[发明专利]一种并/串行复用的多参数水质快速测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及水质监测技术领域，具体涉及一种并/串行复用的多参数水质测定方法。

背景技术

以化学需氧量、生化需氧量、总有机碳、高锰酸盐指数、总磷、总氮、多环芳烃为代表的水质有机物综合分析指标，体现了水体有机污染和富营养化程度，被我国《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）采纳为评价水体质量的重要指标。此类综合性分析指标的特点体现了水中大量化学成分的综合效应，而不是单一成分的确定性效应，因此难以用传统上适用于单一理化指标分析的传感器来感知和测量。水质有机物综合分析指标的上述特点导致其分析过程复杂化，国家标准规定的分析流程操作步骤多、耗时长、需用的分析设备和分析试剂多、需要大量人工介入，因此要将其转换为高度自动化的快速在线分析时，需要解决一系列关键技术难题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供一种并/串行复用的多参数水质快速测定方法。

一种并/串行复用的多参数水质快速测定方法，其包括化学反应芯片、测量池、计量泵、光源、光谱仪和管路切换器。其特征在于：所述化学反应芯片为待测水样与化学试剂的反应场所，并在反应结束后生成反应液；所述光源发出光束测量池实现反应液的光能吸收；所述计量泵通过管路切换器驱动反应液从各化学反应芯片流入测量池并最后排出；所述测量池为反应液进行光能吸收测量的场所；所述光谱仪接收穿透所有测量池的光线进行光电和数模转换生成用于化学计量的数字化光信号；所述管路切换器控制每个化学反应芯片中反应液到测量池的流动方向。

优选的，所有给定水质测量参数的化学反应全部在所述化学反应芯片内并行完成。

优选的，所述单个化学反应芯片采用3D打印方式制成，对应给定水质参数的全部化学反应过程。

优选的，所述计量泵根据电脑指令，通过管路切换器，可根据化学反应时间长短调节反应液进入化学反应芯片和测量池的时间。

优选的，所述测量池以并列的方式排列，光波可同时穿透所有测量池。

优选的，所述光谱仪在分开的时段，以各参数规定的测定波长依序对不同的反应物进行光学计量，同一时刻有且仅有一种反应物进入对应的测量池，其他测量池空置。

优选的，单一的所述计量泵以负压抽吸方式实现所有水质参数的并/串行测定，节约能耗，且确保所有化学反应管路内的反应物不会泄漏到外部，造成二次污染。

本发明的一种并/串行复用的多参数水质测定方法，其包括化学反应芯片、测量池、计量泵、光源、光谱仪和管路切换器。该方法能够在同一时段并行进行多个水质参数测定的化学反应，然后在分开的时段重复使用同一光源对不同的反应物进行光学计量，从而显著提高了多个水质参数的测定速度。

附图说明

本图1是本发明第一实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施作进一步说明。

一种并/串行复用的多参数水质快速测定方法，其特征在于，包括化学反应芯片R1-R4、测量池D1-D4、计量泵P、光源L、光谱仪M和管路切换器S。水质测定开始后，计量泵P根据各测定参数化学反应时间长短，通过管路切换器S的切换动作，以负压抽吸方式依次将待测水样吸入各自对应的3D打印化学反应芯片R1-R4，与各测量参数相对应的所需化学试剂在化学反应芯片R1-R4内并行进行全部的化学反应，单个化学反应芯片可测定一个给定的水质参数；在化学反应芯片R1-R4内的化学反应过程完成后，计量泵P根据各测定参数化学反应完成时间的先后，通过管路切换器W的切换动作，以负压抽吸方式依次将各化学反应芯片R1-R4内生成的反应液吸入对应的测量池，，同一时刻有且仅有一种反应物进入对应的测量池D1-D4，其他测量池空置；然后光源L发出合成不同波长的光束连续地穿透多个并列的测量池D1-D4，在存在反应物的特定测量池产生光吸收效应。光谱仪M接收穿透所有测量池D1-D4的光线进行光电和数模转换生成用于化学计量的数字化光信号。光学测量完成后，计量泵P通过管路切换器S的切换，将的反应物抽取相应测量池内的反应物排空。重复上述过程，可串行进行所有水质参数的测定。

该种多水质参数测定方法，在同一时间段内，对不同的水质参数，并行进行化学反应；在化学反应结束后，利用化学反应不同的反应时间，通过同一套光学装置，对不同的反应物进行光学计量，极大的节省了测量时间和装置成本。

上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。