CN106526208A - 一种流路装置及采用该流路装置的在线测油仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种流路装置，包括蠕动泵、萃取组件、电磁多通阀和自动注射泵；自动注射泵与电磁多通阀相连通；萃取组件包括带密封顶盖的萃取瓶、磁力搅拌子、溶剂进液管、通气管和萃取液出液管；萃取瓶侧壁上部的水样进液口与蠕动泵的出口相连通；溶剂进液管的下端伸入萃取瓶内，上端与电磁多通阀的阀口D相连通；通气管安装于密封顶盖或者萃取瓶的侧壁上部；萃取液出液管安装于萃取瓶底部或侧壁底端，与电磁多通阀的阀口C相连通；流路装置还包括一分离管，分离管侧壁底端处的进液口和出液口分别与萃取液出液管和电磁多通阀的阀口C相连通。本发明还公开了一种在线测油仪。本发明结构简单、实施方便、安全可靠且能够实现自动化在线监测。
Description
技术领域
本发明涉及水环境监测装置技术领域，具体涉及一种流路装置及采用该流路装置的在线测油仪。
背景技术
水质中石油类物质的污染越来越严重，影响着水质状况。水中石油类物质的测量方法，通常采用国标（HJ637-2012）规定的红外分光光度法：待测水样用四氯化碳萃取，将四氯化碳萃取液分离、脱水后放入红外分光光度计中进行三波长的吸光度测量。但这种方法必须将待测水样取到实验室内进行测量，对于突发的环境事故、跟踪类监测及环境背景值的监测无法得到即时数据；目前环境地表水、城市污水和工业废水都需要在线监测，我国尚无符合监测标准方法的在线测油仪，在线监测要求把测量仪器置于现场，24小时连续密切地监测水质变化，即时上传测量数据，在由突发事故、水质恶化等情况会随时报警，满足连续、及时、无人看管的监测需求，并控制取水装置、供水阀门等设备采用相应措施。此外，操作人员直接接触有毒试剂，会危害人体健康。因此，开发一种结构简单、实施方便、安全可靠且能够实现自动化测量的流路装置及采用该流路装置的在线测油仪，成为本领域的技术人员迫切期待解决的技术难题。
发明内容
针对上述现有技术的缺点或不足，本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、实施方便、安全可靠且能够依据国家标准（HJ63-2012）的要求实现自动化测量的流路装置及采用该流路装置的在线测油仪。
为解决上述技术问题，本发明具有如下构成：
一种流路装置，包括蠕动泵、萃取组件、电磁多通阀和自动注射泵；所述蠕动泵的进口与待测水样源相连通；所述自动注射泵与电磁多通阀相连通；所述萃取组件包括带有密封顶盖的萃取瓶、磁力搅拌子、溶剂进液管、通气管和萃取液出液管；所述萃取瓶的侧壁上部设有水样进液口，所述水样进液口与蠕动泵的出口相连通；所述磁力搅拌子内置于萃取瓶，萃取瓶的下方安装有带动磁力搅拌子转动的电机，所述电机上设有与磁力搅拌子相配合的磁铁；所述溶剂进液管的下端穿过密封顶盖、伸入萃取瓶内，上端与电磁多通阀的阀口D相连通；电磁多通阀的阀口A与萃取剂容量瓶相连通；所述通气管安装于密封顶盖或者萃取瓶的侧壁上部；所述萃取液出液管安装于萃取瓶的底部或者侧壁底端处，与电磁多通阀的阀口C相连通。
所述流路装置还包括一分离管，所述分离管的侧壁底端处设有进液口和出液口，所述进液口与萃取瓶的萃取液出液管相连通，所述萃取液出液管上设有夹管阀；所述出液口与电磁多通阀的阀口C相连通。
所述分离管的出液口与电磁多通阀的阀口C之间，依次设有第一过滤器和带有除水膜的第二过滤器。
所述分离管的底部，还设有一带有夹管阀的废液排液管。
所述分离管为透明结构。
所述萃取液出液管与电磁多通阀的阀口C之间，依次设有第一过滤器和带有除水膜的第二过滤器。
所述萃取瓶的侧壁底端处，还设有一带有夹管阀的废液排液管。
所述萃取瓶为透明结构。
所述自动注射泵上设有液位传感器。
一种在线测油仪，包括所述的流路装置、检测装置和自动控制系统，所述流路装置的电磁多通阀的阀口E与检测装置相连通。
与现有技术相比，本发明的流路装置及采用该流路装置的在线测油仪结构简单、实施方便，通过流路设计，使实验室手工操作的测量方式变成自动化，符合国家标准的要求，并能够得到实时的在线测量数据，解决了环境监测水中油含量的在线监测难题；操作过程都是在密封装置中进行，安全可靠，操作人员不直接接触有毒试剂，不对环境造成污染。
附图说明
图1：本发明第一种实施例的结构简图。
