KR100485988B1 - Glassy carbon electrode system and electronic system and controling method thereof - Google Patents
Glassy carbon electrode system and electronic system and controling method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR100485988B1 KR100485988B1 KR10-2002-0069394A KR20020069394A KR100485988B1 KR 100485988 B1 KR100485988 B1 KR 100485988B1 KR 20020069394 A KR20020069394 A KR 20020069394A KR 100485988 B1 KR100485988 B1 KR 100485988B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- switch valve
- cell
- electrode
- mercury
- pump
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/28—Electrolytic cell components
- G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
- G01N27/36—Glass electrodes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/28—Electrolytic cell components
- G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
- G01N27/34—Dropping-mercury electrodes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/48—Systems using polarography, i.e. measuring changes in current under a slowly-varying voltage
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
본 발명의 미량원소 측정시스템은 다용도의 미량원소 측정을 위해서, 하우징(900)에 다수단위장치들을 설치하는 구성으로 되고, 교반 겸용 유리탄소전극(130)과 적상수은전극(128)과 기준전극(141)과 보조전극(142)을 구비한 전극 카세트(100)와; 이런 전극 카세트(100)의 측부에 질소퍼징셀(220)이 배치되며, 그의 하부에 제 3스위치밸브(230)가 배치되며, 그의 하부에 표준시료셀(210)이 장착된 표준-질소 카세트(200)와; 이런 표준-질소 카세트(200)의 측부에 제 4스위치밸브(340)와 제 5스위치밸브(350)가 배치되어 있으며, 이런 밸브(340, 350)들과 연결관으로 연결되어 하부 위치에 고양정 압송펌프(310)와, 표준시료셀(210)의 표준시료를 제 3스위치밸브(230)를 통해 메인셀(150)의 내부로 압송하는 표준시료펌프(320)를 구비한 표준시료 카세트(300)와; 이런 카세트(100, 200, 300)에 장착된 구성요소들의 작동과 컴퓨터 연산 및 외부 통신을 총괄적으로 제어하도록, 마이콤(850), 컴퓨터(870), 전원공급부(810), 솔레노이드 제어부(820), 모터구동제어부(830), 셀 제어 및 계측부(840)로 이루어진 측정용 전자시스템(800)과 제어방법을 포함한다.The trace element measuring system of the present invention has a configuration in which a plurality of unit devices are installed in the housing 900 in order to measure the versatile trace element, and the stirring and combined glass carbon electrode 130, the mercury electrode 128, and the reference electrode ( An electrode cassette 100 having a 141 and an auxiliary electrode 142; Nitrogen purging cell 220 is disposed on the side of the electrode cassette 100, a third switch valve 230 is disposed at the lower portion thereof, and a standard-nitrogen cassette at which the standard sample cell 210 is mounted at the lower portion thereof. 200); The fourth switch valve 340 and the fifth switch valve 350 are disposed on the side of the standard-nitrogen cassette 200, and are connected to the valves 340 and 350 by a connection pipe to pump the high head in the lower position. A standard sample cassette 300 having a pump 310 and a standard sample pump 320 for pumping the standard sample of the standard sample cell 210 into the main cell 150 through the third switch valve 230. Wow; The microcomputer 850, the computer 870, the power supply unit 810, the solenoid control unit 820, to collectively control the operation of the components mounted on the cassettes 100, 200, and 300, and the computer operation and external communication. Measurement electronic system 800 and control method comprising a motor drive control unit 830, a cell control and measurement unit 840.
Description
본 발명은 유리탄소전극과 적상수은전극을 이용한 미량원소 측정시스템과 그의 전자시스템 및 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 비교적 간단하고 수은 성분이 함유된 샘플의 성분을 측정하고 측정물 교반기능을 갖는 유리탄소전극과 미량원소 측정기능을 동시에 사용 가능하도록 제공되는 측정시스템과 그의 전자시스템 및 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a trace element measuring system using a glass carbon electrode and a red mercury electrode, an electronic system and a control method thereof, and more particularly, to measure a component of a sample containing a relatively simple mercury component and to stir the measuring object. The present invention relates to a measurement system, an electronic system, and a control method provided to simultaneously use a glass carbon electrode having a microelement and a trace element measurement function.
종래에는 전압-전류의 특성이 분석물질의 종류와 농도에 비례하게 정해지는 원리를 이용한 폴라로그래피(polarography)를 이용하여 정량 정성분석을 수행할 때, 적하 수은전극 시스템이 사용되었다.Conventionally, when performing quantitative qualitative analysis using polarography using the principle that voltage-current characteristics are determined in proportion to the type and concentration of analyte, a dropping mercury electrode system has been used.
이와 같은 기존의 적하 수은전극 시스템의 단점을 극복하는 기술로 대표적인 것은, 2000년 등록특허번호 제265024호와 같은 적상수은전극을 이용한 미량원소 측정시스템이 있다.As a technique for overcoming the disadvantages of the existing dropping mercury electrode system, there is a trace element measuring system using a dropping mercury electrode, such as registered Patent No. 265024.
여기에서, 적상수은전극을 이용한 미량원소 측정시스템의 개략적인 설명을 하면, 도 1에 도시한 바와 같이, 시료용액이 들어 있는 셀(12) 및 셀(12)을 받치고 있는 받침대(10)와, 나사 결합에 의해 받침대(10)에 설치되는 모세관(30)과, 모세관(30)의 상부 안착홈(30a)에 착정된 수은방울(52)을 제거하기 위한 교반기(22)와, 수은을 저장하고 있는 수은 저장용기(50)로부터 공급관(54)을 통해 유입된 수은을 정확히 계량하여 모세관(30)으로 공급하는 정밀주입기(60)와, 관로(46)의 설정위치에 따라 공급관(54)과 정밀주입기(60) 및 모세관(30)을 선택적으로 연통시켜 수은의 공급을 제어하는 스위치밸브(40)를 구비한 적상수은전극이 제공된다. 여기에서, 스위치밸브(40)의 외주부에는 수은이 유입 및 배출되는 다수의 포트(41∼44)가 방사상으로 형성되어 있으며, 제 1관로(46)의 중앙에는 수은과 접촉상태를 유지하는 백금(48)이 끼워져 있다. 백금(48)에는 작업전극(70)이 연결되어 있으며, 제 1스위치밸브(40)에 수은을 공급하는 공급관(54)에는 개폐밸브(56)가 설치되어 있다.Here, a schematic description of the trace element measuring system using the mercury electrode, as shown in Figure 1, the pedestal 10 holding the cell 12 and the cell 12 containing the sample solution, and Capillary tube 30 installed on the pedestal 10 by screwing, agitator 22 for removing mercury droplets 52 fixed on the upper seating groove 30a of the capillary tube 30, and stores mercury Accurate injector 60 to accurately measure the mercury introduced through the supply pipe 54 from the mercury storage container 50 to the capillary 30 and the supply pipe 54 and the precision according to the set position of the pipeline 46 A drip mercury electrode is provided having a switch valve 40 for selectively communicating the injector 60 and the capillary tube 30 to control the supply of mercury. Here, a plurality of ports 41 to 44 through which mercury is introduced and discharged are radially formed at an outer circumferential portion of the switch valve 40, and a platinum which maintains a contact state with mercury is formed at the center of the first pipe line 46. 48) is inserted. The working electrode 70 is connected to the platinum 48, and the opening and closing valve 56 is installed in the supply pipe 54 for supplying mercury to the first switch valve 40.
이러한 구성을 지닌 적상수은전극 시스템은 다수의 정밀주입기와 복잡한 연결라인과 스위치밸브들을 통해 순수통과 전해질통 및 샘플에 들어 있는 액체를 셀 내부에 공급하거나, 순수 내지 질소를 사용하여 관내의 잔존 액체를 제거하면서, 정밀한 미량원소 측정을 수행한다.The red mercury electrode system with this configuration supplies liquid contained in the pure water tank, the electrolyte container, and the sample through the cell through a number of precision injectors, complicated connection lines, and switch valves, or cleans the remaining liquid in the pipe using pure or nitrogen. While removing, precise trace element measurements are performed.
