。其中常用的检测方法如下：

3、1、重铬酸盐法

4、以我国标准hj828-2017《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》和国际标准iso6060《水质化学需氧量的测定》为代表，该方法氧化率高，再现性好，准确可靠，成为国际社会普遍的经典标准方法。

5、2、高锰酸钾法

6、以高锰酸钾作氧化剂测定cod，所测出来的称为高锰酸钾指数。

7、3、分光光度法

8、以重铬酸盐法为基础，重铬酸钾氧化有机物物质，六价铬生成三价铬，通过六价铬或三价铬的吸光度值与水样cod值建立的关系，来测定水样cod值。

9、4、快速消解法

10、重铬酸盐法需要回流2h。快速消解法通过提高消解反应体系中氧化剂浓度、增加硫酸酸度、提高反应温度、增加助催化剂等条件来提高反应速度的方法。国内方法以gb/t14420—1993《锅炉用水和冷却用水分析方法化学需氧量的测定重铬酸钾快速法》及中华人民共和国环境保护部推荐的统一方法《库仑法》和《快速密闭催化消解法（含光度法）》为该方法的代表。

11、5、快速消解分光光度法

12、在上述方法的基础，快速消解分光光度法是指采用密封管作为消解管，取小计量的水样和试剂于密封管中，进行消解，然后用分光光度法测定cod值。快速消解分光光度法能够节省试剂、减少能耗、操作简便、快速并准确可靠。

13、针对上述中的相关技术，目前实验室常用的cod检测方法是重铬酸盐法，采用这种检测方法，需要的时间较长、耗费试剂量较大，所以这仅适合在实验室进行。即使采用快速消解分光光度法，虽然能够提高检测速度，但也需要将水样采集后运送至实验室内，进行检测，运输的时间过长也会对水样产生影响，从而会对检测结果造成影响。同时，水质检测常常需要对一个河域或多个水域进行多点多次采集并进行检测，如果按照上述方法采集大量水样后再进行检测则需要耗费大量的时间，采集也需要耗费大量的人力。

技术实现思路

1、本技术的目的是提供一种能够自动采集水样并即时检测的化学需氧量检测设备以及检测方法。

2、本技术提供的一种化学需氧量检测设备采用如下的技术方案：

3、一种化学需氧量检测设备，包括安装箱，所述安装箱内安装有能够进行通讯的信号接收和发射器；所述安装箱内设置有能够以轴线为中心线进行旋转的旋转盘，所述旋转盘上设置有若干个装夹座，所述装夹座上沿竖直方向插接有消解试管，所述旋转盘外周侧周向间隔设置有注液机构、消解机构和cod光度计；所述注液机构包括储存水样的储水罐、储存预制试剂的储液罐以及注水管，所述注水管与所述储水罐和所述储液罐均相互连通，且所述注水管一端开口沿竖直方向朝向所述旋转盘设置；所述消解机构包括沿所述旋转盘径向相对设置的第一加热模和第二加热模以及用于驱动所述第一加热模和第二加热模相互靠近或相互远离运动的第三驱动机构，所述第一加热模和所述第二加热模内均设置有加热丝；所述旋转盘上沿竖直方向贯穿开设有若干个插接孔，所述插接孔与对应的所述消解试管沿竖直方向同轴设置对应的所述插接孔沿竖直方向与所述cod光度计上的检测孔正对设置。

4、通过采用上述技术方案，安装箱上的信号接收和发射器，能够实现远程的控制检测的开启，并将检测结果远程发送回来。

5、旋转盘上夹持座的设置能够固定消解试管，旋转盘能够实现消解试管在安装箱内运动，实现消解试管在多个检测环节的移动。

6、注液机构通过注水管将储水罐和储液罐中的液体注入到消解试管中，完成水样与预制试剂的混合；消解机构通过第一加热模和第二加热模实现消解试管的加热消解步骤；cod光度计则能够对消解后的消解试管内的水样进行检测，确定最终的cod值。

7、上述机构的配合就能够将检测设备安装在需要检测的位置，实现远程控制采集水样并自动检测cod，同时将检测结果进行回传，降低了运输时间，同时也降低了对水样的影响，提高了检测结果的准确性。

8、可选的，所述储水罐一侧设置有自动抽水组件，所述自动抽水组件包括抽水软管和转轮，所述抽水软管一端与所述储水罐相互连通，另一端沿所述转轮外周侧缠绕在所述转轮上，所述转轮同轴设置有能够驱动所述转轮周向转动的第一驱动组件，且所述抽水软管上连通有水泵。

9、通过采用上述技术方案，第一驱动组件驱动转轮转动，使得抽水软管远离储水罐的一端能够在重力作用下自动深入水下进行水样抽取，同时在不需要采样时能够通过反向转动转轮将抽水软管收回安装箱内，转轮和抽水软管的设置能够实现自动的抽取水样并将并将水样储存进储水罐中。

