一种海水总磷总氮在线显色交互系统、控制方法技术方案

本发明专利技术涉及海洋环境监测技术领域，特别涉及一种海水总磷总氮在线显色交互系统、控制方法，消解装置包括第一分支和第二分支，消解装置的第一分支依次连接电子冷凝器、蠕动泵的入口、蠕动泵的出口、镀铜镉柱、显色反应管路、光度测定管路和反应试剂瓶；所述消解装置的第二分支依次连接电子冷凝器、蠕动泵的入口、蠕动泵的出口、显色反应管路、光度测定管路和废液收集瓶。使用时，点击手持交互仪器的显色剂浓度控制按钮和还原剂浓度控制按钮，对反应试剂的进给量进行上调和下调；按压镉柱自动清洁按钮，镀铜镉柱进行自清洁和再生，手持交互仪器所获取的各种数据通过数据上传至终端按钮将信息发送至多终端。信息发送至多终端。

【技术实现步骤摘要】
一种海水总磷总氮在线显色交互系统、控制方法


[0001]本专利技术涉及海洋环境监测
，特别涉及一种海水总磷总氮在线显色交互系统、控制方法。

技术介绍

[0002]总磷(TP)是指水体中各种形态的磷的总量，总氮(TN)是指水体中各种形态的氮的总量，TP、TN是反应水体受污染程度及水体富营养化程度的重要指标之一，总磷和总氮含量的增加导致微生物及藻类等水体生物的大量繁殖，造成水体富营养化和水质的恶化。而海水中的磷、氮的特点是成分复杂、形态多样以及瞬息万变，通过监测分析海水中的TP、TN,了解海水中营养元素的含量，对于保护海洋生态系统有着至关重要的作用。海水总磷、总氮的测定一般都是分别消解、分别测定，总磷、总氮的联合测定大都是调整氧化剂的配比浓度以及样品的酸碱度，使水体各种形态的磷和氮在同一氧化剂中依次被氧化成特定形态的物质，然后在进行检测，进而计算出总磷、总氮的含量。由于加热方法、氧化剂以及检测设备的选择不同，总磷总氮的联合测定方法也多种多样。常见的有高压
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过硫酸钾消解法、微波消解
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流动注射光度法、紫外消解
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流动注射光度法、紫外催化
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过硫化钾氧化分光光度法、微波
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H202联合消解法等。目前，国内外商品化的总磷、总氮联合测定仪大都设备昂贵，采购周期较长，并不适用与海水监测。海洋环境的检测技术由人工采样和实验室分析为主，向船载自动化监测以及智能化人机交互为主的监测方向发展，海水总磷、总氮在线显色交互系统的研究具有重要意义。现有技术中总磷总氮的联合测定方法是将总磷总氮联合消解之后利用各种化学试剂依次进行显色反应，以人工采样和实验室分析为主，难以实现总磷总氮的在线消解和显色测定的自动化。