그러나, 종래의 미량원소 측정시스템에서는 라인 내부의 잔존 액체를 셀 내부에 공급하거나, 샘플과 함께 주입 가능한 공기를 제거하기 위해서 과도하게 순수 또는 질소를 세척하는 목적으로 사용하는 단점이 발생되었으며, 복잡한 액체 이송 라인에 따라 작동 방법이 복잡하였고, 고가의 정밀주입기들의 사용으로 제품 단가가 높아져서 비경제적이며, 순수와 전해질과 샘플이 담겨진 용기가 단순히 호스로 연결되어 사용상의 불편함이 존재하였으며, 샘플에 수은이 들어가 있는 경우 전위차를 검출할 수 없어 사용상의 제한이 발생되었다.However, the conventional trace element measuring system has a disadvantage in that it is used for the purpose of excessively washing pure water or nitrogen in order to supply the remaining liquid in the line inside the cell or to remove the air that can be injected with the sample. The operation method was complicated according to the transfer line, and the use of expensive precision injectors increased the cost of the product, which is uneconomical. The container containing the pure water, the electrolyte and the sample was simply connected by a hose, and there was inconvenience in using the sample. In this case, the potential difference could not be detected, resulting in a limitation in use.
따라서, 본 발명의 목적은 앞서 언급한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 측정기능과 교반기능을 동시에 갖는 유리탄소전극으로 수은의 검출이 가능하며, 고가의 정밀주입기 대신에 고양정 압송펌프(DBS pump)를 채용하여 경제적이고, 샘플과 전해질과 순수의 공급 통로를 질소퍼징셀로 일원화한 유리탄소전극과 적상수은전극을 이용한 미량원소 측정시스템을 제공하는데 있다.Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, it is possible to detect the mercury by the glass carbon electrode having a measuring function and a stirring function at the same time, instead of expensive precision injector (DBS pump) The present invention provides a trace element measuring system using a glass carbon electrode and a mercury electrode in which the sample, the electrolyte and the pure water supply passage are united by a nitrogen purging cell.
또한, 본 발명의 다른 목적은 하우징에 마이콤과 컴퓨터를 일체형으로 장착하여 사용이 간편하고, 일원화된 프로세스를 수행할 수 있는 유리탄소전극과 적상수은전극을 이용한 미량원소 측정시스템의 전자시스템을 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide an electronic system of a trace element measuring system using a glass carbon electrode and a suitable mercury electrode that is easy to use and can perform a unified process by integrally mounting a microcomputer and a computer in a housing. have.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 잔존 용액을 외부공기로 제거하고 최적으로 질소 사용을 제어할 수 있는 유리탄소전극과 적상수은전극을 이용한 미량원소 측정시스템을 제공하는데 있다. In addition, another object of the present invention is to provide a trace element measurement system using a glass carbon electrode and an accumulated mercury electrode that can remove the residual solution to the outside air and optimally control the use of nitrogen.
상술한 본 발명의 목적들은 하우징에 단위장치들로 장착되며 교반 겸용 유리탄소전극과 적상수은전극과 기준전극과 보조전극을 구비한 전극 카세트와; 이런 전극 카세트의 측부에 질소퍼징셀이 배치되며, 그의 하부에 제 3스위치밸브가 배치되며, 그의 하부에 표준시료셀이 장착된 표준-질소 카세트와; 이런 표준-질소 카세트의 측부에 제 4스위치밸브와 제5스위치밸브가 배치되어 있으며, 이런 밸브들과 연결관으로 연결되어 하부 위치에 고양정 압송펌프와, 이런 표준시료셀의 표준시료를 제 3스위치밸브를 통해 메인셀의 내부로 압송하는 표준시료펌프를 구비한 표준시료 카세트와; 이런 카세트에 장착된 구성요소들의 작동과 컴퓨터 연산 및 외부 통신을 총괄적으로 제어하도록, 마이콤, 컴퓨터, 전원공급부, 솔레노이드 제어부, 모터구동제어부, 셀 제어 및 계측부로 이루어진 측정용 전자시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리탄소전극과 적상수은전극을 이용한 미량원소 측정시스템에 의해 달성된다.The above-described objects of the present invention include: an electrode cassette mounted as a unit in a housing and having an agitated glass carbon electrode, an accumulated mercury electrode, a reference electrode, and an auxiliary electrode; A nitrogen purging cell is disposed on the side of the electrode cassette, a third switch valve is disposed at the lower part thereof, and a standard-nitrogen cassette at which the standard sample cell is mounted; A fourth switch valve and a fifth switch valve are arranged on the side of the standard-nitrogen cassette, and the high-pump pump and the standard sample of the standard sample cell are connected to the valves and connected to the connection pipe by the third switch. A standard sample cassette having a standard sample pump for pumping the valve through the valve; It includes a measurement electronic system consisting of a microcomputer, a computer, a power supply, a solenoid control unit, a motor drive control unit, a cell control unit, and a measurement unit so as to collectively control the operation of the components mounted on the cassette and the computer operation and external communication. This is achieved by a trace element measurement system using a glass carbon electrode and a mercury electrode.
이하, 첨부한 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유리탄소전극과 적상수은전극을 이용한 미량원소 측정시스템에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a trace element measuring system using a glass carbon electrode and an accumulated mercury electrode according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 6.
도면에서, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 유리탄소전극과 적상수은전극을 이용한 미량원소 측정시스템의 외형도이고, 도 3은 도 2에 도시된 측정시스템에 사용된 전자시스템의 회로 구성도이며, 도 4는 도 2에 도시된 측정시스템의 결합관계 및 작동관계를 설명하기 위한 구성도이다.2 is an external view of a trace element measuring system using a glass carbon electrode and an accumulated mercury electrode according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a circuit configuration of an electronic system used in the measuring system shown in FIG. 4 is a configuration diagram for explaining the coupling relationship and the operation relationship of the measurement system shown in FIG.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 미량원소 측정시스템은 교반 겸용 유리탄소전극(130)과 적상수은전극(128)과 기준전극(141)과 보조전극(142)을 구비한 전극 카세트(100)와, 표준-질소 카세트(200)와, 표준시료 카세트(300)와, 측정용 전자시스템(800)으로 크게 구분된다.As shown in FIG. 2, the trace element measuring system according to the present invention includes an electrode cassette 100 including a glass carbon electrode 130 and a dropping mercury electrode 128, a reference electrode 141, and an auxiliary electrode 142. ), A standard-nitrogen cassette 200, a standard sample cassette 300, and an electronic system 800 for measurement.
전극 카세트(100)는 하우징(900)의 정면 우측의 단위장치로써 패널 설치 위치(101)에 장착되는 것으로서, 받침대(103)의 상부에는 디스크 조립체(156)와 메인셀(150)이 배치되며, 그 메인셀(150)의 상면은 유리탄소전극(130), 기준전극(141), 보조전극(142)이 장착된 전극 커버(137)가 결합되어 있다. 또한, 받침대(103)의 하부에는 적상수은전극(128)을 형성하도록 정량의 수은을 모세관의 내부로 주입시키는 단 하나의 정밀주입기(129)가 배치되어 있다. 정밀주입기(129)는 받침대(104)의 내부에 수은 주입을 위한 제 2스위치밸브(도시 안됨)와 연결되어 있다. 그리고, 메인셀(150)의 우측에는 제 1스위치밸브(110)가 배치되어 있다.The electrode cassette 100 is mounted on the panel installation position 101 as a unit on the front right side of the housing 900. The disc assembly 156 and the main cell 150 are disposed on the pedestal 103, The upper surface of the main cell 150 is coupled to the electrode cover 137 on which the glass carbon electrode 130, the reference electrode 141, and the auxiliary electrode 142 are mounted. In addition, only one precision injector 129 is disposed below the pedestal 103 to inject a predetermined amount of mercury into the capillary to form the mercury electrode 128. The precision injector 129 is connected to a second switch valve (not shown) for mercury injection inside the pedestal 104. The first switch valve 110 is disposed on the right side of the main cell 150.
표준-질소 카세트(200)는 하우징(900)의 정면 우측에서 전극 카세트(100)의 좌측에 장착되는 되는 것으로서, 상부에 질소퍼징셀(220 : N2 Gas Purging Cell)이 배치되며, 그의 하부에 제 3스위치밸브(230)가 배치되며, 그의 하부에 표준시료셀(210)이 장착되어 있다.The standard-nitrogen cassette 200 is mounted on the left side of the electrode cassette 100 at the front right side of the housing 900, and a nitrogen purging cell 220 is disposed on an upper portion thereof, and a lower portion thereof is formed on a lower portion thereof. The three switch valve 230 is disposed, the lower portion of the standard sample cell 210 is mounted.