10、可选的，所述注液机构还包括辅助注液组件，所述辅助注液组件包括注液漏斗，所述注液漏斗沿竖直方向设置在所述注水管和所述旋转盘之间，所述注液漏斗沿水平方向的一侧连接有固定支架，所述固定支架远离所述注液漏斗的一侧设置有用于驱动所述固定支架在竖直方向运动的直线驱动机构。

11、通过采用上述技术方案，注液漏斗通过直线驱动机构能够在竖直方向运动至下端插入对应的消解试管中，从而便于将水样和预制试剂注入到消解试管中，注液漏斗的设置能够改善注水管在注入液体到消解试管中的液体溅出的情况

12、可选的，所述第一加热模朝向所述第二加热模的侧面上沿竖直方向贯穿开设有第一安装半槽；所述第二加热模朝向所述第一加热模的侧面上沿竖直方向贯穿开设有第二安装半槽；所述第三驱动组件驱动所述第一加热模与第二加热模相互移动至贴合时，所述第一安装半槽与所述第二安装半槽能够形成一个容纳所述消解试管的空间；所述加热丝设置在所述第一安装半槽和所述第二安装半槽内壁上。

13、通过采用上述技术方案，第一安装半槽与第二安装半槽的设置提供了包裹消解试管的空间，在对消解试管进行加热消解时，便于实现消解试管的快速和均匀加热，降低能量损失。

14、可选的，所述第一加热模与所述第二加热模内均开设有冷却通道。

15、通过采用上述技术方案，在冷却通道内通入冷却水，能够在加热消解试管后，便于消解试管快速降温至室温，能够快速进入后续步骤。

16、可选的，检测设备还包括封装机构，所述封装机构包括拧紧机械手，所述拧紧机械手沿竖直方向朝所述旋转盘设置，且所述拧紧机械手上端设置有用于驱动所述拧紧机械手旋转的旋转电机和驱动所述拧紧机械手升降的第二驱动组件；所述夹爪上夹持有用于密封消解试管的封装瓶盖。

17、通过采用上述技术方案，拧紧机械手夹持封装瓶盖，然后通过第二驱动组件和旋转电机的设置能够实现拧紧封装瓶盖的动作，从而实现自动将封装瓶盖安装在消解试管上或将封装瓶盖从消解试管上取下，实现消解试管的密封和解除密封。

18、可选的，所述封装瓶盖内设置有抵触板，所述抵触板与所述封装瓶盖沿轴向的内壁相互间隔设置且所述抵触板与所述封装瓶盖内壁沿滑动连接，所述封装瓶盖沿轴向的内壁与所述抵触板之间设置有缓冲弹簧，所述封装瓶盖沿轴向的内壁上设置有压力传感器，所述压力传感器朝向所述抵触板的一侧面与所述抵触板间隔设置。

19、通过采用上述技术方案，在拧紧封装瓶盖时，封装瓶盖上的抵触板会被消解试管抵触，并且抵触板会随着封装瓶盖和消解试管的拧紧而沿竖直方向上升，当抵触板与压力传感器接触时，此时封装瓶盖旋转到位，消解试管密封。

20、本技术提供的一种化学需氧量检测方法采用如下的技术方案：

21、一种化学需氧量检测方法，包括以下步骤：

22、s1：接收检测信号，启动检测装置；

23、s2：采集水样，注入消解试管中；

24、s3：进行cod检测；

25、s31：在消解试管中注入检测cod的预备试剂；

26、s32：密封消解试管；

27、s33：加热消解试管进行消解；

28、s34：进行分光光度法检测，确定cod；

29、s35：重复若干次s31-s34，记录cod平均值；

30、s4：发送检测结果；

31、s5：开启消解试管，倾倒废液，将消解试管复位，等待下次检测。

32、通过采用上述技术方案，通过接收信号自动实现对水样的采集并实现cod检测，然后将检测结果进行发送，实现了检测的自动进行，可以远程实现多点多次的检测，既增加了检测速度，又降低了人工成本。

33、可选的，在s1步骤之前，还包括以下步骤：s0：调试，在实验室内使用本技术的检测设备和标准实验设备进行多次对比检测cod。

34、通过采用上述技术方案，确保设备能够正常运行，同时降低检测设备所检测的结果与实际检测结果的误差，通过检测结果之间的差值来修订系统误差，提高检测的准确性。

35、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

36、1.检测方法中的调试步骤的设置，能够通过本技术的检测设备与实验室标准方法的检测结果之间的差值来修订系统误差，提高检测的准确性。

37、2.检测设备中通过信号接收和发射器、旋转盘、注液机构、消解机构和cod光度计的设置，能够实现自动注入水样、进行消解、最后分光光度检测，实现自动的检测cod，同时将检测结果进行回传。

38、3.通过封装瓶盖内抵触板、缓冲弹簧和压力传感器的设置使得封装瓶盖能够保证消解试管的密封。