[发明专利]一种用于COD检测的定容进液计量方法与装置

说明书

技术领域

本发明属于水质分析和环境监测领域，涉及水质检测技术，尤其涉及反映水质质量的COD（化学需氧量）检测技术，具体是用于COD检测的定容进液装置，。

背景技术

COD是反映水质质量的一项重要的指标，它指的是水体中易被强氧化剂氧化的还原性物质所消耗的氧化剂的量，结果折算成氧的量（以mg/L计）。COD反映了水体受还原性物质污染的程度，测得水样中COD值越大说明水体受有机物的污染也就越严重，水中还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等，COD也作为有机物相对含量的指标之一。

目前，常用的化学需氧量COD的测定方法主要有回流滴定法、微波法、HACH比色法等。这些测定方法中都涉及到水样和消解反应所需添加药品试剂的剂量准确度问题。水样和药品试剂的加入方式直接关系到所加水样与药品试剂剂量的精度，而加入的药品试剂量精度则将直接影响到测定COD的准确度，药品试剂加入过少会使得COD值测量不准确，加入药品试剂过多会造成资源浪费和环境污染。在目前的COD检测仪中，传统的自动取液装置大都是按照水样和试剂的一定比例固定机械式进液的，不能随机灵活按照比例根据实际情况进液，并且有些COD检测仪器添加水样和试剂是分多次累计完成的，容易造成累计误差，不能确保进液体积计量精度。另一方面，传统的自动取液装置大多采用蠕动泵转数对试剂和水样进行定量，随机误差大，准确度有限，水样和试剂取液量不准使得COD值检测更不准确，并且管道内易残留液体影响计量精度，蠕动泵对液体的传输效率很低，长期使用容易老化，影响传输效率。

发明内容

针对目前COD检测定容进样和添加试剂的取液准确度问题，由此而影响所测COD值的测量精度，以及COD自动取液装置按照一定比例固定容量机械式进液的弊端，本发明提出一种用于COD检测的高精度、动态、灵活、随机进液的计量方法和装置，结构和方法简单易行，保证所测COD值的准确性。

为达到上述目的，本发明一种用于COD检测的定容进液计量装置采用的技术方案是：包括活塞泵和计量管，计量管上端连接活塞泵、下端连接多通电磁阀，计量管管壁外设置一个空套在计量管上可沿计量管上下移动的光度计固定环，光度计固定环固定连接相对计量管中心轴对称的液位光度计发射光源模块和液位光度计接受光源模块，光度计固定环固定连接水平的水平杆一端，水平杆另一端垂直固定连接位于水平杆下方激光测距传感器，水平杆的中段部分通过直线步进电机轴固定连接位于水平杆下方的直线步进电机，步进电机放置于水平钢板上；多通电磁阀包括有排液阀、进液阀、样品阀和多个试剂阀，样品阀和多个试剂阀分别连接对应的试剂瓶；进液阀依次通过进液管、消解管入口阀、连通导管与消解池底部相连接，消解池外壁上固定设有测量光度计发射光源和测量光度计接受光源；所述直线步进电机、液位光度计发射光源模块、液位光度计接受光源模块、激光测距传感器、活塞泵和多通电磁阀均与MCU处理单元相连。

本发明基于所述用于COD检测的定容进液计量装置的定容进液计量方法采用的技术方案是：包括以下步骤：

A、MCU处理单元根据所需添加水样样品或者试剂的溶液体积计算出所需加入计量管中溶液高度h，调节液位光度计发射光源模块、液位光度计接受光源模块和计量管使三者的最底部处于同一水平线上；

B、启动直线步进电机和激光测距传感器，直线步进电机带动激光测距传感器、液位光度计发射光源模块、液位光度计接受光源模块向上运动，当激光测距传感器探测到其镜头距离水平钢板上表面的垂直距离d2=△h1-△h2+h时，MCU处理单元控制直线步进电机停止运动；其中△h1为计量管2的最底部到水平钢板上表面之间的垂直距离，△h2为激光测距传感器的镜头到液位光度计发射光源模块、液位光度计接受光源模块光源位置处的垂直距离；

C、关闭激光测距传感器，打开液位光度计发射光源模块、液位光度计接受光源模块，打开多通电磁阀中对应的水样样品或试剂的阀门，启动活塞泵，水样样品或试剂从其对应的试剂瓶中被抽送到计量管中；当溶液被抽送到计量管中对应于液位光度计发射光源模块、液位光度计接受光源模块光源位置处时，活塞泵停止运转；

D、关闭多通电磁阀中对应水样或试剂的阀门，关闭液位光度计发射光源模块、液位光度计接受光源模块光源，启动激光测距传感器和直线步进电机，直线步进电机带动激光测距传感器和液位光度计发射光源模块、液位光度计接受光源模块向下移动，当激光测距传感器探测到其镜头距水平钢板上表面的垂直距离L2=△h1-△h2时，MCU处理单元控制直线步进电机停止运动；