[發明專利]一種水中VOCs在線分析儀

有效

• 申請號: 201310744520.9
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN103675308A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 王武林;鄒雄偉;蔡志;文飄;熊春洪;李剛
• 申請（專利權）人: 力合科技（湖南）股份有限公司
• 主分類號: G01N35/00
• 分類號: G01N35/00;G01N33/18
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 魏曉波

技術領域

本發明涉及在線監測儀器技術領域，特別涉及一種水中VOCs在線分析儀。

背景技術

環境水體中揮發性有機物（VOCs）含量低（μg/L～ng/L），易揮發，定量分析困難。采用高靈敏度儀器，發展新的前處理技術可以解決這一難題。

目前市場上出現的分析儀器不足以直接檢測水中的VOCs，所以，研究樣品前處理過程變得非常關鍵。傳統實驗室分析方法采用的是液液萃取（LLE）和固相萃取（SPE）存在明顯的劣勢：前者大量使用大量有機溶劑，容易產生乳化現象，需要進一步濃縮，對易揮發性有機物靈敏度低；后者的處理過程繁瑣，固相微萃取柱昂貴，成本較高。揮發性有機化合物種類繁多，我國飲用水水源已經受到一定程度污染，直接影響著人類的生命健康。

當前，飲用水的一些重要的指標全部依賴定期定點的現場采樣和實驗室分析，由于實驗室分析前處理非常麻煩，分析周期較長，無法獲得大量預警和監控的支撐數據，難以應對突發性有機污染事件。

因此，研制出一種水中VOCs在線分析設備意義重大。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種水中VOCs在線分析儀，可獲得實時、準確的揮發性有機物監測數據，從而全面掌握水源地所面臨的污染狀況和變化趨勢，分析污染原因，有的放矢，制定合理有效的治理措施。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種水中VOCs在線分析儀，由自動進樣模塊、吹掃管、六通切換閥、捕集模塊、色譜柱模塊、檢測器模塊和控制系統集合而成；

所述控制系統包括分別用于控制自動進樣、所述六通切換閥狀態切換、所述捕集模塊、所述色譜柱模塊和所述檢測器模塊的控制模塊，以及協調模塊和控制軟件；

其中自動進樣的控制模塊和所述捕集模塊的密閉控制及其加熱控制均采用時序邏輯，所述六通切換閥狀態切換、所述色譜柱模塊和所述檢測器模塊的控制模塊和所述捕集模塊的打開控制采用溫度反饋和時序邏輯結合的方式，所述溫度的信號來自于所述捕集模塊、所述色譜柱模塊和所述檢測器模塊中的溫度傳感器；

所述協調模塊連接在所述控制軟件與各控制模塊之間，所述控制軟件通過RS-485總線、采用MODBUS通訊協議與所述協調模塊連接、通訊，通過所述控制軟件同時具備控制儀器操作和數據采集以及處理功能。

優選的，所述自動進樣的控制模塊包括三通電磁閥、進樣兩通電磁閥和溢流兩通電磁閥；

所述三通電磁閥設置在所述自動進樣模塊的干路上，所述三通電磁閥的兩個進口分別連通水樣入口和標樣入口，所述三通電磁閥的出口連通于進樣驅動裝置的入口，所述進樣兩通電磁閥的兩端分別連通于所述進樣驅動裝置的出口和所述吹掃管的進樣口；

在所述吹掃管的側壁上開設有用于定量進樣的溢流結構，所述溢流兩通電磁閥的一端連通于所述溢流結構的出口。

優選的，所述進樣驅動裝置采用蠕動泵、注射泵或者脈沖泵。

優選的，所述捕集模塊包括捕集阱和加熱部件；所述捕集模塊的控制模塊包括：設置在所述加熱部件上的溫度感應器、連接于所述溫度感應器的溫控電路板和分別設置在所述捕集阱的入口端和出口端的兩個兩通電磁閥，通過上述兩個兩通電磁閥實現所述捕集模塊的密閉和打開。

優選的，所述捕集阱為纏繞所述加熱部件的螺栓形中空管，管內壁涂覆的材料可以為：Tenax、Carbopack?C、Carbopack?B、Carboxen-1000、Carboxen-1001其中的一種或者幾種結合組成。

優選的，所述捕集阱的孔徑不大于0.5mm。

優選的，所述色譜柱模塊包括色譜柱和加熱配件，所述色譜柱的一端連通于色譜柱入口，另一端連通于色譜柱出口；所述色譜柱模塊的控制模塊包括溫度感應器和溫控電路板；

所述色譜柱為毛細管柱結構，其螺旋的直徑為5cm-20cm。

優選的，所述加熱配件包括線狀的加熱絲和導熱纖維，所述加熱絲和所述導熱纖維同所述色譜柱一同繞成圓圈狀，且在繞成的上述圓圈結構外部包有密閉鋁箔。

優選的，所述色譜柱采用DB-1、HP-5、DM-AQUA石英毛細管柱，其長度在30-60米之間，膜厚在0.25-5μm之間，內徑在0.25-0.53mm之間。

優選的，所述色譜柱采用DM-AQUA石英毛細管柱，長度為60m，內徑為0.32mm，膜厚為1.4μm。