水中溶解氧含量自动测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术创造涉及一种水中溶解氧自动测量装置，其基本组成结构包括水样取样预处理单元、基准校验单元、加药混合反应单元和光电转换处理单元。该装置采用靛蓝二磺酸钠葡萄糖比色法检测原理，利用其色泽变化测定水中溶解氧含量。本发明专利技术创造与现有技术比较，具有水样流程简单、投入运行时间短、稳定性高、测试精度高、响应速度快等特点。本装置可用于连续自动测定热电站、核工业用水中微量溶解氧含量，亦可用于实验室或现场测定水中溶解氧分析仪使用。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术创造涉及一种测量水中溶解氧含量的装置，利用该装置可以自动测量热电站、核工业用水中微量溶解氧含量。 现有
技术介绍
中，公知的用于测量水中微量溶解氧含量的各类装置，依据其各自的测量原理大致可分为如下几种类型一、原电池测量装置该装置利用原电池原理，将两种具有不同电极电位的金属(如金和镉)与弱电解质(水样)构成原电池。在一定测量条件下，根据去极化电流与溶解氧含量之间线性对应关系，便可测取水样中溶解氧含量。该类装置的缺点是水样中溶解氧的扩散系数受水温、水流速度影响较大，水样的电导率及其它离子对于测试结果均有一定影响，且经常需要人员调整其灵敏度。依据原电池原理制成测量装置，国内产品有DH-52型电化学式水中氧分析器，目前该类装置已基本被淘汰。二、氢气置换原电池装置该类装置测量原理与上述原电池测量原理相似，原电池正负极采用金和铂(表面有铂黑)两种金属，两电极之间滴有电解质溶液。该装置有国产DJ-101型水中溶解氧分析器、英国剑桥Ⅲ型溶氧分析仪。上述测量分析仪器启动调整时间一般需要二十四小时以上，运行一周左右仪器才能达到最佳测试状态。该类仪器缺点是测量流程复杂，每四十八小时需要添加一次制取氢气药品、每两三天需要重新校验一次仪器。三、极谱法装置该类装置有国产SYY-Ⅱ型溶解分析仪、瑞士PolyMetron公司生产的TE8878型溶氧表，英国贝克曼公司制造的7001型溶氧表。上述各仪器的金电极外表需要覆盖一层由聚四氟乙烯或聚乙烯制成的疏水透气薄膜，被测水样中的溶解氧透过该薄膜进入支持电解液，在金电极上发生电极反应，测量传感器的极限扩散电流便可测量水中溶解氧浓度。上述分析仪同样受水样温度、流量影响较大，操作使用程序复杂，需要经常不断地更换透气膜和加注电解质，而且透气膜的强度及透气性对于仪器的响应速度和灵敏度均有直接影响。综上所述，上述公知的各类溶解氧分析仪器普遍存在着启动时间长、影响因素多、稳定性差、维护工作量大，操作程度繁杂等缺点，是目前在线水蒸汽品质分析仪器中维护工作量最大的一种分析仪器。本专利技术创造克服了上述公知的各类溶解氧分析仪器技术上所存在的问题，其目的在于提供一种利用传统靛兰二磺酸钠葡萄糖比色法原理制成的水中溶解氧含量的自动测量装置。众所周知，靛兰二磺酸钠葡萄糖比色法是一种利用人工目视方法比色测定水中溶解氧含量的传统检测方法。在PH为12.5左右时，靛兰二磺酸钠被葡萄糖还原成浅黄色的还原物，当该还原物与水中溶解氧相遇时，既产生了红色半靛醌中间产物。此中间产物在遇到更多量的溶解氧时，还会继续被氧化成兰色的靛兰二磺酸钠。在高碱性情况下，还原型靛兰二磺酸钠盐在氧化过程中出现的红色半靛醌中间产物，会大大提高在溶解氧测定过程中各色阶的变化范围，其色泽变化范围为浅绿黄色、黄色、桔红色、红色、绛红色、紫色、兰色、最后为兰绿色。本专利技术创造正是利用了上述检测机理，将传统的人工目视比色方法，改变为在密封系统中自动测定上述反应色阶变化，达到自动、连续和精确测定水中溶解氧含量，从而实现本专利技术创造上述之目的。本专利技术创造基本组成包括水样取样预处理单元、基准校验单元、加药混合反应单元、光电转换处理单元。上述各单元由水样和工作溶液的输液管连成一体，构成本装置基本组成部分。其中水样取样预处理单元的主要作用是将检测水样进行冷却，使检测水样温度保持在25～35℃之间，避免水样温度变化影响测量装置检测精度;基准校验单元作为本专利技术创造的组成部分之一，其作用与现有各类检测仪器所采用的基准校验单元作用基本一致。