在線聯(lián)氨分析儀的組成部分

在線聯(lián)氨分析儀通常由以下核心部分組成：

一、進(jìn)樣與預(yù)處理系統(tǒng)

采樣接口：通過管道或探頭連接被測水樣，確保連續(xù)穩(wěn)定的樣品輸入。

過濾裝置：采用微孔濾膜（如 0.45μm）或機(jī)械過濾器，去除水樣中的懸浮物和顆粒雜質(zhì)，避免堵塞流路或干擾檢測。

壓力 / 流量調(diào)節(jié)組件：通過減壓閥、流量計(jì)或蠕動(dòng)泵控制水樣的壓力和流速，確保測量條件穩(wěn)定。

溫度調(diào)節(jié)模塊：部分儀器配備冷卻器或加熱器，將水樣溫度控制在適宜范圍（如 10-30℃），避免溫度波動(dòng)影響化學(xué)反應(yīng)或傳感器性能。

脫氣裝置（可選）：對(duì)于含溶解氣體的水樣，采用超聲真空脫氣或化學(xué)脫氣法去除干擾物質(zhì)（如溶解氧），確保檢測準(zhǔn)確性。

二、化學(xué)流路系統(tǒng)

試劑儲(chǔ)存與輸送：

試劑箱：存放顯色劑（如對(duì)二甲氨基苯甲醛）、酸 / 堿調(diào)節(jié)劑、掩蔽劑等，通常采用耐腐蝕的塑料容器。

泵與閥門：使用高精度隔膜泵、蠕動(dòng)泵或注射泵定量輸送試劑和水樣，通過電磁閥或旋轉(zhuǎn)閥控制流路切換，實(shí)現(xiàn)進(jìn)樣、混合、清洗等操作。

反應(yīng)單元：

反應(yīng)器：提供水樣與試劑充分混合和反應(yīng)的空間，例如通過盤管式或微流控通道設(shè)計(jì)，確保顯色反應(yīng)全（如聯(lián)氨與顯色劑生成黃色絡(luò)合物）。

反應(yīng)時(shí)間控制：通過計(jì)時(shí)器或流量控制，確保反應(yīng)時(shí)間穩(wěn)定（如靜置 14 分鐘），避免因反應(yīng)不充分導(dǎo)致測量誤差。

三、檢測與信號(hào)處理模塊

檢測單元：

分光光度法：

光源：采用單色冷光源（如 LED 或鹵鎢燈），發(fā)射特定波長的光束（如 460nm），穿透顯色溶液。

比色皿：用于盛放反應(yīng)后的溶液，通過測量透射光或吸光度計(jì)算聯(lián)氨濃度，通常采用石英或光學(xué)玻璃材質(zhì)以保證透光性。

光電傳感器：將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，常見的有光電池、光電二極管或 CCD 陣列。

電化學(xué)法：

電極組件：包含工作電極（如鉑陽極）、參比電極和對(duì)電極，通過施加極化電壓（如 480mV）測量聯(lián)氨氧化產(chǎn)生的電流，電流強(qiáng)度與聯(lián)氨濃度成正比。

pH 調(diào)節(jié)模塊：通過添加二乙胺等堿性試劑將水樣 pH 調(diào)節(jié)至 10.2 以上，優(yōu)化電極反應(yīng)條件。

信號(hào)處理電路：

放大器：放大傳感器輸出的微弱電信號(hào)，提高信噪比。

模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）：將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，便于微處理器處理。

溫度補(bǔ)償電路：根據(jù)溫度傳感器數(shù)據(jù)調(diào)整測量值，消除溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)或電極性能的影響。

四、控制系統(tǒng)與用戶界面

微處理器與嵌入式系統(tǒng)：

核心控制單元：通過單片機(jī)或 PLC 實(shí)現(xiàn)對(duì)泵閥動(dòng)作、反應(yīng)時(shí)間、數(shù)據(jù)采集等過程的自動(dòng)化控制，同時(shí)執(zhí)行校準(zhǔn)、清洗、報(bào)警等邏輯功能。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理：存儲(chǔ)歷史測量數(shù)據(jù)（如一個(gè)月內(nèi)的記錄）、校準(zhǔn)曲線和操作日志，支持?jǐn)?shù)據(jù)查詢、導(dǎo)出或打印。

