本實(shí)用新型涉及多種無(wú)機(jī)鹽的監(jiān)測(cè)裝置，更具體而言，涉及一種用于硝酸鹽和亞硝酸鹽的監(jiān)測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

水體中的硝酸鹽和亞硝酸鹽是水中營(yíng)養(yǎng)鹽的兩種類型，是造成富營(yíng)養(yǎng)化的主要因素，實(shí)現(xiàn)對(duì)硝酸鹽測(cè)量主要依據(jù)國(guó)標(biāo)鎘柱還原方法，將水中的硝酸鹽還原為亞硝酸鹽，加上水中原有的亞硝酸鹽，通過(guò)鹽酸萘乙二胺方法進(jìn)行顯色，生成玫瑰紅色的偶氮燃料，在波長(zhǎng)為540nm的條件下測(cè)量其吸光度，得到硝酸鹽與亞硝酸鹽的總和，再減去未經(jīng)還原的亞硝酸鹽濃度，即獲得水樣中硝酸鹽濃度。

但是上述方法用于在線監(jiān)測(cè)存在以下缺點(diǎn)：測(cè)試過(guò)程使用鎘柱，毒性較大，廢液存在對(duì)環(huán)境造成二次污染的問題；同時(shí)鎘柱使用時(shí)間長(zhǎng)后需要再生，造成檢測(cè)結(jié)果重復(fù)性差，效率低。

因此，如何提高硝酸鹽和亞硝酸鹽監(jiān)測(cè)結(jié)果的穩(wěn)定性和還原效率，降低對(duì)環(huán)境的毒性污染，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于此，本實(shí)用新型提出了一種用于硝酸鹽和亞硝酸鹽的監(jiān)測(cè)裝置，運(yùn)用無(wú)毒的緩沖溶液和紫外燈進(jìn)行還原，具有測(cè)試結(jié)果穩(wěn)定性好，還原率高，且不產(chǎn)生環(huán)境毒性污染的優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)用新型提出的一種用于硝酸鹽和亞硝酸鹽的監(jiān)測(cè)裝置，包括多通閥、試劑容器、注射器、還原管、用于為還原管提供紫外光的紫外還原燈、用于測(cè)定亞硝酸鹽濃度值的比色結(jié)構(gòu)，所述多通閥的進(jìn)出口分別與試劑容器的出口、所述注射器的進(jìn)出口、所述還原管的進(jìn)出口及比色結(jié)構(gòu)的進(jìn)口連接，所述多通閥可切換所述注射器的進(jìn)出口與所述試劑容器的出口、所述還原管的進(jìn)出口及比色結(jié)構(gòu)的進(jìn)口連通。

作為上述的用于硝酸鹽和亞硝酸鹽的監(jiān)測(cè)裝置在一方面的改進(jìn)，優(yōu)選地，還包括用于提供樣品的進(jìn)樣排液通道，所述進(jìn)樣排液通道的出口與所述多通閥的其中一個(gè)進(jìn)出口連通，所述進(jìn)樣排液通道的進(jìn)口還與所述比色結(jié)構(gòu)的出口連通，所述多通閥可切換所述注射器的進(jìn)出口與所述進(jìn)樣排液通道的出口連通。

作為上述的用于硝酸鹽和亞硝酸鹽的監(jiān)測(cè)裝置在一方面的改進(jìn)，優(yōu)選地，所述試劑容器包括緩沖液容器、顯色劑容器、清洗液容器，所述緩沖液容器、顯色劑容器、清洗液容器的出口通過(guò)所述多通閥的進(jìn)出口可選擇地與所述注射器的進(jìn)出口連通。

作為上述的用于硝酸鹽和亞硝酸鹽的監(jiān)測(cè)裝置在一方面的改進(jìn)，優(yōu)選地，所述緩沖液容器用于盛裝Tris-DTPA緩沖液。

作為上述的用于硝酸鹽和亞硝酸鹽的監(jiān)測(cè)裝置在一方面的改進(jìn)，優(yōu)選地，所述多通閥為旋轉(zhuǎn)多通閥。

作為上述的用于硝酸鹽和亞硝酸鹽的監(jiān)測(cè)裝置在一方面的改進(jìn)，優(yōu)選地，所述還原管為壁厚小于2mm的環(huán)形石英管；所述還原管的外部涂覆反光材料；所述還原管的進(jìn)出口位于所述還原管的下部，所述還原管的上部設(shè)置有開口。