표준시료 카세트(300)는 하우징(900)의 정면 우측에서 표준-질소 카세트(200)의 좌측에 장착되는 것으로서, 기존의 정밀주입기들을 대체하여 정량의 액체를 주입시킬 수 있도록, 상부에 제 4스위치밸브(340)와 제 5스위치밸브(350)가 배치되어 있으며, 이들과 연결관으로 연결되어 하부 위치에 고양정 압송펌프(310)가 장착되어 있다. 물론 표준시료 카세트(300)는 상기 제 3스위치밸브(230)와 표준시료셀(210)의 사이에 관통하게 개재되어서, 표준시료셀(210)의 표준시료를 제 3스위치밸브(230)를 통해 메인셀(150)의 내부로 압송하는 표준시료펌프(320 : STD pump)를 더 구비한다.The standard sample cassette 300 is mounted on the left side of the standard-nitrogen cassette 200 at the front right side of the housing 900, and replaces the existing precision injectors to inject the quantitative liquid into the fourth switch. The valve 340 and the fifth switch valve 350 are disposed, and the high-lift pump pump 310 is mounted at the lower position by being connected to the connection pipe. Of course, the standard sample cassette 300 is interposed between the third switch valve 230 and the standard sample cell 210 to pass through the standard sample of the standard sample cell 210 through the third switch valve 230. A standard sample pump 320 which is pumped into the main cell 150 is further provided.
한편, 하우징(900)의 좌측에는 측정용 전자시스템(800)의 출력장치의 일종인 액정모니터(877)를 기준으로 상부에 플로피 디스켓 드라이브 슬롯(877)과 PCMCIA 카드 슬롯(878) 등이 배치되어 있으며, 작동 제어에 사용되는 키패드(851)와, 컴퓨터 연산에 필요한 마우스 내지 키보드(871)가 좌측 하우징(901)의 내부에 장착된 IBM호환 컴퓨터(870)와 접속되어 있다.On the other hand, the floppy diskette drive slot 877 and the PCMCIA card slot 878 are disposed on the left side of the housing 900 based on the liquid crystal monitor 877 which is a kind of output device of the measurement electronic system 800. A keypad 851 used for operation control and a mouse to keyboard 871 required for computer operation are connected to an IBM compatible computer 870 mounted inside the left housing 901.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에서 제공되는 측정용 전자시스템(800)은 하기에 상세히 설명할 본 발명의 작동과 컴퓨터 연산 및 외부 통신을 총괄적으로 제어하는 전자회로로서, 시리얼 통신을 TCP/IP 통신으로 변환하여 원격지에서 네트워크를 통해 제어가 가능하며, 마이콤(850)에서 측정한 데이터 값을 IBM호환 컴퓨터(870)로 연산하여 성분 분석을 하거나, 기타 컴퓨터용 응용 프로그램에 맞는 데이터 결과값으로 출력시킬 수 있는 역할을 한다.As shown in FIG. 3, the measurement electronic system 800 provided in the present invention is an electronic circuit which collectively controls the operation of the present invention and computer operation and external communication, which will be described in detail below. It can be converted to IP communication and controlled through a network at a remote location.The data value measured by the microcomputer 850 can be calculated by the IBM compatible computer 870 for component analysis or as a data result value suitable for other computer applications. It has a role to output.
이런 전자시스템(800)은 전압 +5V, +12V, ±15V를 공급시킬 수 있는 전원공급부(810)로 작동하는 솔레노이드 제어부(820)와, 모터구동제어부(830)와, 셀 제어 및 계측부(840)에 병렬로 접속되어 있다.The electronic system 800 includes a solenoid control unit 820, a motor drive control unit 830, a cell control and measurement unit 840 that operates as a power supply unit 810 capable of supplying voltages + 5V, + 12V, and ± 15V. ) Is connected in parallel.
여기에서, 솔레노이드 제어부(820)는 전기적으로 접속된 다수의 질소흐름제어용 제 1 내지 제 4솔레노이드(SSR1∼SSR4)의 개폐 작동을 제어한다.Here, the solenoid control unit 820 controls the opening and closing operations of the plurality of nitrogen flow control first to fourth solenoids SSR1 to SSR4 electrically connected.
모터구동제어부(830)는 메인셀 연결 밸브제어용 직류모터를 갖는 제 1스위치밸브(110)와, 수은 밸브제어용 직류모터를 갖는 제 2스위치밸브(120)와, 표준시료 밸브제어용 직류모터를 갖는 제 3스위치밸브(230)와, 질소퍼징셀 연결 밸브제어용 직류모터를 갖는 제 4스위치밸브(340)와, 샘플, 순수, 전해질 용액 주입 밸브제어용 직류모터를 갖는 제 5스위치밸브(350)와, 예비용 밸브제어용 직류모터를 갖는 스위치밸브(360)와 전기적으로 접속되어 있다.The motor drive control unit 830 includes a first switch valve 110 having a DC motor for controlling a main cell connection valve, a second switch valve 120 having a DC motor for controlling a mercury valve, and a DC motor for controlling a standard sample valve. A fourth switch valve 340 having a three switch valve 230, a DC motor for controlling a nitrogen purging cell connection valve, a fifth switch valve 350 having a DC motor for controlling a sample, pure water, and electrolyte solution injection valve, and It is electrically connected to a switch valve 360 having a DC motor for cost valve control.
또한, 모터구동제어부(830)는 고양정 압송펌프(310)의 스텝모터와, 표준시료펌프(320)의 스텝모터와, 회수펌프(610)의 스텝모터 및, 예비용 제 1, 제 2스텝모터(133, 323)에 접속되어서 그들의 작동을 제어하는 역할을 담당한다. 또한, 모터구동제어부(830)는 수은 정밀주입기의 이송축을 작동시키는 수은주입 스텝모터(123)와, 펌프 예비용 릴레이(611)와 전기적으로 접속되어 있고, 상기 각각의 모터와 릴레이에 전원을 소정 시간동안 공급하는 것과, 일정 시간동안 전원 공급을 중단하는 것과, 전원을 차단시키거나, 초기화시키는 제어 신호를 관리한다.In addition, the motor drive control unit 830 may include a step motor of the high lift pump pump 310, a step motor of the standard sample pump 320, a step motor of the recovery pump 610, and spare first and second step motors. 133 and 323, which are responsible for controlling their operation. In addition, the motor drive control unit 830 is electrically connected to the mercury injection step motor 123 for operating the feed shaft of the precision mercury injector and the pump reserve relay 611, and supplies power to each of the motors and the relays. It manages the supply of time, the interruption of power for a certain time, and the control signals to shut down or reset the power.
또한, 셀 제어 및 계측부(840)는 디지털-아날로그 변환기(841)를 통해 보조전극(142)과 기준전극(141)에 접속되어 있으며, 아날로그-디지털 변환기(842)를 통해 작동전극인 유리탄소전극(130)의 전선(131)과 적상수은전극(128)의 전선(125)에 접속되어 있어서, 사용처에 따라 측정 전류를 데이터로 변환시키면서 샘플과 표준시료의 전위차를 계측하게 된다.In addition, the cell control and measurement unit 840 is connected to the auxiliary electrode 142 and the reference electrode 141 through the digital-to-analog converter 841, and the glass carbon electrode serving as the working electrode through the analog-to-digital converter 842. It is connected to the electric wire 131 of 130 and the electric wire 125 of the mercury electrode 128, and the potential difference of a sample and a standard sample is measured, converting a measurement current into data according to a use place.
또한, 마이콤(850)은 전원공급부(810)로부터 전원을 공급받아서, 시스템 롬에 기억된 소정의 제어 알고리즘에 따라 상술한 솔레노이드 제어부(820)와 모터구동제어부(830)와 셀 제어 및 계측부(840)에 작동 명령을 전달하거나, 계측 값을 입력받고, 사용자의 조작 신호를 입력받기 위한 키패드(851)와 각종 직렬통신으로 접속되는 외부 장치(852)와 결과값을 지면으로 출력시키는 내장 프린터(853)와 접속되어 있다. 이런 마이콤(850)은 직렬통신(RS232)을 통해서 IBM호환 컴퓨터(870)와 연동된다.In addition, the microcomputer 850 receives power from the power supply unit 810 and according to a predetermined control algorithm stored in the system ROM, the solenoid control unit 820, the motor drive control unit 830, and the cell control and measurement unit 840. A built-in printer 853 which transmits an operation command or receives measurement values, an external device 852 connected through various serial communications with a keypad 851 for receiving a user's operation signal, and outputs the result to the ground. ) Is connected. The microcomputer 850 is interoperable with the IBM compatible computer 870 through serial communication (RS232).
컴퓨터(870)는 마이콤(850)으로부터 전달받은 계측 결과치를 비교 연산하여 샘플의 성분을 측정 및 출력하는 역할을 담당하며, 이를 위해 액정모니터(877)와 키보드(871)와 마우스(872)와 하드디스크 및 플로피 디스크와 같은 데이터 저장장치(873)와 외장 프린터(874)와 직렬통신모듈(875)과 랜 연결용 TCP/IP모듈(876)을 구비한다.The computer 870 is responsible for measuring and outputting the components of the sample by comparing and calculating the measurement result received from the microcomputer 850, and for this purpose, the liquid crystal monitor 877, the keyboard 871, the mouse 872, and the hard drive. And a data storage device 873 such as a disk and a floppy disk, an external printer 874, a serial communication module 875, and a TCP / IP module 876 for LAN connection.