图2：本发明第二种实施例的结构简图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
实施例一
如图1所示，本发明的在线测油仪，包括流路装置、检测装置50和自动控制系统。所述流路装置即流路部分，包括蠕动泵10、萃取组件20、电磁多通阀30、自动注射泵40，所述自动注射泵40与电磁多通阀30相连通。具体实施例中，所述自动注射泵40上设有液位传感器，液位定位准确，灵敏度高。
所述蠕动泵10用于向萃取组件20完成待测水样的自动进样，其进口和出口分别与水样源和将在下文进一步说明的萃取瓶21的水样进液口23相连通。
所述萃取组件20包括带有密封顶盖28的萃取瓶21、磁力搅拌子22、溶剂进液管24、通气管25、萃取液出液管26和废液排液管29a；所述萃取瓶21的侧壁上部设有水样进液口23，该水样进液口23与蠕动泵10的出口相连通。具体实施例中，所述萃取瓶21采用透明结构，由透明玻璃材料制成，以便更加直观地观察到其内部萃取液的萃取分层情况。
所述磁力搅拌子22内置于萃取瓶21，萃取瓶21的下方安装有带动磁力搅拌子22转动的电机221，所述电机221上设有与磁力搅拌子22相配合的磁铁。通过磁铁不断变化的磁极来推动磁力搅拌子22转动，进而带动萃取瓶21内水样和萃取溶剂的混合溶液转动，使其混合均匀、加快反应速度。
所述溶剂进液管24的下端穿过密封顶盖28、伸入萃取瓶21内，上端与电磁多通阀30的阀口D相连通；电磁多通阀30的阀口A与萃取剂容量瓶61相连通。
所述通气管25安装于密封顶盖28，或者安装于萃取瓶21的侧壁上部；所述通气管25上设有夹管阀。
所述萃取液出液管26安装于萃取瓶21的底部或者侧壁底端处，并与电磁多通阀30的阀口C相连通；电磁多通阀30的阀口E与检测装置50相连通。具体实施例中，所述萃取液出液管26与电磁多通阀30的阀口C之间，依次设有第一过滤器71和带有除水膜的第二过滤器72；其中，第一过滤器71用于进一步过滤萃取液中的杂质，第二过滤器72用于去除萃取液中的多余水相，以确保测量的精确度。
所述废液排液管29a安装于萃取瓶21的侧壁底端处，与废液瓶相连通；所述废液排液管29a上设有夹管阀。
所述检测装置50即光路部分，用于对萃取液中的石油类物质进行检测，与电磁多通阀40的阀口E相连通。本发明中，所述检测装置50采用现有技术的红外分光光度计，在此不再赘述。
所述自动控制系统即电路部分，主要运用自动控制技术及软件，组成一个从取样、萃取、分离、分析到数据处理、存储和传输的完整系统，控制仪器的泵、阀、开关等器件的开启或关闭动作，从而获得水质的即时数据，实现对水质的及时、可靠的在线监测。
所述电磁多通阀30的阀口B与标液容量瓶62相连通。本发明中，萃取剂采用四氯化碳溶液。
本实施例中，在线测油仪的工作过程为：
（1）待测水样由蠕动泵10抽入萃取瓶21内，至所需体积时停止；自动注射泵40通过电磁多通阀30的阀口A，从萃取剂容量瓶61中抽取四氯化碳溶液，四氯化碳溶液依次经过阀口D、溶剂进液管24加入至萃取瓶21内的待测水样中；启动电机221带动磁力搅拌子22旋转，对待测水样和四氯化碳的混合溶液进行搅拌萃取。
（2）萃取结束，萃取瓶21内的溶液静置分层，因各物质的比重不同自上到下分为三层：水层、杂质层和萃取液层。
（3）自动注射泵40开启，抽取萃取瓶21底部的萃取液，萃取液依次经过萃取液出液管26、第一过滤器71、第二过滤器72、电磁多通阀30的阀口C和阀口E，注入至检测装置50中，进行测量。
（4）测量完成后，打开废液排液管29a的夹管阀，自动注射泵40开启，将检测装置50中的溶液抽出并推回萃取瓶21；萃取瓶21内的废液经废液排液管29a排放。
实施例二
与实施例一相比，如图2所示的实施例二存在如下的区别：
（1）所述萃取组件20还包括一分离管27，分离管27的侧壁底端处设有进液口271和出液口272；分离管27的进液口271与萃取瓶21的萃取液出液管26相连通，萃取液出液管26上设有夹管阀；分离管27的出液口272依次通过第一过滤器71和第二过滤器72，与电磁多通阀30的阀口C相连通。
当待测水样的体积很大而萃取剂的体积很小时，萃取瓶21内溶液的静置分层不明显，尤其是在待测水样中的泥沙等杂质含量比较大时，导致自动操作无法进行。本实施例采用增设分离管27的设计，将萃取瓶21底部体积较小的萃取液以及上面少量的杂质和水导入分离管27内，进行二次静置分层；由于分离管27的直径比萃取瓶21的直径小，分离管内溶液各相的分层明显且充分，从而解决了上述萃取液分离困难的技术难题。