作為上述的用于硝酸鹽和亞硝酸鹽的監(jiān)測(cè)裝置在一方面的改進(jìn)，優(yōu)選地，所述還原管及紫外還原燈均為圓管狀結(jié)構(gòu)，所述紫外還原燈位于所述還原管的內(nèi)部，所述還原管的直徑大于所述紫外還原燈的直徑。

作為上述的用于硝酸鹽和亞硝酸鹽的監(jiān)測(cè)裝置在一方面的改進(jìn)，優(yōu)選地，所述還原管與所述紫外還原燈的直徑差小于2mm。

作為上述的用于硝酸鹽和亞硝酸鹽的監(jiān)測(cè)裝置在一方面的改進(jìn)，優(yōu)選地，還包括控制主機(jī)，所述控制主機(jī)與所述多通閥、注射器及還原燈連接，所述控制主機(jī)用于控制所述多通閥的導(dǎo)通狀態(tài)、所述注射器的動(dòng)作以及還原燈的供電與斷電。

作為上述的用于硝酸鹽和亞硝酸鹽的監(jiān)測(cè)裝置在一方面的改進(jìn)，優(yōu)選地，還包括用于采集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集儀，所述控制主機(jī)為PLC或單片機(jī)，所述控制主機(jī)還包括發(fā)射模塊，所述發(fā)射模塊用于將所述數(shù)據(jù)采集儀監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)發(fā)送至遠(yuǎn)程接收終端。

根據(jù)本實(shí)用新型提出的一種用于硝酸鹽和亞硝酸鹽的監(jiān)測(cè)裝置，包括多通閥、試劑容器、注射器、還原管、用于為還原管提供紫外光的紫外還原燈、用于測(cè)定亞硝酸鹽濃度值的比色結(jié)構(gòu)，多通閥的進(jìn)出口分別與試劑容器的出口、注射器的進(jìn)出口、還原管的進(jìn)出口及比色結(jié)構(gòu)的進(jìn)口連接，多通閥可切換注射器的進(jìn)出口與試劑容器的出口、還原管的進(jìn)出口及比色結(jié)構(gòu)的進(jìn)口連通。通過(guò)切換多通閥，可以選擇注射器的進(jìn)出口與試劑容器的出口、還原管的進(jìn)出口及比色結(jié)構(gòu)的進(jìn)口連通，當(dāng)選擇與試劑容器的出口連通時(shí)，進(jìn)入注射器的待檢測(cè)液可以加入硝酸鹽還原所需要的試劑(比如作用為還原劑的緩沖液)、測(cè)定亞硝酸鹽濃度所需要的顯色劑、以及檢測(cè)后用于清洗裝置的清洗液；當(dāng)選擇與還原管的進(jìn)出口連通時(shí)，可將注射器中含有還原劑的待檢測(cè)液加入還原管中，以及將還原后的待檢測(cè)液返回輸送至注射器中；當(dāng)選擇與比色結(jié)構(gòu)的進(jìn)口連通時(shí)，可將還原后的待檢測(cè)液注入比色結(jié)構(gòu)，以測(cè)定亞硝酸鹽濃度。因此，本實(shí)用新型可以運(yùn)用無(wú)毒的緩沖溶液(如Tris-DTPA緩沖液)和紫外燈進(jìn)行還原，具有測(cè)試結(jié)果穩(wěn)定性好，還原率高，且不產(chǎn)生環(huán)境毒性污染的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型一種用于硝酸鹽和亞硝酸鹽的監(jiān)測(cè)裝置的示意圖；

圖中：10多通閥；20試劑容器；21緩沖液容器；22顯色劑容器；23清洗液容器；30注射器；40還原管；50紫外還原燈；60比色結(jié)構(gòu)；70進(jìn)樣排液通道。

