專利名稱：水體石油污染物在線富集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水體污染物富集裝置，特別是涉及一種水體石油污染物在線富集>J-U ρ α裝直。
背景技術(shù)：
石油類污染物中含有致癌性的多環(huán)芳烴物質(zhì)，雖然其含量很低，但如果飲用被石油類污染的水體或者食用被污染的水產(chǎn)品時，這些致癌物質(zhì)可直接或通過食物鏈的傳遞危及人體的健康和安全。目前，當(dāng)水環(huán)境受到石油類污染后，一般通過采集大量水樣，帶回實驗室萃取后進(jìn)行分析測試，人工采樣費(fèi)時費(fèi)力，富集過程操作繁瑣，所用的萃取劑容易被實驗人員吸入體內(nèi)，嚴(yán)重危害身體健康。為了便于對水體中石油類污染物開展常規(guī)監(jiān)測，油類在線監(jiān)測儀發(fā)展迅速。油類在線測量儀對標(biāo)準(zhǔn)樣品或基質(zhì)簡單的樣品具有較好的檢測性能，但是對于基質(zhì)復(fù)雜的實際樣品往往表現(xiàn)出檢測結(jié)果差。為此，有必要開發(fā)一種用于石油類污染物的在線富集裝置，提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確度。
公告號為CN2454779Y的發(fā)明專利公開了一種現(xiàn)場富集水中痕量有機(jī)物裝置，該裝置由過濾器，蠕動泵、乳膠管、內(nèi)涂敷色譜固定液的大孔徑金屬柱組成，通過金屬柱將水中痕量有機(jī)物吸附、富集。該裝置的優(yōu)點是能在野外快速富集濃縮大體積水中痕量有機(jī)物， 但是需要將富集后的金屬柱帶回實驗室，用氮氣吹干并加熱解吸附，使得有機(jī)物進(jìn)入分析儀進(jìn)行測定，不能實現(xiàn)富集后的自動進(jìn)樣功能。公告號為CN101726437A的發(fā)明專利公開了一種水體有機(jī)物在線富集系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)水體有機(jī)物的采樣、富集、洗脫、在線濃縮和自動進(jìn)樣，但是該系統(tǒng)所用的富集柱內(nèi)的填料為固相，主要結(jié)合液相色譜儀使用，而石油類污染物需要液液萃取、富集后通過紅外光譜儀或熒光光譜儀進(jìn)行測定，因此，該裝置不適合用于石油類污染物的在線富集裝置。發(fā)明內(nèi)容
有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種適用于石油類污染物并且能夠提高測量準(zhǔn)確度的富集裝置。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種水體石油污染物在線富集裝置，包括處理器、 第一蠕動泵、第二蠕動泵、第一電磁閥和第二電磁閥；所述處理器的第一輸出端連接所述第一電磁閥的控制端；所述處理器的第二輸出端連接所述第二電磁閥的控制端；所述處理器的第三輸出端連接所述第一蠕動泵的電動機(jī)；所述處理器的第四輸出端連接所述第二蠕動泵的電動機(jī)；所述第一電磁閥的出水口連接所述第一蠕動泵的入水口 ；所述第二電磁閥的出水口連接所述第二蠕動泵的入水口 ；所述第一蠕動泵的出水口與第二蠕動泵的出水口均連接萃取盤管的入口 ；所述萃取盤管的出口連接萃取箱的 入口 ；所述萃取箱的出口連接第三電磁閥的入水口 ；所述第三電磁閥的控制端連接所述處理器的第五輸出端；所述第三電磁閥的出水口通過管道連接測量箱的入水口；所述測量箱的出水口連接三通閥的第一端口 ；所述三通閥的第二端口連接抽取裝置的入口。