技术实现思路

[0003]本专利技术提出了一种海水总磷总氮在线显色交互系统、控制方法，解决总磷总氮的联合测定中，实验时间长、测试的准确性以及稳定性较差、测试结果还需要试验人员实时记录、操作相对繁琐的问题。
[0004]一种海水总磷总氮在线显色交互系统，包括手持交互仪器、消解装置、电子冷凝器、蠕动泵、流量传感器、镀铜镉柱、显色反应管路、光度测定管路、反应试剂瓶和废液收集瓶；
[0005]所述消解装置包括第一分支和第二分支，消解装置的第一分支依次连接电子冷凝器、蠕动泵的入口、蠕动泵的出口、镀铜镉柱、显色反应管路、光度测定管路和反应试剂瓶；
[0006]所述消解装置的第二分支依次连接电子冷凝器、蠕动泵的入口、蠕动泵的出口、显色反应管路、光度测定管路和废液收集瓶。
[0007]优选地，第一分支中，蠕动泵的出口与镀铜镉柱之间设有分支管路；
[0008]第二分支中，蠕动泵的出口与显色反应管路之间设有分支管路；
[0009]所述分支管路连接流量传感器。
[0010]优选地，所述第一分支为氮反应回路，所述镀铜镉柱两端由胶管和聚氯乙烯管连接在氮反应回路中。
[0011]优选地，所述检测单元由电流测量模块、电压测量模块及数据转换模块组成，测量负载单元、发电机单元和电池单元的电压电流数据。
[0012]优选地，所述光度测定管路为单波长检测器，由稳压稳流光源、发光二极管、样品池、滤光片、光电池、运算放大器以及Z型流通池构成。
[0013]优选地，述反应试剂瓶和废液收集瓶置于在线显色交互系统底部，进液和出液管路分别插于相应的试剂瓶中。
[0014]优选地，所述手持交互仪器包括开关按钮、复位按钮、上调按钮、下调按钮、蠕动泵转速控制按钮、镉柱自动清洁按钮、数据上传至终端按钮、显色剂浓度控制按钮、还原剂浓度控制按钮、管路漏液报警按钮、显示屏和程序指令修改及控制键盘；
[0015]所述蠕动泵转速控制按钮电连接蠕动泵，所述镉柱自动清洁按钮电连接镀铜镉柱，所述显色剂浓度控制按钮和还原剂浓度控制按钮电连接显色反应管路。
[0016]一种海水总磷总氮在线显色交互系统的控制方法，使用所述的一种海水总磷总氮在线显色交互系统，包括：
[0017]打开手持交互仪器的开关，显示屏显示消解液进液量、反应试剂实时消耗量、蠕动泵实时转速及显色速率；
[0018]当蠕动泵转速与设定速度发生偏差时，点击手持交互仪器的蠕动泵转速控制按钮，通过上调按钮和下调按钮进行上调和下调操作，使转速恢复到正常水平以保证消解液进液的稳定性；
[0019]当反应试剂消耗量过多或过少时，点击手持交互仪器的显色剂浓度控制按钮和还原剂浓度控制按钮，通过上调按钮和下调按钮对反应试剂的进给量进行上调和下调；
[0020]按压镉柱自动清洁按钮，镀铜镉柱进行自清洁和再生，手持交互仪器所获取的各种数据通过数据上传至终端按钮将信息发送至多终端。
[0021]优选地，总磷总氮海水样品经消解装置后流入电子冷凝器中冷却降温，然后通过第一分支和第二分支分别进入各自的管路，每个分支中都由一个蠕动泵为管路中液体的流动提供动力；
[0022]第一分支的海水样品通过比例分配阀，利用蠕动泵在氯化铵载液的推动下至镀铜镉柱还原，硝酸盐氮被还原为亚硝酸盐氮，进而与显色剂混合，亚硝酸盐与磺胺溶液发生重氮化反应，再与盐酸N
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(1
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奈基)
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乙二胺二盐酸盐溶液偶合，形成玫瑰红偶氮染料，二者在显色反应管路中混合均匀后进入光度测定管路进行测定；
[0023]第二分支的海水样品在无氨水载液的携带下，与正磷酸盐显色剂混合，正磷酸盐与钼酸铵进行反应，在锑盐存在的情况下生成磷锑杂多酸，而后立即被抗坏血酸还原，生成蓝色络合物，二者在显色反应管路中混合均匀后进入光度测定管路进行光度测定。
[0024]与现有技术对比，本专利技术通过优化进液管路、加装蠕动泵保证液体流速和稳定性、优化还原剂形态、程序控制液体流速、手持交互仪器实时控制等手段提高总磷总氮在线显色试验的稳定性和准确性，实时在线读取和控制显色进程，缩短检测时间，提高效率。通过程序控制海水试样流速和反应试剂浓度，提高显色反应的准确度和稳定性；利用手持交互仪器控制和监测整个反应进程，实现了总磷总氮测定装置的人机交互及其自动化。
附图说明
[0025]图1为本专利技术的在线显色交互系统的组成图；
[0026]图2为本专利技术的手持交互仪器的界面图。
[0027]附图标记包括：1
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多终端，2
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手持交互仪器，3
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消解装置，4
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电子冷凝器，5
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蠕动泵，6
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流量传感器，7
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光度测定管路，8
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废液收集瓶，9
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镀铜镉柱，10
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显色反应管路，11
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反应试剂瓶。
具体实施方式
[0028]下面结合具体实施例对本专利技术的具体实施方式做进一步说明：
[0029]一种海水总磷总氮在线显色交互系统，包括手本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海水总磷总氮在线显色交互系统，其特征在于，包括手持交互仪器、消解装置、电子冷凝器、蠕动泵、流量传感器、镀铜镉柱、显色反应管路、光度测定管路、反应试剂瓶和废液收集瓶；所述消解装置包括第一分支和第二分支，消解装置的第一分支依次连接电子冷凝器、蠕动泵的入口、蠕动泵的出口、镀铜镉柱、显色反应管路、光度测定管路和反应试剂瓶；所述消解装置的第二分支依次连接电子冷凝器、蠕动泵的入口、蠕动泵的出口、显色反应管路、光度测定管路和废液收集瓶。2.如权利要求1所述的一种海水总磷总氮在线显色交互系统，其特征在于，第一分支中，蠕动泵的出口与镀铜镉柱之间设有分支管路；第二分支中，蠕动泵的出口与显色反应管路之间设有分支管路；所述分支管路连接流量传感器。3.如权利要求2所述的一种海水总磷总氮在线显色交互系统，其特征在于，所述第一分支为氮反应回路，所述镀铜镉柱两端由胶管和聚氯乙烯管连接在氮反应回路中。4.如权利要求3所述的一种海水总磷总氮在线显色交互系统，其特征在于，所述光度测定管路为单波长检测器，由稳压稳流光源、发光二极管、样品池、滤光片、光电池、运算放大器以及Z型流通池构成。5.如权利要求4所述的一种海水总磷总氮在线显色交互系统，其特征在于，所述反应试剂瓶和废液收集瓶置于在线显色交互系统底部，进液和出液管路分别插于相应的试剂瓶中。6.如权利要求5所述的一种海水总磷总氮在线显色交互系统，其特征在于，所述手持交互仪器包括开关按钮、复位按钮、上调按钮、下调按钮、蠕动泵转速控制按钮、镉柱自动清洁按钮、数据上传至终端按钮、显色剂浓度控制按钮、还原剂浓度控制按钮、管路漏液报警按钮、显示屏和程序指令修改及控制键盘。7.如权利要求6所述的一种海水总磷总氮在线显色交互系统，其特征在于，所述蠕动泵转速控制按钮电连接蠕动泵，所述镉柱自动清洁按钮电连接镀铜镉柱，所述显色剂浓度控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：文艺成，崔祥彪，谢子铭，马庆锋，邹彦超，李洪宇，徐佳毅，范清杰，孙建东，吴守国，叶志海，
申请(专利权)人：天津市兰力科化学电子高技术有限公司，
类型：发明
国别省市：