硫離子現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)分析儀的制作方法
【專利摘要】硫離子現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)分析儀，涉及一種硫離子分析儀。設(shè)有進(jìn)樣閥、定量環(huán)、蠕動(dòng)泵、曲線混合管、恒溫加熱裝置、膜分離裝置、光纖、流通池、發(fā)光二極管光源、光電檢測(cè)器、樣品瓶、反應(yīng)試劑瓶、吸收試劑瓶、實(shí)驗(yàn)廢液收集瓶、主控制模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、進(jìn)樣閥控制模塊、蠕動(dòng)泵控制模塊、溫度控制模塊、通訊模塊、液晶顯示模塊。不需要額外的試劑對(duì)硫離子進(jìn)行顯色反應(yīng)，整個(gè)過(guò)程方便，快速?？涩F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行待測(cè)樣品的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線繪制，并對(duì)一般水樣及過(guò)濾后的間隙水中硫離子的含量進(jìn)行及時(shí)測(cè)定，樣品無(wú)需運(yùn)輸及冷藏保存，整個(gè)測(cè)定過(guò)程中結(jié)合了自動(dòng)進(jìn)樣、在線混合及在線分離的技術(shù)，并可應(yīng)對(duì)在較惡劣的海況下，進(jìn)行無(wú)人操作。
【專利說(shuō)明】
硫離子現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)分析儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種硫離子分析儀，尤其是涉及一種針對(duì)可現(xiàn)場(chǎng)直接測(cè)定一般水樣以及塘泥或沉積物間隙水中硫離子含量的硫離子現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)分析儀。
【背景技術(shù)】
[0002]由于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，煤、石油等含硫化合物使用日趨增加，大量未經(jīng)處理的硫化物會(huì)通過(guò)不同途徑進(jìn)入水體和空氣中。在光照或高溫條件下，不穩(wěn)定的硫化物易形成H2S和SO2氣體，會(huì)對(duì)人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)和上呼吸道系統(tǒng)造成強(qiáng)烈刺激，從而引起人體中毒事件。硫化物的過(guò)度排放給人類健康帶來(lái)極大危害。水體中的硫化物主要源自于工業(yè)排污，以及水中空氣不足時(shí)有機(jī)物的分解。尤其是，水體底質(zhì)在厭氧環(huán)境下，生物的作用會(huì)釋放出一定量的硫化物。水中所含硫化物是耗氧物質(zhì)，能降低水中的溶解氧。同時(shí)，硫化物也可與生物血液中的血紅蛋白結(jié)合，產(chǎn)生硫血紅蛋白，從而降低機(jī)體中血液的攜氧能力，造成細(xì)胞組織缺氧，從而抑制一些水生生物活動(dòng)。比如養(yǎng)殖環(huán)境底質(zhì)中硫化物的濃度過(guò)高，就易使養(yǎng)殖生物的鰓組織產(chǎn)生很強(qiáng)的刺激和腐蝕作用，嚴(yán)重情況下可使組織產(chǎn)生凝血性壞死，鰓組織成現(xiàn)褐色，鰓蓋緊閉，生物因呼吸困難而窒息死亡，對(duì)養(yǎng)殖業(yè)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。
[0003]目前，測(cè)定水中硫化物含量的方法中比較常用的有亞甲基藍(lán)法、碘量法。但是由于這些方法的前處理比較復(fù)雜，對(duì)操作者的要求較高，實(shí)驗(yàn)重現(xiàn)性并不理想。并且，如果樣品有一定色度時(shí)，這種以光度法定量的結(jié)果就無(wú)法讓人信服。還有一些方法利用配備有電導(dǎo)檢測(cè)器或者安培檢測(cè)器的離子色譜儀實(shí)現(xiàn)對(duì)硫離子的間接或者直接檢測(cè)，但這些方法對(duì)海水以及基質(zhì)復(fù)雜的水樣，其柱分離及檢測(cè)的效果就不十分理想，且無(wú)法實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，操作復(fù)雜，測(cè)定成本也較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型目的在于提供一種硫離子現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)分析儀。