進(jìn)一步的，所述萃取箱的出口連接第一四通接頭的入口 ；所述第一四通接頭的第一出口連接第四電磁閥的入水口 ；所述第四電磁閥的出水口連接電動泵的入水口 ；所述處理器的第六輸出端連接所述第四電磁閥的控制端；所述處理器的第七輸出端連接所述電動泵的電動機(jī)；所述電動泵的出水口連接所述萃取盤管的入口 ；所述第一四通接頭的第二出口通過所述第三電磁閥連接所述測量箱；所述第一四通接頭的第三出口連接第五電磁閥的入水口 ；所述處理器的第八輸出端連接所述第五電磁閥的控制端；所述第五電磁閥的出水口連接有第一排水管道。
進(jìn)一步的，所述測量箱的底部設(shè)置有排水口 ；所述測量箱的排水口連接第六電磁閥的入水口 ；所述處理器的第九輸出端連接所述第六電磁閥的控制端；所述第六電磁閥的出水口連接第一三通接頭的第一入水口 ；所述第一三通接頭的第二入水口連接所述三通閥的第三端口 ；所述第一三通接頭的出水口連接有第二排水管道。
進(jìn)一步的，所述抽取裝置包括絲桿和活塞桿；所述絲桿通過軸承固定在注射器固定架上；所述絲桿通過螺母穿設(shè)在活塞桿固定架上；所述活塞桿的一端固定在所述活塞桿固定架上，所述活塞桿的另一端伸入注射管內(nèi)；所述注射管固定在所述注射器固定架上； 所述注射管的出口連接所述三通閥的第二端口 ；所述絲桿一端連接有步進(jìn)電機(jī)；所述處理器的第十輸出端連接所述步進(jìn)電機(jī)的輸入端；所述步進(jìn)電機(jī)上固定有光電編碼器；所述光電編碼器的輸出端連接所述處理器的第一輸入端。
較佳的，所述萃取盤管為聚四氟乙烯管盤繞而成的螺旋管，其具有耐強(qiáng)腐蝕、耐高溫和耐老化的優(yōu)點。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明集自動進(jìn)樣、萃取、廢液分類為一體，能夠避免人為操作帶來的結(jié)果誤差，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)石油類污染物的連續(xù)測量；通過循環(huán)萃取，有效提高了系統(tǒng)的萃取效率，消除了水中常見離子及腐植酸等物質(zhì)對石油類測量的影響，提高了檢測的精度；本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)廢液自動分類，可以對萃取劑循環(huán)利用，避免對環(huán)境造成二次污染。


圖I是本發(fā)明一具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明采取圖I的實施方式的電路原理圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明
如圖I所示，一種水體石油污染物在線富集裝置，包括處理器I、第一蠕動泵2、第二蠕動泵3、第一電磁閥4和第二電磁閥5，所述處理器I的第一輸出端連接所述第一電磁閥4的控制端，所述處理器I的第二輸出端連接所述第二電磁閥5的控制端，所述處理器I 的第三輸出端連接所述第一蠕動泵2的電動機(jī)，所述處理器I的第四輸出端連接所述第二蠕動泵3的電動機(jī)，第一電磁閥4的入水口連接有第一入水管道30，第一電磁閥4的出水口通過第二四通接頭31連接所述第一蠕動泵2的入水口，第一電磁閥4的出水口連接第二四通接頭31的第一入水口，第二四通接頭31的第二入水口連接第七電磁閥32的出水口，第七電磁閥32的入水口連接有第三入水管道33，第二四通接頭31的第三入水口連接第八電磁閥34的出水口，第八電磁閥34的入水口連接有第四入水管道35，第二四通接頭31的出水口連接第一蠕動