上海雷磁儀器廠淺析在線水質分析儀的自動化技術
在線水質分析儀器是一類專門的自動化在線分析儀表,儀器通過實時、現場操作,實現從水樣采集到(水質指標)數據輸出的快速分析;在線水質分析儀器一般具有自動診斷、自動校
準、自動清洗、故障報警等功能,在保證分析結果準確度的同時,可以實現無人值守自動運行。因此,除了核心的分析技術,儀器還應該具備取樣、包含試劑添加的流路系統、化學反應、檢測、校準、清洗、計算及信號輸出、診斷、報警等功能。
(1)取樣
除了原位安裝(in.situ)方式安裝的在線水質分析儀,其余的均需考慮取樣,即將樣品采集到分析儀系統中。目前主流的技術是采用計量泵或蠕動泵進行定量采樣。
(2)流路系統
不僅是溶液樣品的分析,而且待測樣品和試劑在取樣系統、化學反應系統、檢測器等模塊間的轉移均是通過流路系統來完成的。目前主要的流路系統包括以下3類:
1)流通池:采用非原位安裝的傳感器類在線水質分析儀,一般采用流通池式流路設計。流通池式流路是指樣品通過本身壓力(如帶壓管道)或者輸送泵持續穩定的流過裝配有傳感
器的管路,傳感器連續測定樣品。常見的傳感器類分析儀,如pH、電導率、溶解氧等,均有采用流通池式流路的設計。
2)間隔注射技術(interval injection analysis):通過傳動裝置(如蠕動泵、定量注射閥),配以閥的切換,間隔將樣品及試劑注射到儀器的反應容器中進行化學反應的流路設計。這種流
路設計,其過程類似于實驗室分析方法,具有很高的可靠性。目前大多數在線水質分析儀采用該流路設計。
3)順序注射技術(sequential injection analysis,SIA):核心是一個多通道閥,閥的各通道分別與檢測器、樣品、試劑等通道相連,公共通道與一個可以正反抽吸的泵相連。通過泵從不同通道順序吸入一定體積的溶液,送到泵與閥的儲存管中,樣品和試劑相互滲透和混合,發生化學反應,反應產物被推送到檢測器進行檢測。這種流路設計,結構簡單,成本低,具有通用性。