（2）去掉萃取瓶21上的废液排液管29a，在分离管27的底部设置废液排液管29b，以利于排放萃取瓶21和分离管27内的废液。
具体实施例中，分离管27采用透明结构，由透明玻璃材料制成，以便更加直观地观察到其内部萃取液的萃取分层情况。
本实施例中，在线测油仪的工作过程为：
（1）待测水样由蠕动泵10抽入萃取瓶21内，至所需体积时停止；自动注射泵40通过电磁多通阀30的阀口A，从萃取剂容量瓶61中抽取四氯化碳溶液，四氯化碳溶液依次经过阀口D、溶剂进液管24加入至萃取瓶21内的待测水样中；启动电机221带动磁力搅拌子22旋转，对待测水样和四氯化碳的混合溶液进行搅拌萃取。
（2）萃取结束，由于四氯化碳的比重大于水而沉于萃取瓶21的底部，此时打开萃取液出液管26上的夹管阀，萃取瓶21底部的萃取液以及上面少量的杂质和水在重力作用下流向分离管27；在分离管27内的溶液静置分层，因各物质的比重不同自上到下分为明显且充分的三层：水层、杂质层和萃取液层。
（3）自动注射器40开启，抽取分离管27底部的萃取液，萃取液依次经过分离管27的出液口272、第一过滤器71、第二过滤器72、电磁多通阀30的阀口C和阀口E，注入至检测装置50中，进行测量。
（4）测量完成后，打开废液排液管29b的夹管阀，自动注射泵40开启，将检测装置50中的溶液抽出并推回分离管27；萃取瓶21和分离管27内的废液经废液排液管29b排放。
根据本实施例的教导，本技术领域的技术人员完全可实现其它本发明保护范围内的技术方案。
Claims (10)
1.一种流路装置，其特征在于：包括蠕动泵（10）、萃取组件（20）、电磁多通阀（30）和自动注射泵（40）；所述蠕动泵（10）的进口与待测水样源相连通；所述自动注射泵（40）与电磁多通阀（30）相连通；
所述萃取组件（20）包括带有密封顶盖（28）的萃取瓶（21）、磁力搅拌子（22）、溶剂进液管（24）、通气管（25）和萃取液出液管（26）；
所述萃取瓶（21）的侧壁上部设有水样进液口（23），所述水样进液口（23）与蠕动泵（10）的出口相连通；
所述磁力搅拌子（22）内置于萃取瓶（21），萃取瓶（21）的下方安装有带动磁力搅拌子（22）转动的电机（221），所述电机（221）上设有与磁力搅拌子（22）相配合的磁铁；
所述溶剂进液管（24）的下端穿过密封顶盖（28）、伸入萃取瓶（21）内，上端与电磁多通阀（30）的阀口D相连通；电磁多通阀（30）的阀口A与萃取剂容量瓶（61）相连通；
所述通气管（25）安装于密封顶盖（28）或者萃取瓶（21）的侧壁上部；
所述萃取液出液管（26）安装于萃取瓶（21）的底部或者侧壁底端处，与电磁多通阀（30）的阀口C相连通。
2.根据权利要求1所述的流路装置，其特征在于：所述流路装置还包括一分离管（27），所述分离管（27）的侧壁底端处设有进液口（271）和出液口（272），所述进液口（271）与萃取瓶（21）的萃取液出液管（26）相连通，所述萃取液出液管（26）上设有夹管阀；所述出液口（272）与电磁多通阀（30）的阀口C相连通。
3.根据权利要求2所述的流路装置，其特征在于：所述分离管（27）的出液口（271）与电磁多通阀（30）的阀口C之间，依次设有第一过滤器（71）和带有除水膜的第二过滤器（72）。
4.根据权利要求2所述的流路装置，其特征在于：所述分离管（27）的底部，还设有一带有夹管阀的废液排液管（29b）。
5.根据权利要求2所述的流路装置，其特征在于：所述分离管（27）为透明结构。
6.根据权利要求1所述的流路装置，其特征在于：所述萃取液出液管（26）与电磁多通阀（30）的阀口C之间，依次设有第一过滤器（71）和带有除水膜的第二过滤器（72）。
7.根据权利要求1所述的流路装置，其特征在于：所述萃取瓶（21）的侧壁底端处，还设有一带有夹管阀的废液排液管（29a）。
8.根据权利要求1或2所述的流路装置，其特征在于：所述萃取瓶（21）为透明结构。
9.根据权利要求1或2所述的流路装置，其特征在于：所述自动注射泵（40）上设有液位传感器。
10.一种在线测油仪，包括权利要求1至9中任一项所述的流路装置、检测装置（50）和自动控制系统，所述流路装置的电磁多通阀（40）的阀口E与检测装置（50）相连通。
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