具體實(shí)施方式

為了能夠更清楚地理解本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

參見圖1，本實(shí)用新型提出的一種用于硝酸鹽和亞硝酸鹽的監(jiān)測(cè)裝置，包括多通閥10、試劑容器20、注射器30、還原管40、用于為還原管40提供紫外光的紫外還原燈50、用于測(cè)定亞硝酸鹽濃度值的比色結(jié)構(gòu)60，多通閥10的進(jìn)出口分別與試劑容器20的出口、注射器30的進(jìn)出口、還原管40的進(jìn)出口及比色結(jié)構(gòu)60的進(jìn)口連接，多通閥10可切換注射器30的進(jìn)出口與試劑容器20的出口、還原管40的進(jìn)出口及比色結(jié)構(gòu)60的進(jìn)口連通。該方案中，通過(guò)切換多通閥10，可以選擇注射器30的進(jìn)出口與試劑容器20的出口、還原管40的進(jìn)出口及比色結(jié)構(gòu)60的進(jìn)口連通，當(dāng)選擇與試劑容器20的出口連通時(shí)，進(jìn)入注射器的待檢測(cè)液可以加入硝酸鹽還原所需要的試劑(比如作用為還原劑的緩沖液)、測(cè)定亞硝酸鹽濃度所需要的顯色劑、以及檢測(cè)后用于清洗裝置的清洗液；當(dāng)選擇與還原管40的進(jìn)出口連通時(shí)，可將注射器中含有還原劑的待檢測(cè)液加入還原管中，以及將還原后的待檢測(cè)液返回輸送至注射器中；當(dāng)選擇與比色結(jié)構(gòu)的進(jìn)口連通時(shí)，可將還原后的待檢測(cè)液注入比色結(jié)構(gòu)，以測(cè)定亞硝酸鹽濃度。前述的注射器30、比色結(jié)構(gòu)，可以參考現(xiàn)有技術(shù)。本案中，可以運(yùn)用無(wú)毒的緩沖溶液(如Tris-DTPA緩沖液)和紫外燈進(jìn)行還原，具有測(cè)試結(jié)果穩(wěn)定性好，還原率高，且不產(chǎn)生環(huán)境毒性污染的優(yōu)點(diǎn)。

上述的監(jiān)測(cè)裝置，需要測(cè)量的硝酸鹽和亞硝酸鹽溶液(待檢測(cè)液)可以手動(dòng)或自動(dòng)加入注射器30中，優(yōu)選地，還包括用于提供樣品的進(jìn)樣排液通道70，進(jìn)樣排液通道70的出口與多通閥10的其中一個(gè)進(jìn)出口連通，進(jìn)樣排液通道70的進(jìn)口還與比色結(jié)構(gòu)60的出口連通，多通閥10可切換注射器30的進(jìn)出口與進(jìn)樣排液通道70的出口連通。通過(guò)設(shè)置進(jìn)樣排液通道70，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加入待檢測(cè)液，方便，效率高。

上述方案中，為便于加入不同的試劑(作為還原劑的緩沖液、用于測(cè)量濃度的顯色劑、用于清洗的清洗液等)，試劑容器20優(yōu)選包括緩沖液容器21、顯色劑容器22、清洗液容器23，緩沖液容器21、顯色劑容器22、清洗液容器23的出口通過(guò)多通閥10的進(jìn)出口可選擇地與注射器30的進(jìn)出口連通，注射器30的進(jìn)出口也可以選擇切換與每種試劑的出口連通，從而實(shí)現(xiàn)在不同的測(cè)試階段，加入不同的溶劑。

上述方案中，緩沖液是用于硝酸鹽還原的緩沖液，即為還原劑，優(yōu)選地，緩沖液容器21用于盛裝Tris-DTPA緩沖液(Tris-DTPA為三(羥甲基)氨基甲烷-二乙基三胺五乙酸)，由于還原劑成分采用無(wú)毒的tris-DTPA緩沖液，與國(guó)標(biāo)的鎘柱還原法相比對(duì)環(huán)境更加友好，不造成環(huán)境污染，無(wú)需更換鎘柱，對(duì)操作人員更加安全。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以采用其他的還原劑。

上述方案中，多通閥的原理是通過(guò)切換不同的入口可以更換加入或輸出的試劑或者試樣，只要實(shí)現(xiàn)上述的導(dǎo)通狀態(tài)即可，為便于對(duì)多通閥10的控制，優(yōu)選地，多通閥10為旋轉(zhuǎn)多通閥。

上述方案中，優(yōu)選地，還原管40為壁厚小于2mm的環(huán)形石英管；還原管40的外部涂覆反光材料；還原管40的進(jìn)出口位于還原管40的下部，還原管40的上部設(shè)置有開口。通過(guò)采用壁厚小于2mm的環(huán)形石英管作為還原管，透光率高(最高可超過(guò)99％)，可以有效減少紫外光損失，保證較高還原率；同時(shí)，通過(guò)在還原管40外部涂覆反光材料，可以防止紫外光透過(guò)石英管造成光損失，從光源角度提高紫外光利用率；另外，還原管40的水路結(jié)構(gòu)采用下部進(jìn)樣和下部排樣的方式，上端開口，管路鏈接外部保持壓力平衡，此種結(jié)構(gòu)方式保證無(wú)樣品殘留，每次檢測(cè)后并對(duì)其進(jìn)行清洗，保證了檢測(cè)結(jié)果的獨(dú)立準(zhǔn)確性。

