一种水质污染成分分析装置的制作方法

专利2024-03-16  111



1.本技术涉及环保工程,具体是指一种水质污染成分分析装置。


背景技术:

2.伴随着现代工业的发展,以河流和湖泊为代表的的水资源的污染情况日益严重,尤其是可溶于水且易挥发的有机污染物更是极大的威胁着水质的安全;
3.受限于上述可溶于水且易挥发的有机污染物的物理和化学特性,一般情况下在溶于水后会很快挥发,但是还会在水源中有极少量的残留,此时若利用试剂来对水源进行水质分析则需要利用密闭容器来妥善保存水体样本,此外因为水体样本中的相应污染物含量极少,小型化验设备精度往往很难满足,上述的保存水体样本的密闭容器需要送至具有大型高精度化验设备的实验室才能得到可靠处理,这就给相关工作人员带来了极大的困扰;
4.伴随着现代电力电子技术的发展,可溶于水且易挥发的有机污染物往往都具备与之相对应的气体传感器,但是受限于气体传感器的结构限制,其只能对气体进行检测,而对于水中的气体污染物往往无能为力。


技术实现要素:

5.本技术旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。
6.为此,本技术的一个目的在于提出一种水质污染成分分析装置,本技术可以使水体样本中溶解的有机污染物以气体形式逸出,并对逸出的挥发气体进行检测从而得出水质有机污染物的具体成分。
7.为达到上述目的,本技术第一方面实施例提出了一种水质污染成分分析装置,包括逸出装置、检测装置和废气处理装置,所述逸出装置、所述检测装置和所述废气处理装置通过导管依次连通,其中,所述逸出装置,用于存储水体样本,并对所述水体样本进行减压,以得到所述水体样本中的有机污染物的挥发气体;所述检测装置,用于对所述挥发气体进行检测,以得到所述挥发气体的成分数据;所述废气处理装置,用于对所述挥发气体进行净化,并将净化后的所述挥发气体释放至大气中。
8.本技术实施例的一种水质污染成分分析装置可以使水体样本中溶解的有机污染物以气体形式逸出,并对逸出的挥发气体进行检测从而得出水质有机污染物的具体成分。
9.另外,根据本技术上述实施例提出的一种水质污染成分分析装置还可以具有如下附加的技术特征:
10.在本技术的一个实施例中,包括逸出装置、检测装置和废气处理装置,所述逸出装置、所述检测装置和所述废气处理装置通过导管依次连通,其中,所述逸出装置,用于存储水体样本,并对所述水体样本进行减压,以得到所述水体样本中的有机污染物的挥发气体;所述检测装置,用于对所述挥发气体进行检测,以得到所述挥发气体的成分数据;所述废气处理装置,用于对所述挥发气体进行净化,并将净化后的所述挥发气体释放至大气中。
11.在本技术的一个实施例中,所述逸出装置包括:活塞筒,所述活塞筒的中部的筒壁
设置有活塞筒进水口和活塞筒排气口,所述活塞筒排气口通过导管和所述检测装置连通,所述活塞筒进水口用于向所述活塞筒的内部导入所述水体样本,所述活塞筒排气口用于导出所述活塞筒的内部的所述挥发气体;密封盖,所述密封盖设置在所述活塞口处;螺母,所述螺母设置在所述密封盖远离所述活塞筒的一面;活塞,所述活塞设置在所述活塞筒的内部;活塞杆,所述活塞杆的一端和所述活塞的靠近所述密封盖的一端连接,所述活塞杆的另一端设置在所述活塞筒的外部,所述活塞杆的外壁设置有螺纹,所述活塞杆的中部贯穿所述密封盖和所述螺母。
12.在本技术的一个实施例中,所述检测装置包括:导气管,所述导气管的两端分别设置有导气管进气口和导气管排气口,所述导气管进气口通过导管和所述逸出装置连通,所述导气管排气口通过导管和所述废气处理装置连通;气体传感器,所述气体传感器设置在所述导气管的内部,所述气体传感器用于检测所述导气管的内部的气体的成分;外壳,所述外壳的外壁设置有操作按键和显示屏,所述外壳的内部设置有电源和控制器,所述气体传感器通过导线和所述外壳连接。