人機(jī)交互界面（HMI）：

顯示屏：采用液晶觸摸屏或 LED 顯示器，實(shí)時(shí)顯示聯(lián)氨濃度、測量狀態(tài)、報(bào)警信息等，支持中文菜單和圖形化操作。

輸入設(shè)備：通過按鍵、旋鈕或觸摸屏輸入?yún)?shù)（如量程、校準(zhǔn)值、報(bào)警閾值），設(shè)置測量周期或手動(dòng)觸發(fā)測量。

五、校準(zhǔn)與維護(hù)模塊

自動(dòng)校準(zhǔn)功能：

零點(diǎn)校準(zhǔn)：定期注入高純水或空白溶液，消除背景噪聲和光學(xué)系統(tǒng)漂移。

多點(diǎn)校準(zhǔn)：使用標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)氨溶液建立校準(zhǔn)曲線，通常采用兩點(diǎn)或多點(diǎn)校準(zhǔn)法，確保測量線性度和準(zhǔn)確性。

清洗與維護(hù)：

自動(dòng)清洗：測量結(jié)束后，通過清水或清洗劑沖洗流路，防止殘留物質(zhì)污染后續(xù)測量。

故障診斷：通過傳感器監(jiān)測泵閥狀態(tài)、試劑余量、漏液情況等，實(shí)時(shí)報(bào)警并提示維護(hù)（如 “試劑不足"“管路堵塞"）。

耗材更換提示：提醒用戶定期更換濾芯、泵管、電極膜等易損件。

六、電源與通信模塊

供電系統(tǒng)：支持 AC 220V 或 DC 24V 電源輸入，部分儀器內(nèi)置備用電池，確保斷電時(shí)數(shù)據(jù)不丟失或維持短時(shí)間運(yùn)行。

通信接口：

模擬輸出：提供 4-20mA 電流信號(hào)或 0-5V 電壓信號(hào)，連接 PLC、DCS 系統(tǒng)或記錄儀。

數(shù)字通信：通過 RS485、RS232 或 Modbus 協(xié)議實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸，支持與上位機(jī)軟件或云平臺(tái)對(duì)接。

報(bào)警輸出：通過繼電器觸點(diǎn)輸出高低限報(bào)警信號(hào)，觸發(fā)外部聲光報(bào)警器或聯(lián)鎖設(shè)備。

七、機(jī)械與防護(hù)結(jié)構(gòu)

外殼設(shè)計(jì)：采用耐腐蝕的金屬或塑料材質(zhì)，防護(hù)等級(jí)通常為 IP55 或 IP65，適用于工業(yè)現(xiàn)場的防塵、防水和抗沖擊需求。

安裝方式：支持壁掛式、機(jī)柜式或面板開孔安裝，便于集成到現(xiàn)有水處理系統(tǒng)中。

散熱與降噪：通過散熱孔或風(fēng)扇設(shè)計(jì)，確保內(nèi)部電子元件在適宜溫度下工作；采用低噪音泵和隔音材料降低運(yùn)行噪聲。

工作流程概述

采樣與預(yù)處理：水樣經(jīng)過濾、溫度調(diào)節(jié)后進(jìn)入化學(xué)流路。

試劑混合與反應(yīng)：水樣與顯色劑、酸 / 堿等試劑在反應(yīng)器中混合，生成可檢測的化合物。

檢測與信號(hào)轉(zhuǎn)換：通過分光光度或電化學(xué)方法測量反應(yīng)產(chǎn)物的特征信號(hào)，轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。

數(shù)據(jù)處理與顯示：微處理器對(duì)信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)、溫度補(bǔ)償和濃度計(jì)算，結(jié)果顯示在界面上并存儲(chǔ)。

校準(zhǔn)與清洗：定期自動(dòng)執(zhí)行零點(diǎn)和曲線校準(zhǔn)，清洗流路以準(zhǔn)備下一次測量。

通信與報(bào)警：將數(shù)據(jù)上傳至控制系統(tǒng)，異常時(shí)觸發(fā)報(bào)警并記錄故障信息。

不同品牌和型號(hào)的在線聯(lián)氨分析儀可能在具體組件配置（如是否集成脫氣裝置）或技術(shù)細(xì)節(jié)（如電極類型、光源穩(wěn)定性）上有所差異，但上述模塊構(gòu)成了其核心功能框架。通過模塊化設(shè)計(jì)和自動(dòng)化控制，在線聯(lián)氨分析儀可實(shí)現(xiàn)長期穩(wěn)定運(yùn)行，滿足工業(yè)過程中對(duì)聯(lián)氨含量的實(shí)時(shí)監(jiān)測需求。