아래에서, 상기 전자시스템(800)에 의해 작동되는 본 발명의 유리탄소전극과 적상수은전극을 이용한 미량원소 측정시스템의 결합관계 및 작동관계를 설명한다.In the following, a coupling relationship and an operation relationship between the trace element measuring system using the glass carbon electrode and the accumulated mercury electrode of the present invention operated by the electronic system 800 will be described.
도 4에 도시한 바와 같이, 전극 카세트(100)에서 적상수은전극(128)은 종래 기술에서 설명한 바와 같은 동일한 구성을 갖는다. 즉, 정밀주입기(129)는 제 2스위치밸브(120)의 작동으로 실린더(127)와 수은통(122)이 연결될 때, 정량의 수은이 주입되도록 수은주입 스텝모터(123)로 피스톤축을 하강시킴으로써, 수은통(122)의 수은이 실린더(127)의 내부로 유입되고, 이후, 제 2스위치밸브(120)는 수은통(122)과의 연결을 차단함과 동시에, 실린더(127)와 적상수은전극(128)의 모세관을 연결한다. 이런 경우, 수은주입 스텝모터(123)는 피스톤축을 승강시키고, 실린더 내부에 유입된 수은이 적상수은전극(128)의 모세관으로 주입된다. 이렇게 주입된 수은은 모세관의 끝단에 형성된 안착홈(126)에 착정되어서 전위차를 측정할 수 있는 상태가 된다.As shown in FIG. 4, the mercury electrode 128 in the electrode cassette 100 has the same configuration as described in the related art. That is, the precision injector 129 is lowered by the piston shaft to the mercury injection step motor 123 so that a certain amount of mercury is injected when the cylinder 127 and the mercury container 122 are connected by the operation of the second switch valve 120. Mercury in the mercury canister 122 is introduced into the cylinder 127, and then, the second switch valve 120 cuts off the connection with the mercury canister 122, and at the same time, the cylinder 127 and the mercury The capillary of the electrode 128 is connected. In this case, the mercury injection step motor 123 raises and lowers the piston shaft, and mercury introduced into the cylinder is injected into the capillary of the mercury electrode 128. The mercury injected in this way is settled in the seating groove 126 formed at the end of the capillary tube to be in a state capable of measuring the potential difference.
또한, 수은을 함유한 샘플의 측정에 사용되도록 전극 커버(137)에 장착된 유리탄소전극(130)은 분해조립 가능한 하우징의 내부에 교반기모터(132)를 장착하되, 교반기모터(132)의 회전축에 일렬로 불활성 폴리머(PEEK) 재질의 축연결부재, 스테인레스 재질의 구동축, 중공형 테프론바가 결합되며, 이런 테프론바의 하부 축심에 상기 구동축과 전기적으로 접속되는 유리탄소전극바가 조립되어 있다. 이렇게 체결된 축 조립체의 원주에는 구동축으로부터 전류를 인가 받을 수 있는 접촉자를 갖는 전극콘넥터가 삽입되며, 전극콘넥터의 접촉자는 유리탄소전극(130)의 전선(131)과 접속되어 있어서, 결과적으로 앞서 설명한 셀 제어 및 계측부(840)로 계측 전류를 전송할 수 있게 되어 있다. 이와 같은 유리탄소전극(130)의 축 조립체의 끝단에는 교반날개(139)가 장착되어 있고, 제어 신호에 따라 교반기모터(132)에 전원이 인가되면, 모터의 회전축 및 축 조립체와 함께 교반날개(139)는 고속으로 회전한다. 따라서, 유리탄소전극(130)에서 교반기모터(132)는 그의 작동여부에 따라 은 적상수은전극(128)의 안착홈(126)에 착정된 수은을 이탈시킬 수 있으며, 기타 순수 또는 전해질 용액이 메인셀(150)의 내부에 유입되어 잘 섞이도록 교반의 역할을 수행할 수 있다.In addition, the glass carbon electrode 130 mounted on the electrode cover 137 to be used for the measurement of the sample containing mercury is equipped with a stirrer motor 132 inside the disassembly and assembly housing, the rotary shaft of the stirrer motor 132 An inert polymer (PEEK) shaft connecting member, a stainless shaft, and a hollow teflon bar are coupled to each other, and a glass carbon electrode bar electrically connected to the driving shaft is assembled to the lower shaft center of the teflon bar. An electrode connector having a contactor capable of receiving a current from the driving shaft is inserted into the circumference of the shaft assembly thus fastened, and the contactor of the electrode connector is connected to the wire 131 of the glass carbon electrode 130. The measurement current can be transmitted to the cell control and measurement unit 840. The stirring blade 139 is mounted at the end of the shaft assembly of the glass carbon electrode 130, and when power is applied to the stirrer motor 132 according to a control signal, the stirring blade together with the rotating shaft and the shaft assembly of the motor ( 139 rotates at high speed. Therefore, in the glass carbon electrode 130, the stirrer motor 132 may leave the mercury deposited in the seating groove 126 of the silver cumulative mercury electrode 128, depending on its operation. Introduced into the inside of the cell 150 may perform a role of stirring to mix well.
그리고, 제 1스위치밸브(110)는 사용후의 수은 내지 용액을 회수할 수 있도록, 1) 디스크 조립체(156)의 출력포트(159)와 회수펌프(610)의 입력포트를 연결시키거나, 2) 질소퍼징셀(220)과 메인셀(150)을 연결시키거나, 3) 질소퍼징셀(220)과 회수펌프(610)의 입력포트를 연결시키도록 각각 연결호스로 체결되어 있다.The first switch valve 110 connects the output port 159 of the disk assembly 156 and the input port of the recovery pump 610 to recover the mercury or the solution after use, or 2). The nitrogen purging cell 220 and the main cell 150 are connected to each other, or 3) the nitrogen purging cell 220 and the recovery pump 610 are connected to each other by connecting hoses.
본 발명에서 설명하는 스위치밸브(110, 120, 230, 340, 350)들은 액체 내지 기체의 진행방향을 선택적으로 제어하거나 개폐시키도록 선택관로(ㄱ자, 일자, T자 형상)를 갖고 있으며, 이들 선택관로가 회전할 때 도면에서 "∧"자와 같이 배치되는 경우를 하향 작동 각도(이하 각도) 0°이며, 좌향은 각도 90°, 상향은 각도 180°, 우향은 각도 270°로 작동되는 것을 의미한다.Switch valves (110, 120, 230, 340, 350) described in the present invention has a selection pipe (A, date, T-shape) to selectively control or open or close the flow direction of liquid to gas, these selection When the duct is rotated, it is arranged as “도면” in the drawing when the downward operating angle (hereinafter referred to as “angle”) is 0 °, the leftward angle is 90 °, the upward angle is 180 °, and the rightward angle is 270 °. do.
예를 들면, 제 1스위치밸브(110)의 선택관로(111)가 각도 0°(하향)일 경우 디스크 조립체(156)의 출력포트(159)와 회수펌프(610)의 입력포트를 연결시킴으로써 메인셀(150) 내부의 수은은 회수펌프(610)를 통해 수은 회수통(600)에 회수되고, 또한 메인셀(150) 내부의 액체는 회수펌프(610), 수은 회수통(600), 다수의 연결포트들을 구비한 포트 카세트(400)의 회수포트(440)를 통해 사용 액체 회수통(620)으로 회수된다. 또한, 선택관로(111)가 각도 180°(상향)일 경우 질소퍼징셀(220)과 메인셀(150)을 연결시킴으로써, 질소퍼징셀(220)의 내부에 충진된 질소 또는 액체가 메인셀(150)의 내부로 유입된다. 또한, 선택관로(111)가 각도 270°(우향)일 경우, 질소퍼징셀(220)과 회수펌프(610)의 입력포트가 연결됨으로, 질소퍼징셀(220)의 질소, 공기, 액체 등이 회수펌프(610)로 유입되어 결과적으로 회수된다.For example, when the selection passage 111 of the first switch valve 110 has an angle of 0 ° (downward), the main port is connected by connecting the output port 159 of the disk assembly 156 and the input port of the recovery pump 610. The mercury in the cell 150 is recovered in the mercury recovery container 600 through the recovery pump 610, and the liquid in the main cell 150 is the recovery pump 610, mercury recovery container 600, a plurality of Through the recovery port 440 of the port cassette 400 having the connection port is recovered to the use liquid recovery container 620. In addition, when the selection line 111 is 180 degrees (upward), by connecting the nitrogen purging cell 220 and the main cell 150, nitrogen or liquid filled in the nitrogen purging cell 220 is the main cell ( 150 is introduced into the interior. In addition, when the selection line 111 is at an angle of 270 ° (right), the input port of the nitrogen purging cell 220 and the recovery pump 610 is connected, so that nitrogen, air, liquid, etc. of the nitrogen purging cell 220 It flows into the recovery pump 610 and is recovered as a result.