[0005]本實(shí)用新型設(shè)有進(jìn)樣閥、定量環(huán)、蠕動(dòng)栗、曲線混合管、恒溫加熱裝置、膜分離裝置、光纖、流通池、發(fā)光二極管光源、光電檢測(cè)器、樣品瓶、反應(yīng)試劑瓶、吸收試劑瓶、實(shí)驗(yàn)廢液收集瓶、主控制模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、進(jìn)樣閥控制模塊、蠕動(dòng)栗控制模塊、溫度控制模塊、通訊模塊、液晶顯示模塊；
[0006]所述定量環(huán)設(shè)于進(jìn)樣閥上，定量環(huán)用于樣品的存儲(chǔ)，樣品瓶和反應(yīng)試劑瓶通過(guò)蠕動(dòng)栗接進(jìn)樣閥，吸收試劑瓶通過(guò)蠕動(dòng)栗接膜分離裝置，曲線混合管用于調(diào)整樣品與試劑的混合及反應(yīng)時(shí)間，曲線混合管兩端分別接進(jìn)樣閥和膜分離裝置，恒溫加熱裝置設(shè)于曲線混合管外部，光纖、流通池、發(fā)光二極管光源和光電檢測(cè)器組成分光檢測(cè)模塊，膜分離裝置的吸收試劑出口接流通池，進(jìn)樣閥、膜分離裝置、流通池的廢液輸出接實(shí)驗(yàn)廢液收集瓶，發(fā)光二極管光源發(fā)出的光通過(guò)光纖進(jìn)入流通池并被流通池中的硫離子部分吸收，剩余的光通過(guò)光纖進(jìn)入光電檢測(cè)器，光電檢測(cè)器的采集信號(hào)輸出端接主控制模塊，主控制模塊分別與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、進(jìn)樣閥控制模塊、蠕動(dòng)栗控制模塊、溫度控制模塊、通訊模塊、液晶顯示模塊連接，進(jìn)樣閥控制模塊的控制信號(hào)輸出端接進(jìn)樣閥，蠕動(dòng)栗控制模塊的控制信號(hào)輸出端接蠕動(dòng)栗，溫度控制模塊的控制信號(hào)輸出端接恒溫加熱裝置，通訊模塊的輸出送至上位機(jī)。
[0007]所述進(jìn)樣閥可采用六通、八通、十通等進(jìn)樣閥。
[0008]所述膜分離裝置可采用直線形、多重S曲線形、片式或管式膜分離裝置。
[0009]所述恒溫混合模塊可采用電加熱形式恒溫控制模塊。
[0010]所述發(fā)光二極管光源可采用各種不同波長(zhǎng)的高亮度發(fā)光二極管。
[0011]本實(shí)用新型采用流動(dòng)注射-膜分離-直接紫外法，通過(guò)膜介質(zhì)將硫化氫從處理后的樣品水樣中分離出來(lái)，被吸收試劑吸收后通過(guò)直接紫外法測(cè)定硫離子的含量。本實(shí)用新型不需要額外的試劑對(duì)硫離子進(jìn)行顯色反應(yīng)，整個(gè)過(guò)程方便，快速。本實(shí)用新型可現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行待測(cè)樣品的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線繪制，并對(duì)一般水樣及過(guò)濾后的間隙水中硫離子的含量進(jìn)行及時(shí)測(cè)定，樣品無(wú)需運(yùn)輸及冷藏保存，整個(gè)測(cè)定過(guò)程中結(jié)合了自動(dòng)進(jìn)樣、在線混合及在線分離的技術(shù)，并可應(yīng)對(duì)在較惡劣的海況下，進(jìn)行無(wú)人操作。在保證測(cè)定準(zhǔn)確度的要求下，大大節(jié)省了人工勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短了測(cè)定時(shí)間。
[0012]本實(shí)用新型利用蠕動(dòng)栗，從各種試劑容器吸出試劑及試樣溶液，在流路系統(tǒng)中將試樣與試劑混和，在膜分離模塊中硫化氫從混合后的試樣進(jìn)入測(cè)定流路至流通式比色池，最終由檢測(cè)器完成檢測(cè)的分析過(guò)程。
[0013]本實(shí)用新型的實(shí)驗(yàn)過(guò)程分成兩個(gè)步驟:標(biāo)準(zhǔn)工作曲線溶液的測(cè)定和一般水樣及間隙水樣品的測(cè)定，即通過(guò)進(jìn)樣蠕動(dòng)栗將預(yù)先所配制的一定梯度濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液或者待測(cè)水樣，輸送進(jìn)入自動(dòng)進(jìn)樣閥定量環(huán)中，隨著閥位的切換，標(biāo)準(zhǔn)溶液或者待測(cè)水樣由反應(yīng)試劑載入混合器混合后進(jìn)入硫化氫膜分離器。經(jīng)吸收試劑吸收后的硫化氫在吸收試劑的載動(dòng)下直接進(jìn)入分光測(cè)定模塊。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下的特點(diǎn):
[0015](I)整個(gè)測(cè)定過(guò)程中結(jié)合了自動(dòng)進(jìn)樣、在線混合及在線膜分離的技術(shù)，整個(gè)分析過(guò)程無(wú)需人為干預(yù)，并可應(yīng)對(duì)在較惡劣的海況下，進(jìn)行無(wú)人操作測(cè)定，在保證測(cè)定的準(zhǔn)確度的條件下，大大減輕了人工勞動(dòng)強(qiáng)度。
