[實用新型]全自動多參數(shù)在線水質分析儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420479094.0
• 申請日: 2014-08-25
• 公開（公告）號: CN204086286U
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設計）人: 方習武;陳愛昌
• 申請（專利權）人: 深圳市航創(chuàng)醫(yī)療設備有限公司
• 主分類號: G01N35/00
• 分類號: G01N35/00
• 代理公司: 深圳市康弘知識產權代理有限公司 44247
• 代理人: 胡朝陽;孫潔敏

技術領域

本實用新型涉及一種全自動多參數(shù)在線水質分析儀。?

背景技術

近年來，隨著人類環(huán)保意識的不斷提高，人類對水質的監(jiān)測日益重視，政府水污染治理工作的力度逐年加強，對水環(huán)境監(jiān)測工作的要求越來越高。水質檢測的離子種類較多，如氟、硝酸根、水硬度、鉀、鈉、氯、鈣、鎂、pH等項目，而且水質信息具有時效性強的特點，要求水質預警預報要求快速、準確、實時地采集和傳遞監(jiān)測信息。?

現(xiàn)有行業(yè)產品多采用相同的電化學原理實現(xiàn)對離子的測量。主要的內容即能斯特方程：在電化學中，能斯特（Nernst）方程用來計算電極上相對于標準電勢（E₀）來說的指定氧化還原對的平衡電壓(E)。因此，利用此原理，離子濃度的測量，使用一些特殊PVC材料制成的膜電極，即可作為專用的傳感器，結合現(xiàn)代微電子控制器，進行數(shù)子化控制及計算，運用模數(shù)轉換，采集傳感器單元的模擬信號量，數(shù)字化后參與能斯特方程的求解，最終完成對離子濃度的測量。產品化這一過程時，需要考慮一定的數(shù)學模型。對方程中未知量進行數(shù)學推導替換，因此，在實際測量時，需要標準參照曲線。根據(jù)方程可以得出，離子電極電勢與離子活度的對數(shù)成線性關系。線性關系的確立，至少需要兩點法，因此，選取不同線性段的標準品用來內建不同線性段的標準參照曲線就成為首要解決的問題。?

解決了數(shù)學模型的實際應用問題后，接下來需根據(jù)傳感器，電子單元等來組織設計測量過程?，F(xiàn)有的多參數(shù)自動分析儀多采用直插浸沒式電極進行測量，利用電子單元讀取采集到的電信號，量化出電壓值。電極是測量的核心單元，其壽命、可靠性關系整體測量設備的質量，而傳統(tǒng)測量使用全浸入式電極，特別是污水測量，對電極的損傷較大，測量精度低，使用壽命較短。測量時，需要被測樣品50ml以上的體積，對于微量樣品則無法測量。并且，現(xiàn)有的多參數(shù)自動分析儀結構連接復雜，待測溶液和標準溶液的液路分配無法快速精準控制流量，嚴重影響水質分析的效果。?

因此，如何設計一種能檢測微量樣品、液路分配控制精準、測量效率高的全自動多參數(shù)在線水質分析儀是業(yè)界亟待解決的技術問題。?

實用新型內容

為解決上述技術問題，本實用新型提出一種能檢測微量樣品、液路分配控制精準、測量效率高的全自動多參數(shù)在線水質分析儀。?

本實用新型采用的技術方案是，設計一種全自動多參數(shù)在線水質分析儀，包括：液路分配組件、分別與液路分配組件連接的電極傳感器組件、與電極傳感器組件連接的蠕動泵、與蠕動泵連接的廢液瓶，所述電極傳感器組件采用接觸式測量電極，所述液路分配組件包括液路分配換向閥、與液路分配換向閥連接的換向步進電機，所述液路分配換向閥通過管道還分別與標準液組件、清洗液以及待測溶液連接，所述液路分配組件與待測溶液之間的進樣管道還設有光電液位傳感器，所述光電液位傳感器靠近液路分配換向閥的進口設置。?

還包括一電氣控制箱，所述電氣控制箱內設有：與光電液位傳感器連接的微型控制器，分別與微型控制器連接的運算放大模塊、實時時鐘芯片，所述運算放大模塊與電極傳感器組件電連接，所述微型控制器分別通過控制電路與所述蠕動泵的步進電機和換向步進電機連接。?

所述運算放大模塊包括：與微型控制器連接的模數(shù)轉換芯片、與模數(shù)轉換芯片連接的運算放大器、與運算放大器連接的采集端口電路，所述采集端口電路與電極傳感器組件連接。?

所述微型控制器還連接一顯示裝置和輸入裝置，所述微型控制器通過人工輸入接口電路與輸入裝置連接。?

所述微型控制器還連接一揚聲器，所述微型控制器通過聲源提示電路與揚聲器連接。所述顯示裝置為顯示屏，所述輸入裝置為鍵盤。?

所述微型控制器的型號為STM32F103，實時時鐘芯片采用8284時鐘芯片，運算放大器采用低漂移的OP07運算放大器，模數(shù)轉換芯片采用型號為TC7109的12位雙積分A/D轉換器，所述換向步進電機通過ULN2803芯片控制驅動。?

所述標準液組件由高濃度標準液和低濃度標準液構成，所述液路分配換向閥由五個定向分配閥構成，所述五個定向分配閥分別與待測溶液、高濃度標準液、低濃度標準液、清洗液及電極傳感器組件連接，所述定向分配閥均由換向電機控制轉向相數(shù)。?

所述電極傳感器組件包括：氟離子電極、硝酸根電極、水硬度電極、氯離子電極、PH電極以及參比電極。?

所述進樣管道由可拆卸密封連接的短管和長管構成，所述短管與所述液路分配組件固定連接，所述長管與所述待測溶液連接。?

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下優(yōu)點：?