13.在本技术的一个实施例中,所述废气处理装置包括:活性炭罐,所述活性炭罐设置有活性炭罐进气口和活性炭罐排气口,所述活性炭罐进气口通过导管和所述检测装置连接,所述活性炭罐排气口和大气连通。
14.在本技术的一个实施例中,所述逸出装置还包括供气管,所述供气管的两端分别设置有供气管第一进气口和供气管第二进气口,所述供气管设置在所述活塞筒的内部,所述供气管第一进气口和所述供气管第二进气口设置在所述活塞筒的外部。
15.在本技术的一个实施例中,还包括供气装置,所述供气装置通过导管和所述供气管连通。
16.在本技术的一个实施例中,所述供气装置包括:空气压缩机,所述空气压缩机用于生成高压高速气流,所述空气压缩机设置有空气压缩机进气口和空气压缩机排气口,所述空气压缩机进气口和大气连通;涡流管,所述涡流管用于生成高温气体和低温气体,所述涡流管的进气端通过导管和空气压缩机排气口连通;第一三通阀门,所述第一三通阀门的任意一端通过导管和所述涡流管的冷端连通,所述第一三通阀门的剩余两端中的任意一端通过导管和所述供气管第一进气口连通,所述第一三通阀门的剩余一端和大气连通;第二三通阀门,所述第二三通阀门的任意一端通过导管和所述涡流管的热端连通,所述第二三通阀门的剩余两端中的任意一端通过导管和所述供气管第二进气口连通,所述第二三通阀门的剩余一端和大气连通。
17.本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本技术的实践了解到。
附图说明
18.本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
19.图1为根据本技术一个实施例的一种水质污染成分分析装置的系统框图;
20.图2为根据本技术一个实施例的一种水质污染成分分析装置的逸出装置结构示意图;
21.图3为根据本技术一个实施例的一种水质污染成分分析装置的供气装置结构示意图;
22.图4为根据本技术一个实施例的一种水质污染成分分析装置的检测装置结构示意图一;
23.图5为根据本技术一个实施例的一种水质污染成分分析装置的检测装置结构示意图二;
24.图6为根据本技术一个实施例的一种水质污染成分分析装置的废气处理装置结构示意图;
25.如图所示:
26.10-逸出装置,101-密封盖,102-活塞筒排气口,103-供气管第一进气口,104-供气管第二进气口,105-供气管,106-活塞筒,107-活塞筒进水口,108-活塞,109-螺母,1010-活塞杆;
27.20-供气装置,201-第一三通阀门,202-涡流管,203-空气压缩机,204-空气压缩机排气口,205-第二三通阀门,206-空气压缩机进气口;
28.30-检测装置,301-导气管进气口,302-操作按键,303-外壳,304-显示屏,305-导气管,306-导气管排气口,307-气体传感器,308-电源,309-控制器;
29.40-废气处理装置,401-活性炭罐进气口,402-活性炭罐,403-活性炭罐排气口。
具体实施方式
30.下面详细描述本技术的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本技术,而不能理解为对本技术的限制。
31.下面参照附图描述本技术实施例的水质污染成分分析装置。
32.包括如图1所示的系统框图、如图2所示的逸出装置10、如图3所示的供气装置20、如图4和图5所示的检测装置30以及图6所示的废气处理装置40。
33.一种水质污染成分分析装置,包括:逸出装置10、检测装置30和废气处理装置40,逸出装置10、检测装置30和废气处理装置40通过导管依次连通,其中,逸出装置10,用于存储水体样本,并对水体样本进行减压,以得到水体样本中的有机污染物的挥发气体。检测装置30,用于对挥发气体进行检测,以得到挥发气体的成分数据。废气处理装置40,用于对挥发气体进行净化,并将净化后的挥发气体释放至大气中。
34.需要说明的是,在使用本技术所得到的产品检测水体样本时,相关工作人员极有可能接触威胁健康的化学物,因此相关工作人员务必全程做好防护措施。