이하, 다른 제 2내지 제 4스위치밸브(120, 230, 340, 350)의 결합관계는 앞서 설명한 제 1스위치밸브(110)의 결합관계와 대동소이할 뿐만 아니라 하기에 상세히 설명할 작동방법을 통해서, 통상의 지식을 가진 자가 충분히 이해 가능하므로, 여기에서 생략하도록 한다.Hereinafter, the coupling relationship between the second and fourth switch valves 120, 230, 340, and 350 is not only similar to the coupling relationship of the first switch valve 110 described above, but also through an operation method to be described in detail below. Since those skilled in the art can fully understand the description, it is omitted here.
다만, 제 5스위치밸브(350)는 원주면에 방사상으로 배치되며, 포트 카세트(400)의 전해질포트(410)와 접속된 제 1포트(352)와, 이런 포트에 90°간격을 이루면서 외부공기가 유입되는 제 2포트(353)와, 역시 90°간격을 이루면서 샘플포트(430)와 접속된 제 3포트(354)와, 역시 90°간격을 이루면서 순수포트(420)와 접속된 제 4포트(355)와, 중앙에 돌출되게 배치되며 연결관으로 고양정 압송펌프(310)의 입력(312)과 접속된 제 5포트(356)를 구비한다.However, the fifth switch valve 350 is disposed radially on the circumferential surface, and the first port 352 connected to the electrolyte port 410 of the port cassette 400 and the external air at a 90 ° interval to such a port. The second port 353 into which is introduced, and the third port 354 connected to the sample port 430 while still forming a 90 ° interval, and the fourth port connected to the pure water port 420 while still forming a 90 ° interval. 355, and a fifth port 356, which is arranged to protrude in the center and connected to the input 312 of the high lift pump pump 310 by a connecting pipe.
그리고, 본 발명에서는 질소통(700)의 압력조정기(710)와 관연결되어 질소가스를 상기 제 1내지 제 4솔레노이드(SSR1∼SSR4)로 공급시키는 질소포트(450)와, 회수된 액체를 사용 액체 회수통(620)으로 보내기 위한 회수포트(440)와, 샘플통과 체결되어 제 5스위치밸브(350)에 샘플을 공급시키기 위한 샘플포트(430)와, 순수통과 체결되어 역시 제 5스위치밸브(350)에 순수를 공급시키기 위한 순수포트(420), 또한 역시 전해질용액통과 체결되어 제 5스위치밸브(350)에 전해질을 공급시키기 위한 전해질포트(410) 및 기타 여분의 접속포트들로 이루어진 포트 카세트(400)가 더 제공된다.In the present invention, a nitrogen port 450 connected to the pressure regulator 710 of the nitrogen cylinder 700 to supply nitrogen gas to the first to fourth solenoids SSR1 to SSR4 and the recovered liquid are used. The recovery port 440 for sending to the liquid recovery container 620, the sample port 430 for fastening the sample to the fifth switch valve 350 is fastened with the sample container, and the fifth switch valve ( A pot cassette consisting of a pure water port 420 for supplying pure water to the 350, and also an electrolyte port 410 for supplying electrolyte to the fifth switch valve 350 and also connected with the electrolyte solution container 400 is further provided.
도 5에 도시한 바와 같이, 이하, 본 발명의 측정시스템의 작동 제어방법을 단계별로 상세히 설명하면 다음과 같다.As shown in FIG. 5, the operation control method of the measurement system of the present invention will be described in detail step by step as follows.
- 보존용액 버리기(S10)-Discard preservation solution (S10)
제 1스위치밸브(110)는 선택관로(111)를 각도 0°에 위치하여 메인셀(150)과 회수통(600, 620)을 연결하고, 제 2스위치밸브(120)는 선택관로각도 90°에 위치하여 정밀주입기(129)의 실린더(127)와 적상수은전극(128)의 모세관은 연결된 상태이다. 회수펌프(610)는 가동하여 메인셀(150)의 내부압력을 저하시키며, 유리탄소전극(130)의 교반기모터(132)는 작동하면서 용액이 회수될 소정 시간만큼 교반날개(139)를 회전시켜 용액을 저어주고, 이후 회수펌프(610)의 작동은 중단되며, 유리탄소전극(130)의 교반기모터(132)가 멈춘다.The first switch valve 110 is connected to the main cell 150 and the recovery container (600, 620) by positioning the selection pipe 111 at an angle of 0 °, the second switch valve 120 is selected pipe angle of 90 ° The capillary of the cylinder 127 of the precision injector 129 and the mercury electrode 128 is positioned in the state of being connected to. The recovery pump 610 is operated to lower the internal pressure of the main cell 150, and the stirrer motor 132 of the glass carbon electrode 130 rotates the stirring blade 139 by a predetermined time while the solution is recovered. Stir the solution, after which the operation of the recovery pump 610 is stopped, the stirrer motor 132 of the glass carbon electrode 130 is stopped.
- 순수를 질소퍼징셀에 주입하기(S20)-Injecting pure water into nitrogen purging cell (S20)
제 4스위치밸브(340)는 선택관로(341)를 각도 0°에 위치시켜 고양정 압송펌프(310)의 출력(311)과 질소퍼징셀(220)을 연결시키고, 제 5스위치밸브(350)는 선택관로(351)를 각도 0°에 위치하며, 고양정 압송펌프(310)의 입력(312)과 순수포트(420)를 연결시킨다. 이후, 고양정 압송펌프(310)는 정량만큼 동작된 후 정해진 딜레이 시간 동안 휴식하고, 제 5스위치밸브(350)는 선택관로(351)를 각도 270°에 위치시켜 고양정 압송펌프(310)의 입력(312)과 외부공기를 연결시킨다. 이후, 고양정 압송펌프(310)가 작동하면, 공기가 주입되어 관내의 잔존용액을 질소퍼징셀(220)에 주입시킨다.The fourth switch valve 340 is connected to the output 311 and the nitrogen purging cell 220 of the high-lift pump pump 310 by positioning the selection pipe 341 at an angle of 0 °, the fifth switch valve 350 is The selection duct 351 is positioned at an angle of 0 °, and connects the input 312 of the high lift pump pump 310 and the pure water port 420. Thereafter, the high lift pumping pump 310 is operated for a fixed amount, and then rests for a predetermined delay time. The fifth switch valve 350 places the selection line 351 at an angle of 270 ° to input the high lift pumping pump 310 ( 312) and the external air. Thereafter, when the high lift pumping pump 310 is operated, air is injected to inject the remaining solution in the tube into the nitrogen purging cell 220.
- 수은 교체하기(S30)-Mercury replacement (S30)
제 3스위치밸브(230)는 원점을 체크하고, 제 2스위치밸브(120)는 선택관로(121)를 각도 0°에 위치시킴으로써, 수은통(122)과 정밀주입기(129)의 실린더(127)를 연결시킨다. 수은주입 스텝모터(123)는 피스톤축을 하강시키고, 수은통(122)에서 1회 계측할 적은 양의 수은은 실린더(127)의 내부로 유입된다. 그리고, 제 2스위치밸브(120)는 각도 90°로 선택관로(121)를 위치시킴으로써 수은통(122)과의 연결을 차단함과 동시에 실린더(127)와 적상수은전극(128)의 모세관을 연결한다. 이후, 수은주입 스텝모터(123)는 피스톤축을 승강시키고, 실린더 내부에 유입된 수은이 적상수은전극(128)의 모세관으로 주입된다.The third switch valve 230 checks the origin, the second switch valve 120 is positioned by the selection line 121 at an angle of 0 °, the cylinder 127 of the mercury container 122 and the precision injector 129 Connect it. The mercury injection step motor 123 lowers the piston shaft, and a small amount of mercury to be measured once in the mercury can 122 is introduced into the cylinder 127. In addition, the second switch valve 120 cuts off the connection with the mercury container 122 by placing the selection channel 121 at an angle of 90 ° and connects the capillary of the cylinder 127 and the mercury electrode 128 at the same time. do. Thereafter, the mercury injection step motor 123 raises and lowers the piston shaft, and mercury introduced into the cylinder is injected into the capillary of the mercury electrode 128.
