總氮在線分析儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水質(zhì)在線分析技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種總氮在線分析儀。
【背景技術(shù)】
[0002]總氮包括硝酸鹽、亞硝酸鹽和氨鹽等無機氮和蛋白質(zhì)、氨基酸、核糖核酸、酶和有機胺等有機氮。對生命體來說，氮是維持生命體征的必要元素，它是生物體內(nèi)蛋白質(zhì)、核糖核酸等結(jié)構(gòu)單元的組成成分，是生命活動的基礎(chǔ)。此外，對于液體中最常見的水來說，它的總氮含量是衡量水質(zhì)的重要指標(biāo)之一，常被用來表示水體受營養(yǎng)物質(zhì)污染的程度，是環(huán)境水檢測的主要項目之一，湖泊、水庫水體富營養(yǎng)化日趨嚴(yán)重，與水體中氮、磷的含量密切相關(guān)。水體中氮的含量過高，會引起各種水生植物的異常繁殖和生長，太湖、巢湖等地都曾發(fā)生過大規(guī)模藍藻爆發(fā)事件。因此，建立一種快速、簡便、準(zhǔn)確的液體中總氮含量的測定方法有著重要的社會意義。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)出現(xiàn)了利用消解方式對總氮進行分析的裝置，例如申請?zhí)枮镃N201210141570.3的發(fā)明專利申請公開了一種臭氧紫外協(xié)同氧化消解檢測總氮總磷的在線檢測裝置，包括玻璃反應(yīng)管，在玻璃反應(yīng)管外部懸掛紫外燈；特征是:在所述玻璃反應(yīng)管的上端設(shè)置水樣進口和尾氣排出口，所述水樣進口與水樣儲罐連接；在所述玻璃反應(yīng)管的底部設(shè)有排出口，該排出口分別連接兩條并聯(lián)設(shè)置的管路；第一條管路與電解法臭氧發(fā)生器連接，在電解法臭氧發(fā)生器的氣體輸出端設(shè)置針型噴嘴和單向閥；第二條管路與檢測池的第一進口端連接，檢測池第二進口端與總磷顯色劑供應(yīng)罐連接；所述檢測池的第一出口端與分光光度計和第三注射泵連接，檢測池的第二出口端與廢液桶連接。
[0004]然而，現(xiàn)有的檢測裝置不利于實現(xiàn)遠程控制。而且現(xiàn)有的控制如果簡單地對總氮加以控制，則可能造成儀器的損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中缺乏有效的遠程控制功能的總氮檢測裝置的問題，本發(fā)明提供了一種總氮在線分析儀，所述分析儀包括進樣單元、分析單元、通信單元以及與上述各單元連接的控制單元，所述分析儀還包括狀態(tài)檢測單元，所述狀態(tài)檢測單元用于獲得進樣單元的工作狀態(tài)和分析單元的工作狀態(tài)，所述控制單元根據(jù)通信單元的控制信息和狀態(tài)檢測單元的狀態(tài)信息，控制進樣單元和分析單元的開啟和關(guān)閉。
[0006]進一步地，所述進樣單元包括樣品預(yù)處理單元，用于對待進行總氮分析的樣品進行雜質(zhì)預(yù)處理和溫度預(yù)處理。
[0007]進一步地，所述分析單元包括高壓消解裝置和色譜分析裝置。
[0008]進一步地，所述通信單元為基于GPRS的無線傳輸單元。
[0009]進一步地，所述高壓消解裝置包括石英玻璃消解池和電控高壓閥，在120度的作用下，對樣品進行消解。
[0010]進一步地，所述色譜分析裝置包括分光光度計。
[0011]進一步地，所述進樣單元還包括婦動泵和步進電機。
[0012]進一步地，所述狀態(tài)檢測單元包括多個電流檢測單元，所述電流檢測單元分別用于通過檢測所述步進電機、高壓閥和分光光度計的工作電流獲得進樣單元和分析單元的工作狀態(tài)。
[0013]進一步地，所述的控制單元包括C8051單片機、AD轉(zhuǎn)換電路、串口通訊電路、信號采集電路、1擴展電路和電機控制電路。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:利用狀態(tài)檢測單元的信息，總氮檢測裝置能夠調(diào)整遠程控制指令的執(zhí)行時間，防止檢測裝置因為遠程控制的緣故造成意外停機或故障。
