[發明專利]一種寬光譜測量五日生化需氧量在線監測裝置及監測方法

在審

• 申請號: 201910919076.7
• 申請日: 2019-09-26
• 公開（公告）號: CN110542665A
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發明（設計）人: 張弜;劉銳;錢鑫;陸汝聰;葛鵬
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G01N21/33
• 分類號: G01N21/33
• 代理公司: 44102 廣州粵高專利商標代理有限公司
• 代理人: 何淑珍;隆翔鷹<國際申請>=<國際公布>

1.一種寬光譜測量五日生化需氧量在線監測裝置，其特征在于，包括密封恒溫培養箱、進液器、BOD₅分析儀及單片機控制系統；BOD₅分析儀置于密封恒溫培養箱中用于測量待測水樣五日生化需氧量，密封恒溫培養箱上設置進液口、出液口和排氣口，進液器通過進液口向密封恒溫培養箱內注射待測水樣、待測水樣通過出液口排出密封恒溫培養箱、排氣口連通密封恒溫培養箱內外，單片機控制系統用于控制密封恒溫培養箱的溫度和待測水樣的pH、控制進液器向密封恒溫培養箱的進液及接收測量的五日生化需氧量數據并傳輸給外部顯示裝置。

2.根據權利要求1所述的寬光譜測量五日生化需氧量在線監測裝置，其特征在于，BOD₅分析儀為光譜溶解氧分析儀，所述光譜溶解氧分析儀包括體相全息光柵。

3.根據權利要求1所述的寬光譜測量五日生化需氧量在線監測裝置，其特征在于，密封恒溫培養箱內設有溫度傳感器，單片機控制系統采集溫度傳感器的信號，通過溫控裝置來控制密封恒溫培養箱的溫度；所述溫控裝置為半導體溫控裝置，半導體材料能實現升溫和降溫，恒溫控制密封恒溫培養箱內的溫度。

4.根據權利要求1所述的寬光譜測量五日生化需氧量在線監測裝置，其特征在于，進液口處設置第一開關，出液口設置有第二開關，密封恒溫培養箱內設有液位傳感器，單片控制系統采集液位傳感器的液位信號，然后控制第一開關和第二開關實現待測水樣的自動進樣和自動泄放。

5.根據權利要求4所述的寬光譜測量五日生化需氧量在線監測裝置，其特征在于，第一開關是多通電磁閥，所述多通電磁閥與進液器相連接；第二開關為雙通電磁閥，第二開關連接泄放管，用于泄放待測水樣。

6.根據權利要求4所述的寬光譜測量五日生化需氧量在線監測裝置，其特征在于，所述進液器包括依次相連的第一進樣管、雙通電磁閥和電水泵，所述第一進樣管與第一開關相連通。

7.根據權利要求1所述的寬光譜測量五日生化需氧量在線監測裝置，其特征在于，進液口處還連接有調節器，用于調節待測水樣pH值或者向待測水樣加入接種液，所述調節器包括依次相連的第二進樣管、三通電磁閥和注射筒，所述三通電磁閥還連接有注射筒進液管，注射筒進液管用于補充pH調節液或接種液，注射筒把補充pH調節液或接種液推進第二進樣管。

8.根據權利要求1所述的寬光譜測量五日生化需氧量在線監測裝置，其特征在于，密封恒溫培養箱外還設置液位觀察窗，用于實時監測密封恒溫培養箱內的待測水樣的進樣量和調節稀釋比例；所述單片機控制系統與外部顯示裝置無線連接，測量的五日生化需氧量數據被無線傳輸到外部顯示裝置上，實時監測待測水樣的五日生化需氧量值。

9.根據權利要求3所述的寬光譜測量五日生化需氧量在線監測裝置，其特征在于，液位傳感器設置在密封恒溫培養箱箱體高的17/20～19/20處。

10.一種利用權利要求1至9任一項所述的裝置在線監測水樣五日生化需氧量的方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)開啟所述裝置的電源，將進液器接通待測水樣，單片機控制系統接通進液器和排氣口的開關，待測水樣通過進液口進入密封恒溫培養箱內，當待測水樣在密封恒溫培養箱內的液面沒過液位傳感器，自動停止進液；

(2)單片機控制系統設置密封恒溫培養箱的溫度，開啟BOD₅分析儀，通過外部顯示裝置讀取待測水樣的溫度和pH值，溫度控制在19～21℃之間，pH值控制在6.5～7.5之間；

(3)繼續由進液器導入待測水樣，使待測水樣充滿密封恒溫培養箱箱體，停止進液，讀取待測水樣的初始溶解氧含量DO₁，關閉排氣口；

(4)BOD₅分析儀持續監測待測水樣的溫度、pH及溶解氧含量，培養五天后，讀取水樣當前的溶解氧含量DO₅，計算得到待測水樣的五日生化需氧量的值BOD₅＝DO₅-DO₁。