35.具体而言,相关工作人员身穿全套防护服,手持针管或者滴管吸取水体样本,并将水体样本送至逸出装置10内部,利用逸出装置10对水体样本进行降压,从而使水体样本中的有机污染物以挥发气体形式逸出,并沿导管送入至检测装置30,检测装置30对挥发气体进行检测,以得到挥发气体的成分数据。废气处理装置40,用于对挥发气体进行净化,并将净化后的挥发气体释放至大气中。
36.为了更好的解释本技术,在本技术的一个实施例中,逸出装置10包括:活塞筒106,活塞筒106的中部的筒壁设置有活塞筒进水口107和活塞筒排气口102,活塞筒排气口102通
过导管和检测装置连通30,活塞筒进水口107用于向活塞筒106的内部导入水体样本,活塞筒排气口102用于导出活塞筒106的内部的挥发气体。密封盖101,密封盖101设置在活塞口处。螺母109,螺母109设置在密封盖101远离活塞筒106的一面。活塞108,活塞108设置在活塞筒106的内部。活塞杆1010,活塞杆1010的一端和活塞108的靠近密封盖101的一端连接,活塞杆1010的另一端设置在活塞筒106的外部,活塞杆1010的外壁设置有螺纹,活塞杆1010的中部贯穿密封盖101和螺母109。
37.具体而言,首先相关工作人员身穿全套防护服,手持活塞筒106且保证活活塞筒排气口102和活塞筒进水口107与大气连通,接着旋转螺母109使活塞杆1010带动活塞向上运动直至贴住密封盖101;
38.其次相关工作人员手持针管或者滴管吸取水体样本,并将水体样本沿活塞筒进水口107送至活塞筒106的内部,需要注意的是,活塞筒106在使用时需要全程保持树立姿态,活塞杆1010需要在上,活塞筒106保持树立姿态且活塞杆1010在上的主要目的为避免水体样本从活塞筒排气口102溢出,且建议相关工作人员在向活塞筒106内部注入的水体样本的高度不的超过活塞筒排气口102的高度以及活塞筒进水口107的高度。
39.在送入适量的水体样本后,相关工作人员旋转螺母109带动活塞杆1010向下运动直至活塞杆1010高度降低至活塞筒进水口107和活塞筒排气口102的下方,此时封闭活塞筒进水口107,在旋转过程中可利用扳手等加力设备旋转螺母109,此时利用螺母109与活塞杆1010的杆体相互配合达到的自锁效应,可以使活塞杆1010停留在固定位置。
40.当利用螺母109缓缓向上移动活塞杆1010时,活塞筒106的内部气压逐渐降低,水体样本中的挥发性有机污染物会很快逸出。
41.为了更好的解释本技术,在本技术的一个实施例中,检测装置30包括:导气管305,导气管305的两端分别设置有导气管进气口301和导气管排气口306,导气管进气口301通过导管和逸出装置10连通,导气管排气口306通过导管和废气处理装置40连通。气体传感器307,气体传感器307设置在导气管305的内部,气体传感器307用于检测导气管305的内部的气体的成分。外壳303,外壳303的外壁设置有操作按键302和显示屏304,外壳303的内部设置有电源308和控制器309,气体传感器307通过导线和外壳303连接。
42.具体而言,当相关工作人员使用逸出装置10在对水体样本进行降压,进而产生挥发气体时,挥发气体依次沿活塞筒排气口102、导管和导气管进气口301飘散至导气管305的内部,此时气体传感器307便可以对挥发气体进行检测,从而生成挥发气体的成分数据,数据则在显示屏304上向相关工作人员展示。
43.为了更好的解释本技术,在本技术的一个实施例中,废气处理装置40包括:活性炭罐402,活性炭罐402设置有活性炭罐进气口401和活性炭罐排气口403,活性炭罐进气口401通过导管和检测装置30连接,活性炭罐排气口403和大气连通。
44.需要说明的是,相关工作人员也可以使用溶液吸收法来对产生的废气进行处理,但是需要注意的是,在使用溶液吸收法时,相关工作人员需小心谨慎,避免发生溶液倒流现象。