泵2的入水口，處理器I的第十三輸出端連接所述第七電磁閥32的控制端，處理器I的第十四輸出端連接所述第八電磁閥34的控制端，第二電磁閥5的入水口連接有第二入水管道43，所述第二電磁閥5的出水口通過第三四通接頭36連接所述第二蠕動泵3的入水口，所述第二電磁閥5的出水口連接第三四通接頭36的第一入水口，第三四通接頭36的第二入水口連接第九電磁閥37的出水口，第九電磁閥37的入水口連接有第五入水管道38，第三四通接頭36的第三入水口連接第十電磁閥39的出水口，第十電磁閥39的入水口連接有第六入水管道40，第三四通接頭36的出水口連接第二蠕動泵3的入水口，處理器I的第十五輸出端連接所述第九電磁閥37的控制端，處理器I的第十六輸出端連接所述第十電磁閥39的控制端，所述第一蠕動泵2的出水口連接第二三通接頭41的第一入水口，第二蠕動泵3的出水口連接第二三通接頭41的第二入水口，所述第二三通接頭41的出水口連接第三三通接頭42的第一端口，所述第三三通接頭42的第二端口連接所述萃取盤管6的入口，所述萃取盤管6的出口連接萃取箱7的入口，所述萃取箱7的出口連接第三電磁閥8的入水口，所述第三電磁閥8的控制端連接所述處理器I的第五輸出端，所述第三電磁閥8的出水口通過管道連接測量箱9的入水口，測量箱9的入水口設(shè)置在測量箱9的箱體頂部，所述測量箱9的出水口連接三通閥10的第一端口，所述三通閥10的第二端口連接抽取裝置11的入口。
所述萃取箱7的出口連接第一四通接頭12的入口，所述第一四通接頭12的第一出口連接第四電磁閥13的入水口，所述第四電磁閥13的出水口連接電動泵14的入水口， 所述處理器I的第六輸出端連接所述第四電磁閥13的控制端，所述處理器I的第七輸出端連接所述電動泵14的電動機(jī)，所述電動泵14的出水口連接所述第三三通接頭42的第三端口，所述第一四通接頭12的第二出口通過所述第三電磁閥8連接所述測量箱9，所述第一四通接頭12的第三出口連接第五電磁閥15的入水口，所述處理器I的第八輸出端連接所述第五電磁閥15的控制端，所述第五電磁閥15的出水口連接有第一排水管道16。
所述測量箱9的底部設(shè)置有排水口，所述測量箱9的排水口連接第六電磁閥17的入水口，所述處理器I的第九輸出端連接所述第六電磁閥17的控制端，所述第六電磁閥17 的出水口連接第一三通接頭18的第一入水口，所述第一三通接頭18的第二入水口連接所述三通閥10的第三端口，所述第一三通接頭18的出水口連接有第二排水管道19。
所述抽取裝置11包括絲桿20和活塞桿21，所述絲桿20通過軸承22固定在注射器固定架23上，所述絲桿20通過螺母24穿設(shè)在活塞桿固定架25上，所述活塞桿21的一端固定在所述活塞桿固定架25上，所述活塞桿21的另一端伸入注射管26內(nèi)，所述注射管 26固定在所述注射器固定架23上，所述注射管26的出口連接所述三通閥10的第二端口， 所述絲桿20 —端連接有步進(jìn)電機(jī)27，所述處理器I的第十輸出端連接所述步進(jìn)電機(jī)27的輸入端，所述步進(jìn)電機(jī)27上固定有光電編碼器28，所述光電編碼器28的輸出端連接所述處理器I的第一輸入端。
本實施例中，所述處理器I為單片機(jī)，所述萃取盤管6為聚四氟乙烯管盤繞而成的螺旋管，所述三通閥10為電動三通閥，所述三通閥10的輸入端連接處理器I的第十二輸出端。
