[00150637]一种水中总磷在线监测仪

①课题来源与背景; 水是自然环境中各个元素循环的重要媒质,人类生产与生活产生的污染物通常以水溶液形式排放到自然环境中,使自然环境中水体的化学成分和水质发生变化,从而影响工农业生产用水和人类生活用水。目前阶段,我国地表水污染形式依然相当严峻,含磷洗衣粉、磷氮化肥的大量使用容易造成磷污染,磷能够引起水中藻类疯长,因为磷是所有的生物生长所需的重要元素;它能导致湖中细菌大量繁殖,磷也是鱼类甚至湖泊的杀手,大量增殖的细菌消耗了水中的氧气,使依赖氧气生存的鱼类死亡,随后细菌也会因缺氧而死亡,最终导致湖泊老化、死亡。磷还可对热带地区的海滨水域造成与上述情况相似的水体富营养化的威胁。所以需要对水中磷元素进行监测。 ②技术原理及性能指标; 本监测仪结构包括蠕动泵、多通道排阀、光定量系统、反应检测系统、PLC控制系统、试剂瓶一、试剂瓶二和废液瓶。多通道排阀分别与待测水样、试剂瓶一、试剂瓶二、反应检测系统和废液瓶均连通。蠕动泵、多通道排阀和反应检测系统均与PLC控制系统电信号连接。其中光定量系统与蠕动泵和多通道排阀均连通,光定量系统与PLC控制系统电信号连接,反应检测系统包括消解室、石英玻璃瓶、发热丝、温度传感器和检测装置,石英玻璃瓶和检测装置均设置在消解室内,发热丝螺旋地缠绕在石英玻璃瓶的外侧,温度传感器设置在石英玻璃瓶内,发热丝、温度传感器和检测装置均与PLC控制系统连接。PLC控制系统根据温度传感器实时反馈的温度信号控制发热丝加热,确保消解反应在最佳温度范围进行。当检测完成后,双对流散热 风扇启动,消解室内形成极强的空气对流,因而散热效率高,大大缩短了消解反应废液的冷却时间。 ③技术的创造性与先进性; 本监测仪的PLC控制系统通过反应检测系统中温度传 感器实时反馈的温度值控制加热丝加热,使石英玻璃瓶内溶液进行化学反应时温度达到最佳范围,从而缩短了反应时间,提高了设备工作效率;另外,光定量系统与多通道排阀连通,对进入定量系统的水样、试剂进行直接测量,减小了误差,提高了测量精度,同时因缩短了连接管路从而避免了抽取、排出时形成管路残留而不能真实反应推送至石英玻璃瓶中的量的问题;再者,消解室的设置使检测装置进行比色检测时不受外部光线的影响,从而提高了检测结果的准确性。反应检测系统安装有双对流散热风扇,在反应检测完成以后,启动散热风扇,消解室内形成极强的空气对流,散热效率高,反应检测系统内废液快速冷却及时排出,提高了设备工作效率。石英玻璃管直插在多通道排阀上减少连接管路,石英玻璃管两侧对称地安装有红外发射器和红外接收器,蠕动泵配合多通道排阀抽吸水样或试剂进入石英玻璃管,红外计量装置通过液面折射光线引起光电信号变化,并将信号传给PLC控制系统,PLC控制系统根据红外计量装置传输的信号,灵敏切换蠕动泵和多通道排阀工作状态达到了准确定量的目的,测量结果精确度高、稳定性好。 ④技术的成熟程度,适用范围和安全性; 本监测仪在每次取样检测完成后,利用蠕动泵抽取一定量蒸馏水对光定量系统、管路等进行清洗,可以有效防止残留液体对光定量系统和管路的侵蚀,在一定程度上延长了设备的使用寿命。水样预处理系统采用水样回路设计,水压表向控制系统反馈信号,同时通过调节调压阀一和调压阀二使得水样以稳定的压力进入水处理系统,Y型过滤器过滤掉水样中的固体颗粒等堵塞物,水样进入溢流杯并在溢流杯中保持稳定的高度,溢流杯中的水样液位超过设定液位时则通过溢流管排出,该系统过滤了水样中杂质,调整了进水样压力,因而降低监测设备故障率,提高水样预处理系统的寿命,同时也使得本监测仪满足各种水环境的要求,适用于各种水源的总磷监测。 ⑤应用情况及存在的问题; 应用于水质监测设备技术领域。针对现有水中总磷检测过程中消解反应速率慢,检测周期长的问题,本监测仪可以缩短检测时间,提高检测设备工作效率,精确、稳定。 ⑥历年获奖情况; 2017年8月22日授权实用新型专利,专利号：ZL201720134717.4,专利名称：一种水中总磷在线监测仪。 ⑦成果简介要向社会公开 2017年8月22日新型授权公告,公告号：CN 206431125 U,专利名称：一种水中总磷在线监测仪。