[实用新型]一种采用颜色传感器自动测量水质中离子的装置

说明书

本实用新型涉及一种采用颜色传感器自动测量水质中离子的装置，装置包括测量池，设置在测量池内的搅拌器以及与测量池连通的标准盐酸溶液供给机构、酚酞溶液供给机构、甲基橙溶液供给机构，所述测量池内设有颜色传感器，颜色传感器通过信号板连接控制系统。本专利通过采用颜色传感器识别颜色突变终点，自动滴定、测量，完全替代了手工滴定和人工判断终点，完全符合相关标准和方法，能够实时、准确地测量水质中的碳酸根、重碳酸根和氢氧根含量。

技术领域

本实用新型属于化学水质分析领域，尤其是涉及一种采用颜色传感器自动测量水质中碳酸根/重碳酸根/氢氧根离子浓度的装置。

背景技术

碳酸根和重碳酸根是原油等采矿行业分离水中主要的阴离子，测定采矿过程中地层水的碳酸根和重碳酸根浓度有助于确定地层水的硬度、种类和分离水中二氧化碳的量。目前水质中的碳酸根/重碳酸根/氢氧根的测定采用酚酞和甲基橙作为指示剂，用已知浓度的标准盐酸进行滴定，由于酚酞的变色pH范围为8.2-10.0，甲基橙的变色pH范围为3.1-4.4，在指示剂变色范围内，存在不同人员判断终点不同的问题，容易造成盐酸溶液用量上的误差，导致计算碳酸根/重碳酸根/氢氧根的的含量存在误差，本专利基于以上的技术缺陷，提供一种采用颜色传感器自动测量水质中碳酸根和重碳酸根的方法和装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术存在的缺陷，提供一种采用颜色传感器自动测量水质中碳酸根和重碳酸根的方法和装置，而且，水质中含有少量硫酸根、磷酸根、铜离子、氯离子、二氧化碳亦不影响对碳酸根、重碳酸根含量的测定。本实用新型的原理主要是通过颜色传感器，一种优选的器件为TCS34725，代替人工进行滴定终点的自动判断。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种采用颜色传感器自动测量水质中离子的装置，包括测量池，设置在测量池内的搅拌器以及与测量池连通的标准盐酸溶液供给机构、酚酞溶液供给机构、甲基橙溶液供给机构，所述测量池内设有颜色传感器，颜色传感器通过信号板连接控制系统；

所述标准盐酸溶液供给机构包括标准盐酸溶液池，与标准盐酸溶液池连接的标准盐酸溶液供给管，标准盐酸溶液供给管的端部连接测量池，标准盐酸溶液供给管上安装第一定量泵；

所述酚酞溶液供给机构包括酚酞溶液池，与酚酞溶液池连接的酚酞溶液供给管，酚酞溶液供给管的端部连接测量池，酚酞溶液供给管上安装第二定量泵；

所述甲基橙溶液供给机构包括甲基橙溶液池，与甲基橙溶液池连接的甲基橙溶液供给管，甲基橙溶液供给管的端部连接测量池，甲基橙溶液供给管上安装第三定量泵。

进一步，所述控制系统信号连接搅拌器、第一定量泵、第二定量泵以及第三定量泵。

进一步，所述控制系统带有显示屏和按键，控制系统连接电源，其中，控制系统的芯片型号为i.mx287。

进一步，所述测量池上设有进水口、出水口以及排污口。

进一步，所述颜色传感器的型号为TCS34725。颜色传感器对相似颜色和色调的检测可靠性较高。一种优选的颜色传感器为红绿蓝颜色传感器，它是通过测量构成物体颜色的三基色的反射比率实现颜色检测的。由于这种颜色检测法精密度极高，所以红绿蓝颜色传感器能准确区别极其相似的颜色，甚至相同颜色的不同色调。本实用新型通过红绿蓝颜色传感器检测混合溶液颜色的方式来确定滴定终点。

一种采用颜色传感器自动测量水质中离子的方法，包括如下步骤：

S1、取待测水样0.2-10mL，记待测水样体积为V，加入经煮沸30分钟的去离子水50mL，记录此时该混合溶液的颜色值为空白颜色值；

S2、向步骤S1中混合溶液加入3滴酚酞试剂，测定此时混合溶液的颜色值，记为初始颜色值；