使用時，所述處理器I的第十一輸出端連接所述上位機(jī)29的輸入端，所述處理器I的第二輸入端連接所述上位機(jī)29的輸出端，第一電磁閥4通過第一入水管道30連接水樣箱，第二電磁閥5通過第二入水管道43連接萃取劑箱，處理器I控制第一蠕動泵2、第二蠕動泵3、第一電磁閥4和第二電磁閥5開啟，第一螺動泵2和第二螺動泵3分別抽取待測水樣和萃取劑進(jìn)入萃取盤管6，經(jīng)11、12連通器流入萃取盤管13，進(jìn)行第一次萃取并流向萃取容器14進(jìn)行第一次萃取，第一次萃取后的溶液經(jīng)過萃取盤管6流入萃取箱7，處理器I控制第四電磁閥13和電動泵14開啟，電動泵14以第一蠕動泵2和第二蠕動泵3的流量和為流速，抽取萃取箱7內(nèi)的溶液通過第三三通接頭42流入萃取盤管6進(jìn)行二次萃取，待進(jìn)樣完成后，處理器I控制第一螺動泵2、第二螺動泵3、電動泵14、第一電磁閥4、第二電磁閥5和第四電磁閥13關(guān)閉，溶液在萃取池7內(nèi)靜置分層，處理器I控制第五電磁閥15開啟，萃取池7內(nèi)的下層水溶液通過第五電磁閥15和第一排水管道16排出，處理器I控制第五電磁閥15關(guān)閉，處理器I控制第三電磁閥8開啟，處理器I發(fā)送信號給三通閥10，使得抽取裝置 11與測量箱9連通，處理器I控制步進(jìn)電機(jī)27啟動，步進(jìn)電機(jī)27運(yùn)轉(zhuǎn)帶動活塞桿21抽取測量箱9中的氣體，從而帶動萃取箱7內(nèi)的萃取溶液經(jīng)過第三電磁閥8流入測量箱9，測量箱9放置在光譜儀的檢測通道中，處理器I發(fā)送信號給上位機(jī)29，上位機(jī)29控制光譜儀進(jìn)行光譜檢測，檢測完畢后，上位機(jī)29發(fā)送信號給處理器1，處理器I控制第六電磁閥17開啟，在實際操作中，為確保萃取溶液的充分吸取，抽取裝置11抽取氣體的體積大于測量箱9 的體積，因此會有一些萃取溶液被抽取到抽取裝置11內(nèi)，處理器I發(fā)送信號給三通閥10，使得抽取裝置11與第一三通接頭18連通，處理器I控制步進(jìn)電機(jī)27反轉(zhuǎn)，將抽取裝置11里的萃取溶液和測量箱9內(nèi)的萃取溶液通過第二排水管道19排出。
在需要進(jìn)行裝置清洗時，處理器I控制第七電磁閥32、第九電磁閥37開啟，通過第一蠕動泵2和第二蠕動泵3抽取清水即可，同時，第八電磁閥34、第十電磁閥39作備份用， 當(dāng)?shù)谝浑姶砰y4和第二電磁閥5出故障時，可通過第八電磁閥34和第十電磁閥39分別抽取水樣和萃取劑。
以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。值得注意的是，本實施例中所述處理器還可以為可編程邏輯控制器等，所述抽取裝置還可以為電動泵、蠕動泵等，應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種水體石油污染物在線富集裝置，包括處理器(I)、第一蠕動泵(2)、第二蠕動泵(3)、第一電磁閥(4)和第二電磁閥(5);其特征在于所述處理器(I)的第一輸出端連接所述第一電磁閥(4)的控制端；所述處理器(I)的第二輸出端連接所述第二電磁閥(5)的控制端；所述處理器(I)的第三輸出端連接所述第一蠕動泵(2)的電動機(jī)；所述處理器(I)的第四輸出端連接所述第二蠕動泵(3)的電動機(jī)；所述第一電磁閥(4)的出水口連接所述第一蠕動泵(2)的入水口 ；所述第二電磁閥(5)的出水口連接所述第二蠕動泵(3)的入水口 ； 所述第一蠕動泵(2)的出水口與第二蠕動泵(3)的出 水口均連接萃取盤管(6)的入口 ；所述萃取盤管(6 )的出口連接萃取箱(7 )的入口；所述萃取箱(7 )的出口連接第三電磁閥(8 )的入水口 ；所述第三電磁閥(8)的控制端連接所述處理器(I)的第五輸出端；所述第三電磁閥 (8 )的出水口通過管道連接測量箱(9 )的入水口；所述測量箱(9 )的出水口連接三通閥(IO ) 的第一端口 ；所述三通閥(10)的第二端口連接抽取裝置(11)的入口。