45.为了更好的解释本技术,在本技术的一个实施例中,逸出装置10还包括供气管105,供气管105的两端分别设置有供气管第一进气口103和供气管第二进气口104,供气管105设置在活塞筒106的内部,供气管第一进气口103和供气管第二进气口104设置在活塞筒
106的外部。
46.具体而言,利用向供气管105内部导入冷气或者热气,从而使水体样本中的气体进行更彻底的逸出。
47.需要说明的是,供气管105的材质可选为铜合金,一方面铜合金材质的供气管105可以有效的传递热量,另一方面铜合金材质的供气管105化学性质稳定,对水体样本影响较小。
48.为了更好的解释本技术,在本技术的一个实施例中,还包括供气装置20,供气装置20通过导管和供气管105连通。供气装置20包括:空气压缩机203,空气压缩机203用于生成高压高速气流,空气压缩机203设置有空气压缩机进气口206和空气压缩机排气口204,空气压缩机进气口206和大气连通。涡流管202,涡流管202用于生成高温气体和低温气体,涡流管202的进气端通过导管和空气压缩机排气口204连通。第一三通阀门201,第一三通阀门201的任意一端通过导管和涡流管202的冷端连通,第一三通阀门201的剩余两端中的任意一端通过导管和供气管第一进气口103连通,第一三通阀门201的剩余一端和大气连通。第二三通阀门205,第二三通阀门205的任意一端通过导管和涡流管202的热端连通,第二三通阀门205的剩余两端中的任意一端通过导管和供气管第二进气口104连通,第二三通阀门205的剩余一端和大气连通。
49.具体而言,相关工作人员利用涡流管202可同时导出热气和冷气的物理特性,来对逸出装置提供所需气体。
50.在相关工作人员需要向活塞筒106内部导入水体样本时,为降低水体样本中的有机污染物的挥发速率,相关工作人员调整第一三通阀门201,使涡流管202的冷端和供气管第一进气口103导通,调整第二三通阀门205,使供气管第二进气口104和大气导通,此时启动空气压缩机203,即可向供气管105内导入冷气,进而降低与供气管105接触的水体样本的温度。
51.在相关工作人员需要加快活塞筒106内部导入的水体样本的有机污染物逸出速率,则相关工作人员可以调整第二三通阀门205,使涡流管202的热端和供气管第二进气口104导通,调整第一三通阀门201,使供气管第一进气口103和大气导通,此时启动空气压缩机203,即可向供气管105导入热气,进而提升与供气管105接触的水体样本的温度。
52.在本技术的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。
53.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
54.在本技术中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内
部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
55.在本技术中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
56.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
57.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本技术的限制,本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征:
