[發明專利]一種多參數水質重金屬自動在線檢測儀及檢測方法

在審

• 申請號: 201610341558.5
• 申請日: 2016-05-20
• 公開（公告）號: CN107402250A
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 候日朗;陸克
• 申請（專利權）人: 無錫創晨科技有限公司
• 主分類號: G01N27/48
• 分類號: G01N27/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種多參數水質重金屬自動在線檢測儀及檢測方法。

背景技術

目前,隨著社會的發展，人類的生存環境遭到破壞，江流、湖泊、水庫、海洋等水資源領域的重金屬離子濃度逐年急劇增加。水中含有微量的重金屬離子就會有很大的毒性，重金屬離子容易被生物體吸收，并且很難被降解代謝，長時間飲用含有微量重金屬離子的水很可能會對人體腎臟、肝臟、神經系統等造成嚴重的損壞，嚴重威脅著人類的健康，實時在線檢測各種水體的水質重金屬離子濃度成為當務之急。

目前國際上水質重金屬離子濃度檢測儀的發展方向為：實時、在線、連續、穩定、高精度、集成化。因此，發展高靈敏度的新型傳感器，研制微型、集成化的水質重金屬離子濃度檢測系統，開發實時在線自動化的水質重金屬離子檢測儀成為發展的必然趨勢。在檢測儀測試方法中為了彌補原子光譜、質譜分析和分光光度等測試方法在自動檢測中的不足，選擇了適用于水質重金屬離子濃度在線自動檢測的電化學分析方法-陽極溶出伏安法(ASV)，為了進一步提高檢測儀的測試精度采用了差分脈沖陽極溶出伏安法。

發明內容

本發明目的是針對現有技術存在的缺陷提供一種多參數水質重金屬自動在線檢測儀及檢測方法。

本發明為實現上述目的，采用如下技術方案：一種多參數水質重金屬自動在線檢測儀，包括用于采集溶液的計量單元，用于檢測溶液的檢測單元，用于控制所述計量單元和所述檢測單元工作并對檢測單元的采集信號進行分析計算的PLC主控單元，以及用于顯示分析結果的存貯顯示單元。

進一步的，所述計量單元包括第一蠕動泵、第二蠕動泵、第三蠕動泵、第四蠕動泵、第五蠕動泵和第一計量泵和第二計量泵；所述檢測單元包括電解池，設置在電解池內的電位儀、電極以及攪拌器；所述第一蠕動泵的輸入端與電解液連接，其輸出端與電解池連接；所述第二蠕動泵的輸入端與鍍膜液連接，其輸出端與電解池連接；所述第三蠕動泵的輸入端與蒸餾水連接，其輸出端與電解池連接；所述第四蠕動泵的輸入端與水樣連接，其輸出端與存貯杯連接；所述第五蠕動泵的輸入端與清洗液連接，其輸出端與存貯杯連接；所述第一計量泵的輸入端與標液連接，其輸出端與電解池連接；所述第二計量泵的輸入端與所述存貯杯連接，其輸出端與所述電解池連接；所述電解池負責對溶液測量信號的采集，并將采集到的信號傳輸給PLC主控單元，由所述PLC主控單元對采集的信號進行計算處理，并將結果傳輸至存貯顯示單元進行存貯顯示。

進一步的，所述第一至第五蠕動泵均采用恒流泵；所述第一、第二計量泵中的液體流路采用非金屬惰性材料；所述第一、第二計量泵中的取樣管采用聚四氟乙烯材料，其內徑為0.8mm，外徑為1.6mm。

進一步的，所述電解池采用石英材質制成。

進一步的，所述電極為工作電極、參比電極、對電極組成的三電極體系，該三電極體系在測量時處于統一水平面上；其中，所述工作電極采用玻碳電極或金電極，所述參比點極采用飽和銀或氯化銀電極，所述對電極采用鉑絲電極。

一種多參數水質重金屬自動在線檢測儀的檢測方法，包括如下步驟：

S1、PLC主控單元控制第一蠕動泵將電解液定量輸入到電解池中；所述電解液為NH4Ac-HAc溶液、NaCl溶液或KCl溶液，溶液濃度均為0.1-0.5mol/L；

S2、PLC主控單元控制第二蠕動泵將鍍膜液定量輸入到電解池中；所述鍍膜液濃度為200mg/L；

S3、PLC主控單元控制電解池中的工作電極表面進行鍍膜，并設置沉積電位為：-1.0V，沉積時間為：240s，以獲得底液空白曲線；

S4、PLC主控單元控制第四蠕動泵將水樣定量輸入到存貯杯中；

S5、PLC主控單元控制第一計量泵將水樣定量的輸入到電解池中，并設置沉積電位為-1.4～-1.2V，沉積時間為140s～300s，清洗電位為0V，清洗時間為30s；

S6、采用陽極溶出伏安法對電解池內的水樣進行測定，獲得水樣溶出伏安曲線和相應的溶出峰面積；

S7、PLC主控單元控制第二計量泵向電解池中添加定量已知鉛濃度的標液，得到水樣加標溶出伏安曲線和相應的溶出峰面積；

S8、PLC主控單元根據步驟S3得到的底液空白曲線、步驟S6得到的水樣溶出伏安曲線和步驟S7得到的水樣加標溶出伏安曲線計算得到水樣的濃度,并將計算結果發送給存貯顯示單元；

S9、PLC主控單元控制第五蠕動泵向存貯杯中定量輸入清洗液，然后控制第二計量泵向電解池中定量輸入清洗液，并設置清洗電位為0.5v，清洗時間為90s，以清洗掉電極表面的鉍膜；