[發(fā)明專利]一種COD自動(dòng)檢測(cè)比色皿光程自適應(yīng)調(diào)整方法與裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210109396.4
• 申請(qǐng)日: 2012-04-16
• 公開（公告）號(hào): CN102621065A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張榮標(biāo);王中鑫;楊寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/01
• 分類號(hào): G01N21/01;G01N21/33
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種COD（化學(xué)需氧當(dāng)量）檢測(cè)儀器，具體是COD檢測(cè)儀器中的比色皿光程調(diào)整裝置，對(duì)COD自動(dòng)檢測(cè)的比色皿光程進(jìn)行調(diào)整，屬于水樣檢測(cè)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，COD檢測(cè)方法主要分為物理法和化學(xué)法，化學(xué)法是用強(qiáng)氧化劑將水樣中的還原性物質(zhì)氧化，再計(jì)算氧化劑的消耗量，最后折算成消耗氧的量。物理法主要是基于Lambert-Beer定律的紫外吸光度法，即UV（Ultraviolet）法。紫外吸光度法通過(guò)檢測(cè)光源通過(guò)比色皿前后的光強(qiáng)，計(jì)算得出待測(cè)水質(zhì)的吸光度，根據(jù)朗伯-比爾定律可計(jì)算出水質(zhì)的COD值，朗伯—比爾定律公式為:

A=????????????????????????????????????????????????=kcL

其中，I是經(jīng)過(guò)比色皿的入射光強(qiáng)，I₀是出射光強(qiáng)，k為吸收系數(shù)，c為待測(cè)水樣的濃度，L為比色皿光程。通常，吸光度值A(chǔ)在0.2-0.7之間時(shí)，COD檢測(cè)比較靈敏，精度較高。由朗伯-比爾定律公式可以看出，當(dāng)被測(cè)水樣COD值較小時(shí)（即濃度較低），如30ppm，要維持吸光度值A(chǔ)在0.2-0.7之間，則光程L值應(yīng)大一些，當(dāng)被測(cè)水樣COD值較大時(shí)，如2000ppm，則L值應(yīng)較小。由于液體對(duì)紫外光的吸收一般比較強(qiáng)，所以比色皿的長(zhǎng)度L即光程一般都設(shè)置的比較短。

目前的UV法COD檢測(cè)儀，其主要結(jié)構(gòu)可分為3部分，單色光結(jié)構(gòu)、比色皿、檢測(cè)結(jié)構(gòu)。單色光部分包括光源、入射狹縫、凹面鏡、光柵、出射狹縫。比色皿部分用來(lái)盛放待測(cè)水樣，比色皿上方為進(jìn)水口，帶有可密封的蓋子。檢測(cè)部分主要包括光電二極管、放大電路、單片機(jī)等。其中，比色皿光程長(zhǎng)度最常用的為10mm、20mm、30mm和50mm，每一種比色皿長(zhǎng)度都是固定的，即光程無(wú)法調(diào)節(jié)，這在測(cè)量COD值必然存在下述問(wèn)題：采用光程10mm時(shí)，由于光程長(zhǎng)度較小，在測(cè)量COD值較小的水樣時(shí)，吸光度值超出0.2-0.7的范圍，測(cè)量結(jié)果必然存在很大誤差，同理，光程采用50mm時(shí)，測(cè)量COD值較大的水樣也存在很大誤差。所以，為了適應(yīng)不同水樣的測(cè)量需求，需使用不同測(cè)量光程的比色皿。如果在測(cè)量不同水樣時(shí)，通過(guò)頻繁的更換光程不一的比色皿來(lái)滿足測(cè)量精度的要求，會(huì)給測(cè)量帶來(lái)很多不便之處，同時(shí)也降低了使用效率。

目前有些減小光路路程的裝置，這些裝置不能改變比色皿的光程，只是減少了光線的傳播距離，減小了光源的損耗。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)目前COD檢測(cè)儀器中比色皿光程無(wú)法調(diào)節(jié)的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種COD自動(dòng)檢測(cè)比色皿光程自適應(yīng)調(diào)整裝置，并提供該比色皿光程自適應(yīng)調(diào)整裝置的調(diào)整方法。

本發(fā)明的COD自動(dòng)檢測(cè)比色皿光程自適應(yīng)調(diào)整裝置采用的技術(shù)方案是：該調(diào)整裝置的外部是暗室，暗室左右兩側(cè)分別連接光纖左側(cè)光纖和右側(cè)光纖，暗室內(nèi)部設(shè)有盛放水樣的比色皿以及比色皿傳動(dòng)部件，暗室內(nèi)底部固定比色皿的底板，暗室內(nèi)的前、后分別固定比色皿的前、后固定板，前固定板和后固定板之間的左端固定連接比色皿固定端、右端滑動(dòng)連接比色皿滑動(dòng)端；比色皿滑動(dòng)端右側(cè)下端設(shè)置傳動(dòng)部件，傳動(dòng)部件具有蝸輪蝸桿，與蝸輪嚙合的蝸桿連接比色皿滑動(dòng)端，蝸輪連接步進(jìn)電機(jī)的輸出軸，步進(jìn)電機(jī)連接單片機(jī)系統(tǒng)。

本發(fā)明的COD自動(dòng)檢測(cè)比色皿光程自適應(yīng)調(diào)整裝置的調(diào)整方法采用的技術(shù)方案包括如下步驟：1）當(dāng)測(cè)得水樣的吸光度值B小于設(shè)定的吸光度范圍A~C中的A時(shí)，單片機(jī)系統(tǒng)控制步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)蝸桿和比色皿滑動(dòng)端向左移動(dòng)，減小比色皿固定端與比色皿滑動(dòng)端之間的光程，蝸輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一次，單片機(jī)系統(tǒng)重新測(cè)量一次水樣的吸光度值B，直至B大于A時(shí)，單片機(jī)系統(tǒng)比較B與C的大小，若B小于C，則固定光程開始測(cè)量水樣的COD值；2）當(dāng)測(cè)得水樣的吸光度值B大于設(shè)定的吸光度范圍A~C中的C時(shí)，單片機(jī)系統(tǒng)控制步進(jìn)控制電機(jī)帶動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)蝸桿和比色皿滑動(dòng)端向右移動(dòng)，增大光程，蝸輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一次，單片機(jī)系統(tǒng)重新測(cè)量一次水樣的吸光度值B，直至B小于C時(shí)，單片機(jī)系統(tǒng)比較B和A的大小，若B大于A，則固定光程開始測(cè)量水樣的COD值。

本發(fā)明采用上述方法和裝置后的有益效果如下：?

1、本發(fā)明裝置為光程可調(diào)的比色皿，由步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)蝸輪蝸桿運(yùn)動(dòng)，從而光程發(fā)生相應(yīng)的變化，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)周數(shù)和距離可以進(jìn)行精確的控制，從而在調(diào)節(jié)范圍內(nèi)，可以精確地調(diào)整到要求的光程值，實(shí)現(xiàn)對(duì)比色皿光程的自動(dòng)調(diào)節(jié)。

2、本發(fā)明裝置可根據(jù)水樣的吸光度對(duì)光程進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，無(wú)論對(duì)于濃度較大或者較小的水樣，測(cè)量誤差都比較小，檢測(cè)精度更高。