上述方案中，優(yōu)選地，還原管40及紫外還原燈50均為圓管狀結(jié)構(gòu)，紫外還原燈50位于還原管40的內(nèi)部，還原管40的直徑大于紫外還原燈50的直徑，這樣，可以提高紫外光照射效果，提高還原效率。

上述方案中，優(yōu)選地，還原管40與紫外還原燈50的直徑差小于2mm。通過(guò)該方案，一方面防止空間間隔太大造成光強(qiáng)損失，有效地提高了光的利用率；另一方面也間隔距離小提高了空間利用率，減小模塊體積，便于應(yīng)用到儀器集成系統(tǒng)中。

需要說(shuō)明的是，紫外還原管內(nèi)腔尺寸和體積設(shè)計(jì)依據(jù)比色結(jié)構(gòu)60尺寸和管路體積綜合計(jì)算，滿足檢測(cè)需求同時(shí)降低了試劑消耗量，一定程度上降低了運(yùn)行成本，延長(zhǎng)了維護(hù)周期。

上述方案中，為便于對(duì)該監(jiān)測(cè)裝置的自動(dòng)化控制，優(yōu)選地，還包括控制主機(jī)，控制主機(jī)與多通閥10、注射器30及還原燈50連接，控制主機(jī)用于控制多通閥10的導(dǎo)通狀態(tài)、注射器的動(dòng)作以及還原燈50的供電與斷電。通過(guò)設(shè)置控制主機(jī)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)加入待檢測(cè)液、自動(dòng)加入還原劑、自動(dòng)打開紫外還原燈，自動(dòng)化程度高。

上述方案中，為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理，優(yōu)選地，還包括用于采集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集儀，控制主機(jī)為PLC或單片機(jī)，控制主機(jī)還包括發(fā)射模塊，發(fā)射模塊用于將數(shù)據(jù)采集儀監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)發(fā)送至遠(yuǎn)程接收終端。數(shù)據(jù)發(fā)送可以通過(guò)CDMA/GPRS或北斗等方式。

采用上述檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法如下：

由控制主機(jī)的控制下，將待檢測(cè)液由進(jìn)樣排液通道70進(jìn)入，控制多通閥10進(jìn)樣口與注射器30進(jìn)出口連通，然后切換多通閥10使注射器30的進(jìn)出口與試劑容器20的出口連通，控制切換注入相應(yīng)比例的還原劑，進(jìn)行充分混合后，將混合液注出由底部進(jìn)入還原管40，由控制主機(jī)對(duì)應(yīng)控制程序打開紫外還原燈50，照射預(yù)定時(shí)間(如3min)后完成還原流程，硝酸鹽在此還原過(guò)程中轉(zhuǎn)換為亞硝酸鹽，結(jié)束后將其重新從底部注出，進(jìn)入注射器30中，再控制多通閥10切換加入鹽酸萘乙二胺顯色劑，充分混合后進(jìn)行顯色，預(yù)定時(shí)間(如3min)顯色完成后將其注入比色結(jié)構(gòu)60，由波長(zhǎng)為540nm的LED燈作為光源，光電池作為檢測(cè)器，以空白為參比，測(cè)量其吸光度，再對(duì)應(yīng)內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算出總亞硝酸鹽濃度值，即為原水中硝酸鹽和亞硝酸鹽濃度的總和。檢測(cè)完成后，控制切換多通閥10將顯色液排出系統(tǒng)外部，同時(shí)，切換多通閥10使注射器30的進(jìn)出口與試劑容器20的出口連通，加入清洗液，對(duì)管路進(jìn)行清洗，防止顯色液殘留影響下一次檢測(cè)結(jié)果。

亞硝酸鹽的檢測(cè)步驟如下：由控制主機(jī)控制多通閥10，將待檢測(cè)液注入注射器30，再切換進(jìn)樣口，按一定配比加入鹽酸萘乙二胺顯色劑，充分混勻后，進(jìn)行顯色預(yù)定時(shí)間(如3min)，顯色完成后將其注入比色結(jié)構(gòu)60，由波長(zhǎng)為540nm的LED燈做為光源，光電池作為檢測(cè)器，空白做為參比，測(cè)定其吸光度，對(duì)應(yīng)其標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度計(jì)算出亞硝酸鹽的濃度。檢測(cè)完溶液由注射器控制排出系統(tǒng)外部。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。