1.一种水质污染成分分析装置,其特征在于,包括逸出装置、检测装置和废气处理装置,所述逸出装置、所述检测装置和所述废气处理装置通过导管依次连通,其中,所述逸出装置,用于存储水体样本,并对所述水体样本进行减压,以得到所述水体样本中的有机污染物的挥发气体;所述检测装置,用于对所述挥发气体进行检测,以得到所述挥发气体的成分数据;所述废气处理装置,用于对所述挥发气体进行净化,并将净化后的所述挥发气体释放至大气中。2.如权利要求1所述的一种水质污染成分分析装置,其特征在于,所述逸出装置包括:活塞筒,所述活塞筒的中部的筒壁设置有活塞筒进水口和活塞筒排气口,所述活塞筒排气口通过导管和所述检测装置连通,所述活塞筒进水口用于向所述活塞筒的内部导入所述水体样本,所述活塞筒排气口用于导出所述活塞筒的内部的所述挥发气体;密封盖,所述密封盖设置在所述活塞口处;螺母,所述螺母设置在所述密封盖远离所述活塞筒的一面;活塞,所述活塞设置在所述活塞筒的内部;活塞杆,所述活塞杆的一端和所述活塞的靠近所述密封盖的一端连接,所述活塞杆的另一端设置在所述活塞筒的外部,所述活塞杆的外壁设置有螺纹,所述活塞杆的中部贯穿所述密封盖和所述螺母。3.如权利要求1所述的一种水质污染成分分析装置,其特征在于,所述检测装置包括:导气管,所述导气管的两端分别设置有导气管进气口和导气管排气口,所述导气管进气口通过导管和所述逸出装置连通,所述导气管排气口通过导管和所述废气处理装置连通;气体传感器,所述气体传感器设置在所述导气管的内部,所述气体传感器用于检测所述导气管的内部的气体的成分;外壳,所述外壳的外壁设置有操作按键和显示屏,所述外壳的内部设置有电源和控制器,所述气体传感器通过导线和所述外壳连接。4.如权利要求1所述的一种水质污染成分分析装置,其特征在于,所述废气处理装置包括:活性炭罐,所述活性炭罐设置有活性炭罐进气口和活性炭罐排气口,所述活性炭罐进气口通过导管和所述检测装置连接,所述活性炭罐排气口和大气连通。5.如权利要求1所述的一种水质污染成分分析装置,其特征在于,所述逸出装置还包括供气管,所述供气管的两端分别设置有供气管第一进气口和供气管第二进气口,所述供气管设置在所述活塞筒的内部,所述供气管第一进气口和所述供气管第二进气口设置在所述活塞筒的外部。6.如权利要求5所述的一种水质污染成分分析装置,其特征在于,还包括供气装置,所述供气装置通过导管和所述供气管连通。7.如权利要求6所述的一种水质污染成分分析装置,其特征在于,所述供气装置包括:空气压缩机,所述空气压缩机用于生成高压高速气流,所述空气压缩机设置有空气压缩机进气口和空气压缩机排气口,所述空气压缩机进气口和大气连通;涡流管,所述涡流管用于生成高温气体和低温气体,所述涡流管的进气端通过导管和
空气压缩机排气口连通;第一三通阀门,所述第一三通阀门的任意一端通过导管和所述涡流管的冷端连通,所述第一三通阀门的剩余两端中的任意一端通过导管和所述供气管第一进气口连通,所述第一三通阀门的剩余一端和大气连通;第二三通阀门,所述第二三通阀门的任意一端通过导管和所述涡流管的热端连通,所述第二三通阀门的剩余两端中的任意一端通过导管和所述供气管第二进气口连通,所述第二三通阀门的剩余一端和大气连通。

技术总结
本申请公开了一种水质污染成分分析装置,包括逸出装置、检测装置和废气处理装置,所述逸出装置、所述检测装置和所述废气处理装置通过导管依次连通,其中,所述逸出装置,用于存储水体样本,并对所述水体样本进行减压,以得到所述水体样本中的有机污染物的挥发气体;所述检测装置,用于对所述挥发气体进行检测,以得到所述挥发气体的成分数据;所述废气处理装置,用于对所述挥发气体进行净化,并将净化后的所述挥发气体释放至大气中。由此,本申请可以使水体样本中溶解的有机污染物以气体形式逸出,并对逸出的挥发气体进行检测从而得出水质有机污染物的具体成分。质有机污染物的具体成分。质有机污染物的具体成分。


技术研发人员:李知衡 于雪峰 张鹏 宋楚 赵玉军
受保护的技术使用者:江苏徐海环境监测有限公司
技术研发日:2022.06.23
技术公布日:2022/11/1
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