2.如權(quán)利要求I所述的水體石油污染物在線富集裝置，其特征是所述萃取箱(7)的出口連接第一四通接頭(12)的入口 ；所述第一四通接頭(12)的第一出口連接第四電磁閥(13)的入水口 ；所述第四電磁閥(13)的出水口連接電動泵(14)的入水口 ；所述處理器(I) 的第六輸出端連接所述第四電磁閥(13)的控制端；所述處理器(I)的第七輸出端連接所述電動泵(14)的電動機(jī)；所述電動泵(14)的出水口連接所述萃取盤管(6)的入口 ；所述第一四通接頭(12)的第二出口通過所述第三電磁閥(8)連接所述測量箱(9);所述第一四通接頭(12)的第三出口連接第五電磁閥(15)的入水口 ；所述處理器(I)的第八輸出端連接所述第五電磁閥(15)的控制端；所述第五電磁閥(15)的出水口連接有第一排水管道(16)。
3.如權(quán)利要求I或2所述的水體石油污染物在線富集裝置，其特征是所述測量箱(9) 的底部設(shè)置有排水口 ；所述測量箱(9)的排水口連接第六電磁閥(17)的入水口 ；所述處理器(I)的第九輸出端連接所述第六電磁閥(17)的控制端；所述第六電磁閥(17)的出水口連接第一三通接頭(18)的第一入水口 ；所述第一三通接頭(18)的第二入水口連接所述三通閥(10)的第三端口 ；所述第一三通接頭(18)的出水口連接有第二排水管道(19)。
4.如權(quán)利要求I所述的水體石油污染物在線富集裝置，其特征是所述抽取裝置(11) 包括絲桿(20 )和活塞桿(21);所述絲桿(20 )通過軸承(22 )固定在注射器固定架(23 )上； 所述絲桿(20)通過螺母(24)穿設(shè)在活塞桿固定架(25)上；所述活塞桿(21)的一端固定在所述活塞桿固定架(25)上，所述活塞桿(21)的另一端伸入注射管(26)內(nèi)；所述注射管(26) 固定在所述注射器固定架(23)上；所述注射管(26)的出口連接所述三通閥(10)的第二端口 ；所述絲桿(20)—端連接有步進(jìn)電機(jī)(27);所述處理器(I)的第十輸出端連接所述步進(jìn)電機(jī)(27)的輸入端；所述步進(jìn)電機(jī)(27)上固定有光電編碼器(28);所述光電編碼器(28) 的輸出端連接所述處理器(I)的第一輸入端。
5.如權(quán)利要求I所述的水體石油污染物在線富集裝置，其特征是所述萃取盤管(6)為聚四氟乙烯管盤繞而成的螺旋管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水體石油污染物在線富集裝置，涉及一種水體污染物富集裝置，本發(fā)明集自動進(jìn)樣、萃取、廢液分類為一體，能夠避免人為操作帶來的結(jié)果誤差，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)石油類污染物的連續(xù)測量，通過循環(huán)萃取，有效提高了系統(tǒng)的萃取效率，消除了水中常見離子及腐植酸等物質(zhì)對石油類測量的影響，提高了檢測的精度，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)廢液自動分類，可以對萃取劑循環(huán)利用，避免對環(huán)境造成二次污染。
文檔編號G01N1/40GK102980789SQ20121046813
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者方紹熙, 王歡博, 張煒, 黃昱, 湯冬云, 劉源, 陳昭明 申請人:重慶綠色智能技術(shù)研究院