[实用新型]一种水质在线监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及水质分析，特别涉及一种水质在线监测系统。

背景技术

国家标准规定的氨氮和化学需氧量的湿法化学分析方法中，均需要向样品中加入一定量的多种化学试剂进行反应，然后再通过容量法或者分光光度法等方法进行定量测定。

如图1所示，意大利Systea公司生产的一种水质在线监测系统，被测水样、各种试剂、标液、零液分别通过阀门与蠕动泵连通，而蠕动泵依次连接反应室、测量室，测量室的一端连通外界。光源发出的光穿过测量室内的混合液体后被检测器接收，并送分析单元分析，从而得到被测水样的参数，如COD(化学需氧量)，而测量后的废液从测量室内排出。

上述水质在线监测系统具有诸多不足：

1、样品和化学试剂的定量和抽取均是通过多个电磁阀的开关和蠕动泵的吸取来完成。每一种试剂均需要一个电磁阀来控制，从而使得在反应试剂种类较多时，流路的连接和切换控制显得非常复杂，很难实现多种监测指标在同一台仪器上进行，造成扩展功能不足。

2、结构复杂，使用了多个分别与每一种试剂连接的电磁阀，被测水样与试剂间的反应和测量置于两个器件内进行。

3、由于电磁阀和连接器件内部死体积的存在，各种试剂容易在流路内残留，导致前后两次测量之间会相互干扰；而且在流路切换时非常容易引起不同试剂之间的交叉污染，从而降低了测量精度。

4、在工作过程中，各种试剂和样品都要经过所述蠕动泵，因此会残留在蠕动泵中；而这些残留的试剂和样品会腐蚀所述蠕动泵，降低泵的使用寿命，提高了测量成本。

5、响应时间长，如监测水中COD时，反应室是与外界是连通的，反应室内的压力与外界相同，在此条件下各种试剂需在反应室内经历较长时间才能充分反应。水样和试剂间的充分混合也需要较长时间。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述不足，本实用新型提供了一种测量精度高、扩展功能强、响应速度高、测量成本低、结构简单的水质在线监测系统。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种水质在线监测系统，包括泵、储液单元和反应-检测单元；所述监测系统还包括多通道选向阀，所述多通道选向阀上具有进样通道、试剂通道、分析通道和连通所述储液单元的公共通道；所述反应-检测单元包括光源、反应-检测室、检测器及分析装置；所述反应-检测室的一端连通所述分析通道，另一端连接第一阀门。

作为优选，所述反应-检测室与所述分析通道之间安装第二阀门。

作为优选，所述多通道选向阀上设置空气通道。

作为优选，所述监测系统还包括分别连接所述泵、储液单元的三通阀，三通阀上设置空气通道。

作为优选，所述反应-检测室上安装加热装置。

作为优选，所述泵是注射泵或柱塞泵。

作为优选，所述储液单元是储液环。

本实用新型的基本原理是：在测量时，通过多通道选向阀选择水样、各种试剂等对应通道，分别往储液单元内抽取相应的体积，再由泵推至反应-检测室；再将储液单元内的空气推至反应检测室(空气搅拌了水样和试剂，使两者充分混合)；水样和试剂在反应-检测室内依次进行试剂混合、反应和光电检测，在反应过程还可关闭设置在反应-检测室一端的阀门，反应-检测室内递增的压力提高了反应速度，从而降低了监测系统的响应时间。

与现有技术相比较，本实用新型具有如下有益效果：

1、本系统采用无死体积的多通道选向阀来选择通道，可以简便、迅速地实现化学试剂的选择和切换，可以在同一监测系统上分析水样的多个参数，如氨氮(NH₃-N)、化学需氧量(COD_Cr)，弥补了现有监测系统扩展性差的不足。

2、结构简单，使用多通道选向阀，替换了多个电磁阀；能够将试剂混合、条件化学反应和光电检测三项工作于反应-检测室内进行。

3、采用的多通道选向阀解决了由于电磁阀和连接器件等引起的死体积问题，避免了各种试剂间的交叉污染、测量之间的相互干扰；使用的泵都能抽取准确体积的试剂、水样，上述措施都有助于提高测量精度。

4、在工作过程中，泵能抽取准确体积的试剂，降低了试剂的使用量，降低了测量成本。

5、响应时间短，通过关闭安装在反应-检测室一端的阀门，使水样、试剂间的反应在一个封闭的环境下进行，如在测量COD时，该封闭环境内递增的压力提高了反应速度，从而大大缩短了测量时间。使用空气去搅拌反应-检测室内的水样和(部分)试剂，使水样和(部分)试剂间充分混合，缩短了反应时间。

附图说明