[0016](2)測(cè)樣速度快，可同時(shí)進(jìn)行工作曲線和樣品的連續(xù)測(cè)定，提高了測(cè)樣的速率，且具有良好的準(zhǔn)確度和精密度。
[0017](3)消耗的試劑量少，且無(wú)需額外加入試劑對(duì)硫離子顯色，有效地提高分析速度，節(jié)省了試劑的使用量，從而降低了分析測(cè)試的成本，且整個(gè)過(guò)程環(huán)境友好。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)及流路不意圖。
[0019]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的控制電路組成框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下通過(guò)【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
[0021]參見(jiàn)圖1和2，本實(shí)用新型實(shí)施例設(shè)有進(jìn)樣閥1、定量環(huán)2、蠕動(dòng)栗3、曲線混合管4、恒溫加熱裝置5、膜分離裝置6、光纖7、流通池8、發(fā)光二極管光源9、光電檢測(cè)器10、樣品瓶11、反應(yīng)試劑瓶12、吸收試劑瓶13、實(shí)驗(yàn)廢液收集瓶14、主控制模塊15、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊16、進(jìn)樣閥控制模塊17、蠕動(dòng)栗控制模塊18、溫度控制模塊19、通訊模塊20、液晶顯示模塊21 ；所述定量環(huán)2設(shè)于進(jìn)樣閥I上，定量環(huán)2用于樣品的存儲(chǔ)，樣品瓶11和反應(yīng)試劑瓶12通過(guò)蠕動(dòng)栗3接進(jìn)樣閥I，吸收試劑瓶13通過(guò)蠕動(dòng)栗3接膜分離裝置6，曲線混合管4用于調(diào)整樣品與試劑的混合及反應(yīng)時(shí)間，曲線混合管4兩端分別接進(jìn)樣閥I和膜分離裝置6，恒溫加熱裝置5設(shè)于曲線混合管4外部，光纖7、流通池8、發(fā)光二極管光源9和光電檢測(cè)器10組成分光檢測(cè)模塊，膜分離裝置6的吸收試劑出口接流通池8，進(jìn)樣閥1、膜分離裝置6、流通池8的廢液輸出接實(shí)驗(yàn)廢液收集瓶14，發(fā)光二極管光源9發(fā)出的光通過(guò)光纖7進(jìn)入流通池8并被流通池8中的硫離子部分吸收，剩余的光通過(guò)光纖7進(jìn)入光電檢測(cè)器10，光電檢測(cè)器10的采集信號(hào)輸出端接主控制模塊15，主控制模塊15分別與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊16、進(jìn)樣閥控制模塊17、蠕動(dòng)栗控制模塊18、溫度控制模塊19、通訊模塊20、液晶顯示模塊21連接，進(jìn)樣閥控制模塊17的控制信號(hào)輸出端接進(jìn)樣閥I，蠕動(dòng)栗控制模塊18的控制信號(hào)輸出端接蠕動(dòng)栗3，溫度控制模塊19的控制信號(hào)輸出端接恒溫加熱裝置5，通訊模塊20的輸出送至上位機(jī)。
[0022]本實(shí)用新型實(shí)施例選用六通閥作為自動(dòng)進(jìn)樣閥；蠕動(dòng)栗3作為樣品和試劑的輸送動(dòng)力裝置;定量環(huán)2用于樣品的定量存儲(chǔ)；曲線流通管4調(diào)整樣品與試劑的混合及反應(yīng)時(shí)間；恒溫加熱裝置5為增加反應(yīng)速率的模塊;光纖7、發(fā)光二極管光源9、光電檢測(cè)器10和流通池8作為分光檢測(cè)模塊;一系列的器皿用于盛裝溶液的樣品瓶U、反應(yīng)試劑瓶12、吸收試劑瓶13、實(shí)驗(yàn)廢液收集瓶14。
[0023]實(shí)驗(yàn)前，需預(yù)先配制不同梯度的標(biāo)準(zhǔn)溶液作為工作曲線的繪制，整個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)定過(guò)程分成兩個(gè)步驟:標(biāo)準(zhǔn)溶液的測(cè)定和海水樣品的測(cè)定。在進(jìn)行工作曲線繪制時(shí)，預(yù)先配制一定梯度濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液STD1-STD5，通過(guò)蠕動(dòng)栗3先將STDl輸送進(jìn)入進(jìn)樣閥I的定量環(huán)2，此時(shí)的進(jìn)樣閥I處于Fill狀態(tài)，如圖1中實(shí)線所示，多余的液體最終流至實(shí)驗(yàn)廢液收集瓶14中收集，此時(shí)在定量環(huán)2中存儲(chǔ)一定量標(biāo)準(zhǔn)溶液。