【附圖說明】
[0015]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖1所示的一個優(yōu)選實施例，總氮在線分析儀包括進樣單元、分析單元、通信單元以及與上述各單元連接的控制單元，所述分析儀還包括狀態(tài)檢測單元，所述狀態(tài)檢測單元用于獲得進樣單元的工作狀態(tài)和分析單元的工作狀態(tài)，所述控制單元根據(jù)通信單元的控制信息和狀態(tài)檢測單元的狀態(tài)信息，控制進樣單元和分析單元的開啟和關(guān)閉。
[0017]狀態(tài)檢測單元包括多個電流檢測單元，所述電流檢測單元分別用于通過檢測總氮在線分析儀中的步進電機、高壓閥和分光光度計的工作電流獲得進樣單元和分析單元的工作狀態(tài)。當(dāng)檢測得到的電流在預(yù)定的工作范圍之內(nèi)時，認(rèn)為此時的進樣單元、分析單元處于工作狀態(tài)，否則認(rèn)為此時的進樣單元或分析單元不在工作狀態(tài)。狀態(tài)檢測單元通過將來自步進電機、高壓閥和分光光度計的工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換成數(shù)字電路的電平(例如，工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換為高電平)，并利用或門進行運算，將或門的輸出作為控制單元輸出緩沖器的使能信號，從而當(dāng)進樣單元、分析單元處于工作狀態(tài)時，不允許遠程關(guān)閉或再次啟動總氮在線分析儀。
[0018]進樣單元包括樣品預(yù)處理單元，用于對待進行總氮分析的樣品進行雜質(zhì)預(yù)處理和溫度預(yù)處理。該樣品預(yù)處理單元包括可替換的濾網(wǎng)和水浴罐，其中濾網(wǎng)用于對待進行總氮分析的樣品進行雜質(zhì)預(yù)處理，濾除待分析的液體中的體積較大的雜質(zhì)，例如草葉等固體物。水浴罐包括儲水罐和在儲水罐外面用于對儲水罐通過水浴升溫或降溫的罐體，該罐體的溫度由包覆在罐體外表面的并列盤繞的加熱管和制冷管而控制。在其他的實施例中，加熱管和制冷管可以分別位于上述罐體的底面的一半。加熱管和制冷管分別連接加熱棒和液氮循環(huán)泵。加熱或制冷后，通過調(diào)節(jié)在上述罐體和儲水罐之間的純凈水或其他液體而使儲水罐增溫或散熱，進而改變進入分析單元的待分析液體的溫度。在本優(yōu)選實施例中，通過水浴將待檢測樣品的溫度控制在90攝氏度，且所述進樣單元還包括蠕動泵和步進電機。步進電機根據(jù)狀態(tài)檢測單元的信號，在控制單元的控制下開啟或關(guān)閉。
[0019]所述分析單元包括高壓消解裝置和色譜分析裝置。高壓消解裝置包括電控高壓閥和石英玻璃消解池。狀態(tài)檢測單元的信號檢測高壓閥的工作電流，且高壓閥根據(jù)狀態(tài)檢測單元的信號，在控制單元的控制下開啟或關(guān)閉。石英玻璃消解池采用石英玻璃管構(gòu)成，石英玻璃管內(nèi)徑為8mm，外徑為10mm，長為550mm ;在所述石英玻璃管的外部兩側(cè)分別懸掛第一紫外燈和第二紫外燈，所述第一紫外燈、第二紫外燈可以采用14W單端直型紫外燈，波長為254nm ;在所述石英玻璃管的上端設(shè)置待檢測樣品進口和尾氣排出口，所述待檢測樣品進口通過硅膠軟管與待檢測樣品儲罐連接，在待檢測樣品進口和待檢測樣品儲罐之間設(shè)置第一注射泵；在所述石英玻璃管的底部設(shè)有排出口，該排出口分別連接兩條并聯(lián)設(shè)置的管路；第一條管路與電解法臭氧發(fā)生器連接，在電解法臭氧發(fā)生器的氣體輸出端設(shè)置用于曝氣的針型噴嘴和單向閥；第二條管路與分光光度計的進口端連接。優(yōu)選地，在進入分光光度計之前，還進行10?20分鐘的顯色。
[0020]所述色譜分析裝置包括分光光度計，分光光度計檢測顯色后的水樣在220nm和275nm波長處的吸光度值，計算得到總氮含量。
