上海雷磁仪器厂浅析在线水质分析仪的自动化技术
在线水质分析仪器是一类专门的自动化在线分析仪表,仪器通过实时、现场操作,实现从水样采集到(水质指标)数据输出的快速分析;在线水质分析仪器一般具有自动诊断、自动校
准、自动清洗、故障报警等功能,在保证分析结果准确度的同时,可以实现无人值守自动运行。因此,除了核心的分析技术,仪器还应该具备取样、包含试剂添加的流路系统、化学反应、检测、校准、清洗、计算及信号输出、诊断、报警等功能。
(1)取样
除了原位安装(in.situ)方式安装的在线水质分析仪,其余的均需考虑取样,即将样品采集到分析仪系统中。目前主流的技术是采用计量泵或蠕动泵进行定量采样。
(2)流路系统
不仅是溶液样品的分析,而且待测样品和试剂在取样系统、化学反应系统、检测器等模块间的转移均是通过流路系统来完成的。目前主要的流路系统包括以下3类:
1)流通池:采用非原位安装的传感器类在线水质分析仪,一般采用流通池式流路设计。流通池式流路是指样品通过本身压力(如带压管道)或者输送泵持续稳定的流过装配有传感
器的管路,传感器连续测定样品。常见的传感器类分析仪,如pH、电导率、溶解氧等,均有采用流通池式流路的设计。
2)间隔注射技术(interval injection analysis):通过传动装置(如蠕动泵、定量注射阀),配以阀的切换,间隔将样品及试剂注射到仪器的反应容器中进行化学反应的流路设计。这种流
路设计,其过程类似于实验室分析方法,具有很高的可靠性。目前大多数在线水质分析仪采用该流路设计。
3)顺序注射技术(sequential injection analysis,SIA):核心是一个多通道阀,阀的各通道分别与检测器、样品、试剂等通道相连,公共通道与一个可以正反抽吸的泵相连。通过泵从不同通道顺序吸入一定体积的溶液,送到泵与阀的储存管中,样品和试剂相互渗透和混合,发生化学反应,反应产物被推送到检测器进行检测。这种流路设计,结构简单,成本低,具有通用性。