而在反應(yīng)試劑瓶11中的反應(yīng)試劑和在吸收試劑瓶12中的吸收試劑也通過(guò)蠕動(dòng)栗3推動(dòng)下沖洗相應(yīng)管路中的試劑樣品，最終充滿對(duì)應(yīng)的管路。當(dāng)進(jìn)樣閥I切換至Inject狀態(tài)時(shí)，如圖1中虛線所示，反應(yīng)液在蠕動(dòng)栗3的推動(dòng)下載著處于定量環(huán)中的樣品流動(dòng)，并在外部恒溫加熱裝置5的作用下，在曲線流通管4中混合反應(yīng)后，進(jìn)入膜分離裝置6，在此實(shí)現(xiàn)硫離子與大部分樣品基質(zhì)的分離，硫離子被吸收試劑所吸收進(jìn)入流通池8。發(fā)光二極管9發(fā)出特定波長(zhǎng)的光通過(guò)光纖7也進(jìn)入流通池8，被流通池8中的硫離子所吸收一部分后，剩余的光通過(guò)光纖7進(jìn)入光電檢測(cè)器10，最后將所采集到的信號(hào)送至主控板分析處理。同理，將STD2-STD5標(biāo)準(zhǔn)溶液按照上述方式，進(jìn)行測(cè)定，可得到一系列的吸光度值作為水樣濃度計(jì)算的參考。按此方式，可進(jìn)行水樣的測(cè)定操作，可根據(jù)所做的工作曲線吸光度值計(jì)算出實(shí)際水樣中硫離子的濃度值。
[0024]主控制模塊可對(duì)進(jìn)樣閥的Fi11和In ject狀態(tài)切換控制，對(duì)蠕動(dòng)栗的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)短參數(shù)進(jìn)行控制，對(duì)恒溫加熱裝置的恒溫值大小進(jìn)行設(shè)定，對(duì)發(fā)光二極管光源的光強(qiáng)大小進(jìn)行調(diào)整，將光電檢測(cè)器所采集的信號(hào)值進(jìn)行處理，所得結(jié)果可通過(guò)通訊模塊送至上位機(jī)作進(jìn)一步的處理或者直接顯示在液晶模塊上實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.硫離子現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)分析儀，其特征在于設(shè)有進(jìn)樣閥、定量環(huán)、蠕動(dòng)栗、曲線混合管、恒溫加熱裝置、膜分離裝置、光纖、流通池、發(fā)光二極管光源、光電檢測(cè)器、樣品瓶、反應(yīng)試劑瓶、吸收試劑瓶、實(shí)驗(yàn)廢液收集瓶、主控制模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、進(jìn)樣閥控制模塊、蠕動(dòng)栗控制模塊、溫度控制模塊、通訊模塊、液晶顯示模塊； 所述定量環(huán)設(shè)于進(jìn)樣閥上，定量環(huán)用于樣品的存儲(chǔ)，樣品瓶和反應(yīng)試劑瓶通過(guò)蠕動(dòng)栗接進(jìn)樣閥，吸收試劑瓶通過(guò)蠕動(dòng)栗接膜分離裝置，曲線混合管用于調(diào)整樣品與試劑的混合及反應(yīng)時(shí)間，曲線混合管兩端分別接進(jìn)樣閥和膜分離裝置，恒溫加熱裝置設(shè)于曲線混合管外部，光纖、流通池、發(fā)光二極管光源和光電檢測(cè)器組成分光檢測(cè)模塊，膜分離裝置的吸收試劑出口接流通池，進(jìn)樣閥、膜分離裝置、流通池的廢液輸出接實(shí)驗(yàn)廢液收集瓶，發(fā)光二極管光源發(fā)出的光通過(guò)光纖進(jìn)入流通池并被流通池中的硫離子部分吸收，剩余的光通過(guò)光纖進(jìn)入光電檢測(cè)器，光電檢測(cè)器的采集信號(hào)輸出端接主控制模塊，主控制模塊分別與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、進(jìn)樣閥控制模塊、蠕動(dòng)栗控制模塊、溫度控制模塊、通訊模塊、液晶顯示模塊連接，進(jìn)樣閥控制模塊的控制信號(hào)輸出端接進(jìn)樣閥，蠕動(dòng)栗控制模塊的控制信號(hào)輸出端接蠕動(dòng)栗，溫度控制模塊的控制信號(hào)輸出端接恒溫加熱裝置，通訊模塊的輸出送至上位機(jī)。2.如權(quán)利要求1所述硫離子現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)分析儀，其特征在于所述進(jìn)樣閥采用六通進(jìn)樣閥、八通進(jìn)樣閥或十通進(jìn)樣閥。3.如權(quán)利要求1所述硫離子現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)分析儀，其特征在于所述膜分離裝置采用直線形、多重S曲線形、片式或管式膜分離裝置。
【文檔編號(hào)】G01N21/31GK205426779SQ201620226198
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年3月23日
【發(fā)明人】劉寶敏, 馬劍, 章臻
【申請(qǐng)人】廈門大學(xué)