[实用新型]一种智能化便携式氨氮检测仪

说明书

本实用新型涉及一种智能化便携式氨氮检测仪，属于氨氮检测设备领域。包括反应槽、蠕动泵、石英比色池、紫外光发生器、光密度检测装置、光电转换器件、电源、USB接口；所述反应槽、蠕动泵、石英比色池依次连通后，石英比色池再与反应槽连通，且石英比色池和反应槽之间设置有阀门；所述紫外光发生器和光密度检测装置分别设置在石英比色池的两侧；所述光电转换器件与光密度检测装置连接后再与USB接口连接，所述电源为各部件提供动力源。本实用新型能够将检测结果与智能终端对接，可从终端上直接查看数据，记录方便；同时，本实用新型的氨氮检测仪耗能低、使用方便，极大地降低了检测成本，可广泛应用于地表水、地下、生活污水和工业废水测定。

技术领域

本实用新型属于氨氮检测设备领域，尤其涉及一种适于野外或偏远地区氨氮监测工作的便携式氨氮检测仪。

背景技术

水环境恶化已经成为当今世界水资源的三大问题之一。随着工农业生产的发展、城镇的扩增、人口的增多，人类对水的需求量日益增加，同时也使废水排放量增加。未经处理的废水会使某些有害物质进入水体，引起天然水体发生物理和化学上的变化，使水质变坏，即水体受到污染。目前，富营养化已经成为全球水体污染的主要病症。其中，引起水体富营养化从而导致水中生态失衡的最根本因素之一就是氮元素的过量输入。与氮元素相关的水质指标有氨氮、硝态氮、亚硝态氮、总氮等，水体中这些指标的超标均会引起水体富营养化。氨氮(NH₃-N)是水体富营养化的重要因素，水中的氨氮以游离氨(NH₃)和离子氨(NH₄⁺)形式存在，是污染水处理中的主要去除对象。氨氮含量较高时，会对水体动物产生很强的神经性毒害，对人体也有不同程度的危害。例如：水体中的分子氨浓度过高时会使鱼虾产生毒血症，长期的氨浓度偏高则将影响水生物的生长繁殖，严重的将中毒至死，被人食用后会对人体产生刺激。国际上一般认为，总氨浓度为0.2mg·L^-1是水体富营养化的发生浓度。我国的《地表水环境质量标准》也规定，地表水氨氮和总氮浓度的1类标准限值分别为0.15和0.2mg·L^-1.由此可见，研究水体氮元素含量对控制水体富营养化进而平衡水质生态具有重大意义。

根据国家标准GB/T 18204.25-2000，采用纳氏试剂法检测氨氮含量，需先在比色管中反应十分钟，再用分光光度计检测吸光度值，实验操作步骤繁琐，且该反应操作仅能在室内进行，不方便野外水体检测。为此，人们研究了多种便于携带的氨氮检测装置。例如，中国实用新型专利201720093670.1公开了一种便携式氨氮离子浓度检测的传感器模组，该检测装置融合了光电探测技术和化学领域的知识，根据被检测氨氮离子与化学试剂反应生成胶状络合物的含量来判断氨氮离子在溶剂中的浓度，利用光电转换技术，将氨氮络合物对可见光的吸收量转化为电压信号，在经过CPU芯片对信号的模拟采集，分析和处理，最终将被测溶液中氨氮离子浓度的数值显示在液晶屏上，供操作者记录与分析。然而，该检测装置存在如下两个方面的问题，一是光源和检测器等核心部件太过简化，一般比色法检测氨氮含量时，单色(或称精确波长)光源的质量对检测结果影响很大，然而该装置的光源只是由一个中心波长454nm，带宽430nm到500nm的LED冷光源提供，未经透镜聚光、单色器分光处理，工艺技术略显粗糙，不知作者想采用那种方法检测氨氮含量(纳氏试剂法，入射光波长425纳米；靛酚蓝法，入射光波长697.5nm)，光源质量会很大程度上影响分析结果；检测器也未见信号放大组件，不知能否接受到透过光密度信号，这两大核心部件的过于简化的处理将导致检测结果的精确度和可信度。另一方面，该装置只是把各组件简化、紧凑化了，未见对被检测样品的相关处理技术，还是要在实验室里做相关生色反应，仪器的便携性有了，检测所用的化学试剂及药品未必便携。