- 수은 회수하기(S31)Recovering mercury (S31)
유리탄소전극(130)의 교반기모터(132)에 전원이 인가되고, 교반기모터(132)는 모세관의 안착홈(126)에 착정된 수은이 떨어지도록, 소정 시간만큼 고속으로 교반날개(139)를 회전시키며, 시간이 지난 후에 멈춘다.Power is applied to the stirrer motor 132 of the glass carbon electrode 130, and the stirrer motor 132 moves the stirring blade 139 at a high speed for a predetermined time so that mercury deposited in the seating groove 126 of the capillary tube falls. Rotate and stop after time.
- 전해질 용액을 질소퍼징셀에 주입하기(S40)Injecting the electrolyte solution into the nitrogen purging cell (S40)
제 4스위치밸브(340)는 선택관로(341)를 각도 0°에 위치시켜 고양정 압송펌프(310)의 출력(311)과 질소퍼징셀(220)을 연결시키고, 제 5스위치밸브(350)는 선택관로(351)를 각도 90°에 위치하며, 고양정 압송펌프(310)의 입력(312)과 전해질 용액을 담고 있는 전해질통에 연결된 전해질포트(410)와 연결된다. 이후, 고양정 압송펌프(310)는 정량만큼 동작된 후 정해진 딜레이 시간 동안 휴식하고, 제 5스위치밸브(350)는 선택관로(351)를 각도 270°에 위치시켜 고양정 압송펌프(310)의 입력(312)과 외부공기를 연결시킨다. 이후, 고양정 압송펌프(310)가 작동하면, 공기가 주입되어 관내의 잔존용액을 질소퍼징셀(220)에 주입시킨다.The fourth switch valve 340 is connected to the output 311 and the nitrogen purging cell 220 of the high-lift pump pump 310 by positioning the selection pipe 341 at an angle of 0 °, the fifth switch valve 350 is The selection duct 351 is positioned at an angle of 90 °, and is connected to the input 312 of the high lift pumping pump 310 and the electrolyte port 410 connected to the electrolyte container containing the electrolyte solution. Thereafter, the high lift pumping pump 310 is operated for a fixed amount, and then rests for a predetermined delay time. The fifth switch valve 350 places the selection line 351 at an angle of 270 ° to input the high lift pumping pump 310 ( 312) and the external air. Thereafter, when the high lift pumping pump 310 is operated, air is injected to inject the remaining solution in the tube into the nitrogen purging cell 220.
- 질소 퍼징 후 메인셀에 주입하기(S50)Injecting into the main cell after purging nitrogen (S50)
제 4스위치밸브(340)는 선택관로(341)를 각도 270°로 위치시켜 제 1솔레노이드(SSR1)와 질소퍼징셀(220)을 연결한다. 이때, 제 1솔레노이드(SSR1)의 개방 작동에 따라, 질소통(700)의 질소는 압력조정기(710), 질소포트(450), 제 1솔레노이드(SSR1)를 통해 제 4스위치밸브(340)로 유입되면서 관내의 잔존용액을 밀어내면서 질소퍼징셀(220)에 공급된다. 또한, 제 3솔레노이드(SSR3)의 개방 작동에 따라, 질소는 직접적으로 질소퍼징셀(220)에 공급된다. 질소가 질소퍼징셀(220)에 유입될 시간이 흐른 뒤, 제 1스위치밸브(110)는 선택관로(111)를 각도 180°에 위치시켜 질소퍼징셀(220)과 메인셀(150)을 연결시킨다. 이후, 제 3솔레노이드 (SSR3)의 폐쇄 작동에 따라, 질소퍼징셀(220)로의 질소 공급이 차단되며, 소정 딜레이 시간 후, 제 1솔레노이드(SSR1)는 폐쇄 작동을 수행하며, 자유낙하에 의해 질소퍼징셀(220)의 용액은 메인셀(150)의 내부로 이동한다. 이후, 제 1스위치밸브 (110)는 선택관로(111)를 각도 270°에 위치시켜서 질소퍼징셀(220)과 메인셀(150)의 연결을 차단시킨다.The fourth switch valve 340 connects the first solenoid SSR1 and the nitrogen purging cell 220 by positioning the selection channel 341 at an angle of 270 °. At this time, according to the opening operation of the first solenoid (SSR1), the nitrogen of the nitrogen cylinder 700 to the fourth switch valve 340 through the pressure regulator 710, nitrogen port 450, the first solenoid (SSR1). While being introduced, it is supplied to the nitrogen purging cell 220 while pushing out the remaining solution in the tube. In addition, according to the opening operation of the third solenoid SSR3, nitrogen is directly supplied to the nitrogen purging cell 220. After time has passed for nitrogen to flow into the nitrogen purging cell 220, the first switch valve 110 connects the nitrogen purging cell 220 to the main cell 150 by placing the selection line 111 at an angle of 180 °. Let's do it. Then, according to the closing operation of the third solenoid (SSR3), the nitrogen supply to the nitrogen purging cell 220 is cut off, and after a predetermined delay time, the first solenoid (SSR1) performs the closing operation, the nitrogen by free fall The solution of the purging cell 220 moves into the main cell 150. Thereafter, the first switch valve 110 cuts the connection of the nitrogen purging cell 220 and the main cell 150 by placing the selection line 111 at an angle of 270 °.
- 순수 퍼징 후 메인셀에 주입하기(S51)-Purging pure water and then injecting it into the main cell (S51)
이 단계는 상기 단계(S50)와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.This step is the same as the above step (S50), detailed description thereof will be omitted.
- 샘플 용액을 질소퍼징셀에 주입하기(S60)Injecting the sample solution into the nitrogen purging cell (S60)
제 1스위치밸브(110)는 선택관로(111)를 각도 0°에 위치하여 메인셀(150)과 회수통(600, 620)을 연결시킨다. 제 4스위치밸브(340)는 선택관로(341)를 각도 0°에 위치시켜 고양정 압송펌프(310)의 출력(311)과 질소퍼징셀(220)을 연결시키고, 제 5스위치밸브(350)는 선택관로(351)를 각도 180°에 위치하며, 고양정 압송펌프(310)의 입력(312)과 샘플 용액을 담고 있는 샘플통에 연결된 샘플포트(430)와 연결시킨다. 이후, 고양정 압송펌프(310)는 정량만큼 동작된 후 정해진 딜레이 시간 동안 휴식하고, 제 5스위치밸브(350)는 선택관로(351)를 각도 270°에 위치시켜 고양정 압송펌프(310)의 입력(312)과 외부공기를 연결시킨다. 이후, 고양정 압송펌프(310)가 작동하면, 공기가 주입되어 관내의 잔존용액을 질소퍼징셀(220)에 주입시킨다.The first switch valve 110 connects the main cell 150 and the recovery vessels 600 and 620 by positioning the selection line 111 at an angle of 0 °. The fourth switch valve 340 is connected to the output 311 and the nitrogen purging cell 220 of the high-lift pump pump 310 by positioning the selection pipe 341 at an angle of 0 °, the fifth switch valve 350 is The selection channel 351 is positioned at an angle of 180 ° and is connected to the input port 312 of the high lift pump pump 310 and the sample port 430 connected to the sample container containing the sample solution. Thereafter, the high lift pumping pump 310 is operated for a fixed amount, and then rests for a predetermined delay time. The fifth switch valve 350 places the selection line 351 at an angle of 270 ° to input the high lift pumping pump 310 ( 312) and the external air. Thereafter, when the high lift pumping pump 310 is operated, air is injected to inject the remaining solution in the tube into the nitrogen purging cell 220.