目的是提供一个基准检测单位，并与水样检测数据进行比较，得出检测结果;加药混合反应单元的作用是将靛兰二磺酸钠葡萄糖工作溶液与经过预处理单元的水样进行充分混合，使水样中的溶解氧与上述工作溶液反应，生成不同色泽的检测液，用于后序光电转换处理单元检测;光电转换处理单元将水样反应后的色泽转换成电信号，并与数据处理系统内存的标准含量进行比较，换算为溶解氧含量数值，在显示器上显示或打印出检测结果，完成水中溶解氧含量测量全过程。上述水样取样预处理单元采用的冷却器可以是板式冷却器、管式冷却器或者螺旋式冷却器等;上述基准校验单元是将两支铂电极装在校验电解池内，用电解水方法产生一定数量的溶解氧做为校表的标准水样，由其校验电路将校验数据送至本装置光电转换处理单元的微处理器进行比较;上述加药混合反应单元可采用人工或机构配药方式，将靛兰二磺酸钠葡萄糖工作溶液与水样中的溶解氧在混合器内进行反应。为了使混合溶液充分反应，上述混合器的后面可接有螺旋式反应器，为了防止水样中部分铁离子转化为Fe(OH)3形成褐红色铁垢，影响光电转换处理单元检测结果，上述加药混合反应单元中应设置一过滤器，以滤出混合溶液中杂质，上述光电转换处理单元中设有比色皿，混合溶液进入该比色皿，在白色光源照射下，水样中的溶解氧与靛兰葡萄糖工作溶液反应生成物的颜色，透过滤光器被光敏元件所接受并转换为相应的光电流，光电流采集器根据滤光器显示依次将光电流分解为黄色、红色、兰色光电流，送至微处理器进行数据处理，计算出三种颜色光电流比值，用测得的比值与微处理器内存的标准含氧量三种颜色光电流的比值进行比较，换算出相应的溶解氧含量，用显示器显示并进行模拟信号的变换和远传至二次仪表。本专利技术创造与现有技术比较，具有如下优点1、具有快速投入运行的性能。本装置的水样流程简单，水容积小，密封性好，不存在公知方法的置换和稳定过程，仅用几分钟就能正常投入运行，特别适合于经常启停的热力发电机组使用。2、具有很好的稳定性和测试精度。本装置采用的经典反应机理，灵敏稳定，受水样水温、水质影响很小，配合定期自动校验，可有效地消除装置自身的漂移因素和更换药品等外部因素影响，保持较高的测试精度。3、具有较快的响应速度。本装置的水样流量小、流速快，水样连续流动更新的过程也是加药反应的过程，不存在公知方法的扩散、置换过换，响应时间仅是化学反应时间，从水样采集到检测出结果仅需一分钟时间。4、独特的自动校表系统。本装置可用手动随机方式或定时自动校表方式启动校表系统，进行0～100μg/l范围内的连续自动校验。第一次自动校验结束后，间隔五分钟再重复校验一次，由微处理器对两次校验结果进行比较，如果校验期间水样氧浓度变化较大，引起校验结果失常，本装置将自动进行第三次校验，直至校验结果判断可信，本装置自动转入正常运行状态。5、具有远传控制功能。本装置具有快速投入运行和自动检验的特点，自动化程度高，可实现远方控制本装置投运或停止。6、具有超温自动停机功能。本装置可避免在意外情况下，将高温水样引入本装置造成严重后果。7、具有装置运行状态和参数远传报警功能。下面结合附图对本装置结构进行详细介绍。附图说明图1为本装置结构原理示意图。图2为本装置光电转换处理单元结构示意图。图3为本装置输出电流比值变化示意图。图4为本装置连续校表系统示意图。图中1为被测水样入口，2为水样冷却器，冷却水由冷却器下部入口3进入冷却器，由上部排出，被测水样经螺旋式冷却水管被冷却至25～35℃，经过流量调节阀4，一部分进入溢流式稳流装置5排出，一部分途经校验电解室6，进入混合器8，校验电解室内装有两支铂电极，在校验电路7控制下，用电解水的方法产生一定数量的溶解氧做为校表的标准水样。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水中溶解氧含量自动测量装置，其特征在于该装置包括依次由输液管连成一体的水样取样预处理单元、基准校验单元、加药混合反应单元和光电转换处理单元。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈义新，
申请(专利权)人：陈义新，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]