[0021]所述通信單元為基于GPRS的無線傳輸單元。所述的控制單元包括STC89C58RD+型號單片機、AD轉(zhuǎn)換電路、串口通訊電路、電流信號采集電路、1擴展電路和步進電機控制電路。其中，串口通訊電路與無線傳輸單元連接，該無線傳輸單元采用為BLD8131型號的GPRS模塊。
[0022]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選技術(shù)方案對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種總氮在線分析儀，所述分析儀包括進樣單元、分析單元、通信單元以及與上述各單元連接的控制單元，其特征在于，所述分析儀還包括狀態(tài)檢測單元，所述狀態(tài)檢測單元用于獲得進樣單元的工作狀態(tài)和分析單元的工作狀態(tài)，所述控制單元根據(jù)通信單元的控制信息和狀態(tài)檢測單元的狀態(tài)信息，控制進樣單元和分析單元的開啟和關(guān)閉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的總氮在線分析儀，其特征在于，所述進樣單元包括樣品預(yù)處理單元，用于對待進行總氮分析的樣品進行雜質(zhì)預(yù)處理和溫度預(yù)處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的總氮在線分析儀，其特征在于，所述分析單元包括高壓消解裝置和色譜分析裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的總氮在線分析儀，其特征在于，所述通信單元為基于GPRS的無線傳輸單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的總氮在線分析儀，其特征在于，所述高壓消解裝置包括石英玻璃消解池和電控高壓閥，在120度的作用下，對樣品進行消解。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的總氮在線分析儀，其特征在于，所述色譜分析裝置包括分光光度計。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的總氮在線分析儀，其特征在于，所述進樣單元還包括蠕動泵和步進電機。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的總氮在線分析儀，其特征在于，所述狀態(tài)檢測單元包括多個電流檢測單元，所述電流檢測單元分別用于通過檢測所述步進電機、高壓閥和分光光度計的工作電流獲得進樣單元和分析單元的工作狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的總氮在線分析儀，其特征在于，所述的控制單元包括C8051單片機、AD轉(zhuǎn)換電路、串口通訊電路、信號采集電路、1擴展電路和電機控制電路。
【專利摘要】為了解決現(xiàn)有技術(shù)中缺乏有效的遠程控制功能的總氮檢測裝置的問題，本發(fā)明提供了一種總氮在線分析儀，所述分析儀包括進樣單元、分析單元、通信單元以及與上述各單元連接的控制單元，所述分析儀還包括狀態(tài)檢測單元，所述狀態(tài)檢測單元用于獲得進樣單元的工作狀態(tài)和分析單元的工作狀態(tài)，所述控制單元根據(jù)通信單元的控制信息和狀態(tài)檢測單元的狀態(tài)信息，控制進樣單元和分析單元的開啟和關(guān)閉。利用狀態(tài)檢測單元的信息，總氮檢測裝置能夠調(diào)整遠程控制指令的執(zhí)行時間，防止檢測裝置因為遠程控制的緣故造成意外停機或故障。
【IPC分類】G01N30-02
【公開號】CN104597161
【申請?zhí)枴緾N201510051844
【發(fā)明人】楊浩, 張戈, 李建, 黃磊
【申請人】四川清和科技有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年2月2日