- 표준시료 용액을 메인셀에 주입하기(S70)Injecting the standard sample solution into the main cell (S70)
제 3스위치밸브(230)는 선택관로(231)를 각도 180°로 위치하여, 표준시료펌프(320)의 출력(321)과 메인셀(150)을 연결하되, 이때, 표준시료펌프(320)의 입력(322)과 표준시료셀(210)은 연결되어 있다. 이후, 표준시료펌프(320)는 정량만큼 동작된 후 정해진 딜레이 시간 동안 휴식하고, 제 3스위치밸브(230)는 선택관로(231)를 각도 270°에 위치시켜 제 2솔레노이드(SSR2)와 메인셀(150)을 연결한다. 이때, 제 2솔레노이드(SSR2)의 개방 작동에 따라, 질소통(700)의 질소는 압력조정기(710), 질소포트(450), 제 2솔레노이드(SSR2)를 통해 제 3스위치밸브(230)로 유입되면서 관내의 잔존용액을 제거하면서 메인셀(150)에 공급된다. 이런 다음 질소가 메인셀(150)에 유입될 딜레이 시간이 유지된 후, 제 3스위치밸브(230)는 선택관로(231)를 각도 0°에 위치시켜 제 2솔레노이드(SSR2)와 메인셀(150)의 연결을 차단한다. 또한, 제 2솔레노이드(SSR2)는 폐쇄 작동을 수행하여 메인셀(150)에 질소가 공급되는 것을 차단한다.The third switch valve 230 is located at an angle of 180 ° to the selection duct 231 to connect the output 321 of the standard sample pump 320 and the main cell 150, in this case, the standard sample pump 320 The input 322 and the standard sample cell 210 is connected. Thereafter, the standard sample pump 320 is operated for a fixed amount, and then rests for a predetermined delay time. The third switch valve 230 positions the selection duct 231 at an angle of 270 ° so that the second solenoid SSR2 and the main cell are positioned. Connect 150. At this time, according to the opening operation of the second solenoid (SSR2), the nitrogen of the nitrogen tank 700 to the third switch valve 230 through the pressure regulator 710, nitrogen port 450, the second solenoid (SSR2) As it is introduced, it is supplied to the main cell 150 while removing the remaining solution in the tube. Then, after the delay time for nitrogen to flow into the main cell 150 is maintained, the third switch valve 230 positions the selection duct 231 at an angle of 0 ° so that the second solenoid SSR2 and the main cell 150 are maintained. )). In addition, the second solenoid SSR2 performs a closing operation to block nitrogen from being supplied to the main cell 150.
- 스위치밸브, 솔레노이드, 펌프의 초기화(S80)-Initialization of switch valve, solenoid, pump (S80)
제 1스위치밸브(110)는 선택관로(111)를 0°에 위치하여 메인셀(150)과 회수통(600, 620)을 연결시킨 상태이다.The first switch valve 110 is a state in which the selection line 111 is located at 0 ° to connect the main cell 150 and the recovery containers 600 and 620.
제 2스위치밸브(120)는 선택관로(121)를 각도 0°에 위치시킴으로써, 수은통(122)과 정밀주입기(129)의 실린더(127)를 연결시킨 상태이다.The second switch valve 120 is in a state in which the mercury can 122 and the cylinder 127 of the precision injector 129 are connected by positioning the select passage 121 at an angle of 0 °.
제 3스위치밸브(230)는 선택관로(231)를 각도 0°에 위치시켜 제 2솔레노이드(SSR2)와 메인셀(150)의 연결을 차단시킨 상태이다.The third switch valve 230 is a state in which the connection of the second solenoid (SSR2) and the main cell 150 by placing the selection line 231 at an angle of 0 °.
제 4스위치밸브(340)는 선택관로(341)를 각도 0°에 위치시켜 고양정 압송펌프(310)의 출력(311)과 질소퍼징셀(220)을 연결시킨 상태이다.The fourth switch valve 340 is a state in which the selection pipe 341 is positioned at an angle of 0 ° to connect the output 311 of the high head pressure pump 310 and the nitrogen purging cell 220.
제 5스위치밸브(350)는 선택관로(351)를 각도 0°에 위치하며, 고양정 압송펌프(310)의 입력(312)과 순수포트(420)를 연결시킨 상태이다.The fifth switch valve 350 is located at an angle of 0 ° to the selection duct 351, and is connected to the input 312 of the high lift pump pump 310 and the pure water port 420.
솔레노이드(SSR1, SSR2, SSR3)와 펌프(610, 310, 320)는 작동 정지 상태이다.The solenoids SSR1, SSR2, SSR3 and the pumps 610, 310, 320 are in a stopped state.
도 6에 도시한 바와 같이, 이하 본 발명의 측정시스템의 측정방법을 단계별로 설명한다.As shown in FIG. 6, the measuring method of the measuring system of the present invention will be described step by step.
- 측정 대기 상태(AQ0)-Measurement waiting state (AQ0)
- 시료를 넣지 않은 상태에서의 측정(AQ1)-Measurement without sample (AQ1)
먼저, 상술한 전해질 용액을 질소퍼징셀에 주입하기(S40), 질소 퍼징 후 메인셀에 주입하기(S50), 수은 교체하기(S30)단계를 연속적으로 수행 후, 유리탄소전극(130)을 통해 성분을 측정하거나, 또는 적상수은전극(128)에 착정된 수은방울을 통해 성분을 측정하고, 수은 회수하기(S31)단계로 마무리한다.First, after injecting the above-described electrolyte solution into the nitrogen purging cell (S40), purging the nitrogen and then injecting into the main cell (S50), replacing the mercury (S30) continuously, through the glass carbon electrode 130 The component is measured, or the component is measured through mercury droplets deposited on the mercury electrode 128, and the mercury recovery (S31) ends.
- 샘플의 측정(AQ2)Sample measurement (AQ2)
여기에서는 샘플 용액을 질소퍼징셀에 주입하기(S60), 질소 퍼징 후 메인셀에 주입하기(S50), 수은 교체하기(S30)단계를 연속적으로 수행 후, 상기 유리탄소전극(130)과 적상수은전극(128)으로 성분을 측정하고, 수은 회수하기(S31)단계로 마무리한다.Here, the sample solution is injected into the nitrogen purging cell (S60), after purging the nitrogen, and then injected into the main cell (S50) and mercury replacement (S30) step, the glass carbon electrode 130 and red mercury The component is measured by the electrode 128, and the mercury recovery (S31) is completed.
- 표준시료의 측정(AQ3)-Measurement of standard samples (AQ3)
여기에서는 표준시료 용액을 메인셀에 주입하기(S70), 수은 교체하기(S30)단계를 차례로 수행한 후, 유리탄소전극(130)과 적상수은전극(128)으로 성분을 측정하고, 수은 회수하기(S31)단계로 마무리한다.Here, after injecting the standard sample solution into the main cell (S70), replacing the mercury (S30) step in order, the component is measured by the glass carbon electrode 130 and the mercury electrode 128, and mercury recovery Finishing step (S31).
- 자동 측정(AQ4)Automatic measurement (AQ4)
여기에서는 보존용액 버리기(S10), 순수를 질소퍼징셀에 주입하기(S20), 순수 퍼징 후 메인셀에 주입하기(S51), 보존용액 버리기(S10)단계를 차례로 수행후, 1초 지연 시간을 가진 다음 시료를 넣지 않은 상태에서의 측정(AQ1)을 수행하고, 다시 3초 지연 시간을 갖고, 다시 샘플의 측정(AQ2)을 수행한 다음 3초 지연 시간을 갖고, 이후 표준시료의 측정(AQ3)과 순수를 질소퍼징셀에 주입하기(S20) 및 스위치밸브, 솔레노이드, 펌프의 초기화(S80)단계를 수행한다.Here, after discarding the preservation solution (S10), injecting pure water into the nitrogen purging cell (S20), injecting the pure water into the main cell after purging (S51), and then discarding the preserving solution (S10) in sequence, a 1 second delay time After the excitation, the measurement (AQ1) is performed without a sample, and again, a 3 second delay time is performed, and the measurement of the sample is again performed (AQ2), followed by a 3 second delay time, and then the measurement of the standard sample (AQ3). Injecting pure water into the nitrogen purging cell (S20) and initializing the switch valve, solenoid and pump (S80).
앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 유리탄소전극과 적상수은전극을 이용한 미량원소 측정시스템은 라인 내부의 잔존 액체를 셀 내부에 공급하거나, 샘플과 함께 주입 가능한 공기를 제거하기 위해서 질소와 함께 외부공기를 이용하도록 구성되어 있어서, 질소 소비율을 최소화시킬 수 있어서 매우 경제적인 효과가 있다.As described in detail above, the trace element measurement system using the glass carbon electrode and the mercury electrode of the present invention supplies external liquid together with nitrogen to supply the remaining liquid in the line into the cell or to remove the air that can be injected with the sample. It is configured to use, so that the nitrogen consumption rate can be minimized, which is very economical.
또한, 본 발명은 고양정 압송펌프와 질소퍼징셀 및 표준시료셀의 채용으로 간단한 용액 이송용 연결관을 제공할 수 있으며, 카세트화한 구조로 하우징에 장착되어 사용자 편의성을 극대화시킨 효과가 있다.In addition, the present invention can provide a simple solution transfer pipe by employing a high-pump pump and nitrogen purging cell and a standard sample cell, it is mounted on the housing with a cassette structure has the effect of maximizing user convenience.
또한, 본 발명은 다수의 용액들을 간결하게 연결시킬 수 있도록, 다수의 포트들을 하나의 카세트에 배치한 포트 카세트를 제공함으로써, 용액들의 교체가 매우 간편한 장점이 있다.In addition, the present invention provides a port cassette in which a plurality of ports are arranged in one cassette so that a plurality of solutions can be concisely connected, so that the replacement of the solutions is very easy.
또한, 본 발명은 유리탄소전극과 병행하여 미량원소를 측정할 수 있기 때문에, 샘플에 수은이 들어가 있는 경우라도 전위차를 검출할 수 있는 탁월한 성능을 갖는다.In addition, the present invention can measure trace elements in parallel with the glass carbon electrode, and therefore has excellent performance of detecting a potential difference even when mercury is contained in the sample.
이상에서 살펴본 본 발명의 유리탄소전극과 적상수은전극을 이용한 미량원소 측정시스템과 그의 전자시스템과 제어방법에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다. Although the technical idea of the trace element measuring system using the glass carbon electrode and the mercury electrode of the present invention, the electronic system and the control method of the present invention described above are described together with the accompanying drawings, this will be described as an exemplary embodiment of the present invention. It does not limit the invention. In addition, it is obvious that any person skilled in the art can make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.
도 1은 종래기술에 따른 적상수은전극 시스템을 설명하기 위한 블록도,1 is a block diagram for explaining a mercury electrode system according to the prior art;
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 유리탄소전극과 적상수은전극을 이용한 미량원소 측정시스템의 외형도,2 is an external view of a trace element measuring system using a glass carbon electrode and a mercury electrode according to an embodiment of the present invention;
도 3은 도 2에 도시된 측정시스템에 사용된 전자시스템의 회로 구성도,3 is a circuit diagram of an electronic system used in the measurement system shown in FIG.
도 4는 도 2에 도시된 측정시스템의 결합관계 및 작동관계를 설명하기 위한 구성도.4 is a configuration diagram for explaining the coupling relationship and the operation relationship of the measurement system shown in FIG.
도 5는 도 2에 도시된 측정시스템의 작동 제어방법을 설명하기 위한 흐름도,5 is a flowchart for explaining an operation control method of the measurement system shown in FIG. 2;
도 6은 도 2에 도시된 측정시스템의 측정방법을 설명하기 위한 흐름도.6 is a flowchart for explaining a measuring method of the measuring system shown in FIG.
♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣♣ Explanation of symbols for main part of drawing ♣
100 : 전극 카세트 110, 120, 230, 340, 350 : 스위치밸브100: electrode cassette 110, 120, 230, 340, 350: switch valve
128 : 적상수은전극 130 : 유리탄소전극128: red mercury electrode 130: glass carbon electrode
141 : 기준전극 142 : 보조전극141: reference electrode 142: auxiliary electrode
150 : 메인셀 200 : 표준-질소 카세트150: main cell 200: standard-nitrogen cassette
220 : 질소퍼징셀 210 : 표준시료셀220: nitrogen purging cell 210: standard sample cell
300 : 표준시료 카세트 310 : 압송펌프300: standard sample cassette 310: pressure pump
320 : 표준시료펌프 800 : 전자시스템320: standard sample pump 800: electronic system
810 : 전원공급부 820 : 솔레노이드 제어부810: power supply unit 820: solenoid control unit
830 : 모터구동제어부 840 : 계측부830: motor drive control unit 840: measurement unit
850 : 마이콤 870 : 컴퓨터850: Micom 870: Computer
900 : 하우징 SSR1∼SSR4 : 솔레노이드900: housing SSR1 to SSR4: solenoid
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2002-0069394A KR100485988B1 (en) | 2002-11-09 | 2002-11-09 | Glassy carbon electrode system and electronic system and controling method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2002-0069394A KR100485988B1 (en) | 2002-11-09 | 2002-11-09 | Glassy carbon electrode system and electronic system and controling method thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20040041232A KR20040041232A (en) | 2004-05-17 |
KR100485988B1 true KR100485988B1 (en) | 2005-05-03 |
Family
ID=37338335
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR10-2002-0069394A KR100485988B1 (en) | 2002-11-09 | 2002-11-09 | Glassy carbon electrode system and electronic system and controling method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100485988B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102327202B1 (en) * | 2021-07-13 | 2021-11-17 | 주식회사 인포월드 | Trace element measuring device and measuring method |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106950264A (en) * | 2017-05-17 | 2017-07-14 | 武汉中科志康生物科技有限公司 | A kind of Portable heavy metal detector and its detection method |
CN112179749A (en) * | 2020-09-11 | 2021-01-05 | 金华市农产品质量安全中心(金华市农业综合检验检测中心) | Simple nitrogen blowing concentration rack |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5661642A (en) * | 1979-10-26 | 1981-05-27 | Akita Seiren Kk | Full-automatic polarographic analyzer |
JPS61194347A (en) * | 1985-02-23 | 1986-08-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Continuous measurement of total arsenic in factory waste water by polarography |
US5186895A (en) * | 1989-06-16 | 1993-02-16 | Mitsui Toatsu Chemicals, Incorporated | Method and apparatus for automatic analysis of fluid composition involving a time-dependent variation thereof |
KR19990074395A (en) * | 1998-03-10 | 1999-10-05 | 전병성 | Trace element measuring system using red mercury electrode |
WO2001057944A1 (en) * | 2000-02-07 | 2001-08-09 | Steris Inc. | Durable carbon electrode |
KR20040041233A (en) * | 2002-11-09 | 2004-05-17 | 강영진 | Glassy carbon electrode system |
-
2002
- 2002-11-09 KR KR10-2002-0069394A patent/KR100485988B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5661642A (en) * | 1979-10-26 | 1981-05-27 | Akita Seiren Kk | Full-automatic polarographic analyzer |
JPS61194347A (en) * | 1985-02-23 | 1986-08-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Continuous measurement of total arsenic in factory waste water by polarography |
US5186895A (en) * | 1989-06-16 | 1993-02-16 | Mitsui Toatsu Chemicals, Incorporated | Method and apparatus for automatic analysis of fluid composition involving a time-dependent variation thereof |
KR19990074395A (en) * | 1998-03-10 | 1999-10-05 | 전병성 | Trace element measuring system using red mercury electrode |
KR100265024B1 (en) * | 1998-03-10 | 2000-10-02 | 전병성 | Electrochemical testing systen using a mercury electrode system |
WO2001057944A1 (en) * | 2000-02-07 | 2001-08-09 | Steris Inc. | Durable carbon electrode |
KR20040041233A (en) * | 2002-11-09 | 2004-05-17 | 강영진 | Glassy carbon electrode system |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102327202B1 (en) * | 2021-07-13 | 2021-11-17 | 주식회사 인포월드 | Trace element measuring device and measuring method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20040041232A (en) | 2004-05-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7214537B2 (en) | Real-time component monitoring and replenishment system for multicomponent fluids | |
US4852385A (en) | Maintenance device for at least partially automatic cleaning and calibration of a probe containing a measured value transmitter | |
CN102597757A (en) | Automatic analyzing device | |
CN102135477A (en) | Reagent preparing apparatus | |
KR100485988B1 (en) | Glassy carbon electrode system and electronic system and controling method thereof | |
CN106769220A (en) | A kind of water quality monitoring sampling and quality control system | |
CN112697989B (en) | Water quality analyzer, liquid taking and delivering method for water quality analyzer and water quality on-line monitoring system | |
US20040065547A1 (en) | Real-time component monitoring and replenishment system for multicomponent fluids | |
CN109444244A (en) | Seawater permanganate index analysis system and method | |
CN109012444A (en) | A kind of concentration washing lotion automatic mixing system and matching method | |
KR20030045420A (en) | The measuring system for water quality | |
JPH02154154A (en) | Flow injection analysis | |
CN117778171A (en) | Virus titer measuring device | |
CN103076380B (en) | Utilize the electrochemical monitoring instrument of interfacial electrochemistry reaction monitoring furfural content in transformer oil | |
EP0346083A2 (en) | Apparatus for detecting ingredient in urine, and a toilet stool equipped with a urine detecting device | |
US6613579B2 (en) | Sequential injection liquid-liquid extraction | |
WO1999053121A1 (en) | Automated chemical process control system | |
JP4720305B2 (en) | Autosampler | |
EP4317982A1 (en) | Automated analysis device | |
KR100485989B1 (en) | Glassy carbon electrode system | |
CN100590430C (en) | In-situ probe system suitable for deep sea low temperature hot liquid section | |
JP4618001B2 (en) | Automatic chemical analyzer | |
KR102327202B1 (en) | Trace element measuring device and measuring method | |
KR100500475B1 (en) | Chemical mixing equipment | |
CN221123899U (en) | Circulation sampler with self-cleaning function |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
N231 | Notification of change of applicant | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
N231 | Notification of change of applicant | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120420 Year of fee payment: 8 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |