專利名稱：在線檢測水溶液臭氧濃度計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種在線檢測儀器，尤其涉及在線檢測水溶液臭氧濃度計。
技術(shù)背景目前，水中臭氧剩余濃度測量原理主要有紫外吸收法和電化學(xué)(膜電極) 法。使用紫外吸收法主要是利用臭氧對波長入z254nim紫外光具有最大吸收系數(shù)， 在此波長下紫外光通過臭氧層會產(chǎn)生衰減，符合蘭波特比爾定律。但是對于水中 臭氧濃度測定使用紫外吸收法的卻顯示差分光度計易受干擾，測量精度和靈敏性 差；同時由于水中的有機物和無機物都同臭氧一樣，吸收同一或相近波長的紫外 光，使得使用該方法測量的結(jié)果直接受到影響，測量精度差，使用該方法時水中 懸浮狀態(tài)顆粒也影響測量精度。膜電極法主要是釆用一種具有選擇性的適合臭氧 分子的透氣膜，在測量過程中水中臭氧通過膜片擴散進探頭內(nèi)部并分解成氧氣， 反應(yīng)使得膜電極探頭產(chǎn)生電流，這一電流值與水中臭氧濃度成一定的比列關(guān)系。 利用專用裝置進行內(nèi)部分析運算處理后直接顯示出來。所以，使用膜電極法雖然 測量精度高，受干擾因素少，但由于使用該方法制造的設(shè)備價格昂貴，國內(nèi)無法 制造，需要從外國進口，所以在我國普通水處理行業(yè)很難推廣使用。而且現(xiàn)有濃 度計中，還沒有一種儀器能夠測量不同水溶液的臭氧濃度。發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問題本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種線檢測水溶液臭氧濃度計，能夠 測量不同水溶液的臭氧濃度。 技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是氧化還原電位電極探 頭的輸出端與電位計的輸入端連接，電位計與氧化還原電位電極探頭之間串聯(lián)溫
度補償裝置，電位計的輸出端連接多功能數(shù)字運算處理裝置的輸入端，在電位計 與多功能數(shù)字運算處理裝置之間串聯(lián)水質(zhì)特征識別裝置，多功能數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置的 輸出端連接數(shù)字顯示裝置的輸入端。優(yōu)選的，氧化還原電位電極探頭電壓信號輸出端與電位計的信號輸入端連 接，電位計溫度信號輸入端與氧化還原電位電極探頭的溫度感應(yīng)器之間串聯(lián)溫度 補償裝置，電位計電壓信號輸出端連接多功能數(shù)字運算處理裝置的電壓信號輸入 端，在電位計的指示電極電信號輸出端與多功能數(shù)字運算處理裝置的參比信號輸 入端之間串聯(lián)水質(zhì)特征識別裝置，多功能數(shù)字運算處理裝置的電信號輸出端連接 數(shù)字顯示裝置的電信號輸入端。優(yōu)選的，多功能數(shù)字運算處理裝置的電流信號輸出端連接比較放大器。有益效果由于本實用新型包括氧化還原電位電極探頭，與氧化還原電位電極探頭連接 的電位計，電位計與氧化還原電位電極探頭之間串聯(lián)溫度補償裝置，與電位計連 接的多功能數(shù)字運算處理裝置，與多功能數(shù)字運算處理裝置連接的數(shù)字顯示裝置 和分別與電位計及多功能數(shù)字運算處理裝置連接的水質(zhì)特征識別裝置。所以本實 用新型可以在水質(zhì)特征識別裝置和多功能數(shù)字運算處理裝置的作用下，達到測量 不同水溶液中臭氧濃度的效果。在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，氧化還原電位電極探頭電壓信號輸出端 與電位計的信號輸入端連接，電位計溫度信號輸入端與氧化還原電位電極探頭溫 度感應(yīng)器之間串聯(lián)溫度補償裝置，電位計電壓信號輸出端連接多功能數(shù)字運算處 理裝置的電壓信號輸入端，在電位計的指示電極電信號輸出端與多功能數(shù)字運算 處理裝置的參比信號輸入端之間串聯(lián)水質(zhì)特征識別裝置，多功能數(shù)字運算處理裝 置的電信號輸出端連接數(shù)字顯示裝置的電信號輸入端。所以本實用新型可以通過 電位計獲得水溶液的氧化還原電位，利用水溶液的氧化還原電位與水溶液中臭氧 濃度的關(guān)系，通過多功能數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置來得到水溶液中的臭氧濃度；由于本實用 新型的電位計指示電極電信號輸出端及多功能數(shù)字運算處理裝置參比信號輸入 端連接的水質(zhì)特征識別裝置，由于不同水質(zhì)的氧化還原電位值是不同的，所以可 以根據(jù)測得的氣化還原電位值得到水溶液的質(zhì)量，然后再通過多功能數(shù)字轉(zhuǎn)化裝 置得到不同水質(zhì)中的臭氧濃度。在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，包括比較放大器，所以可以將測量到的
臭氧濃度信號經(jīng)過比較放大后，控制外界裝置。因此本實用新型可以達到測量不同水溶液的臭氧濃度，并可以根據(jù)溯量到的 臭氧濃度信號控制外界裝置的效果。


以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。 圖l是本實用新型的電路圖； 圖2是本實用新型的電路框圖；圖3是本實用新型多功能數(shù)字運算處理裝置實現(xiàn)檢測水溶液臭氧濃度的方 法步驟流程圖。圖4是當(dāng)水溶液是脫氯自來水時，臭氧濃度和氧化還原電位值的關(guān)系曲線圖；圖5是當(dāng)水溶液是地下水時，臭氧濃度和氧化還原電位值的關(guān)系曲線圖；圖6是當(dāng)水溶液是純化水時，臭氧濃度和氧化還原電位值的關(guān)系曲線圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的氧化還原電位電極探頭101的輸出端與電位計 104的輸入端連接，電位計104與氧化還原電位電極探頭101之間串聯(lián)溫度補償 裝置102,電位計104的輸出端連接多功能數(shù)字運算處理裝置105的輸入端，在 電位計104與多功能數(shù)字運算處理裝置105之間串聯(lián)水質(zhì)特征識別裝置103，多 功能數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置105的輸出端連接數(shù)字顯示裝置106的輸入端。如圖2所示，本實用新型的氧化還原電位電極探頭101的第一電壓信號輸出 端11和電位計104的參比電極輸入端41相連，氧化還原電位電極探頭101的第 二電壓信號輸出端13與電位計104的測量信號輸入端42連接；電位計104的溫 度信號輸入端45與氧化還原電位電極探頭101的溫度感應(yīng)器12之間串聯(lián)溫度 補償裝置102,電位計104電壓信號輸出端43連接多功能數(shù)字運算處理裝置105 的電壓信號輸入端51，在電位計104的指示電極電信號輸出端44與多功能數(shù)字 運算處理裝置105的參比信號輸入端53之間串聯(lián)水質(zhì)特征識別裝置103，多功 能數(shù)字運算處理裝置105的電信號輸出端52連接數(shù)字顯示裝置106的電信號輸 入端61。 如圖3所示，是多功能數(shù)字運算處理裝置實現(xiàn)檢測水溶液臭氧濃度的方法步 驟流程圖，即采集水質(zhì)特征識別裝置103提供的水質(zhì)特征信號和電位計104提供 的電信號；根據(jù)上述得到的水質(zhì)特征信號和電信號計算得出臭氧濃度，計算公式 是y=kl*k2*(a*x+b)+C,其中，X代表臭氧濃度，其范圍是0. 01-1. 20rag/L, a 為方程系數(shù)，其范圍是40-60， b為方程系數(shù)，其范圍是60-300,c為待測水溶液 起始氧化還原電位值，其范圍是650-900mV,Y為氧化還原電位值，其范圍是 650-1000mV;輸出得到的臭氧濃度。將氧化還原電位電極探頭101放入水溶液中，通過電位計104可以淵量得到 水溶液的氧化還原電位，由于氧化還原電位隨著水溶液中臭氧濃度的增大而提 高，所以多功能數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置105利用此原理可以計算得出水溶液中的臭氧濃 度。本實用新型又根據(jù)不同水溶液的PH值與電導(dǎo)率之間的關(guān)系設(shè)置了水質(zhì)特征 識別裝置103，從而達到測量不同水溶液中的臭氧濃度的目的，從而實現(xiàn)動態(tài)測 量水溶液中的臭氧濃度。如圖4所示，當(dāng)水溶液是脫氯自來水時，根據(jù)水質(zhì)特征方程 y=kl*k2*(a*x)+b，當(dāng)濃度區(qū)間為0. 75-1. 2mg/L時，kl*k2=0. 95, a=42.1， b =105. 26, C=790,脫氯自來水的水質(zhì)方程為Y=0. 95*(42.1*X+105. 26)+790。所以，當(dāng)測量氧化還原電位值Y-920時，臭氧濃度值X-0.75。當(dāng)測量氧化還原電位值Y-930時，臭氧濃度值X-l.O。當(dāng)測量氧化還原電位值Y=938時，臭氧濃度值X=l. 2。如圖5所示，當(dāng)水溶液是地下水時，根據(jù)水質(zhì)特征方程y-k^k2+(a化+b)+C， 當(dāng)濃度區(qū)間為0.65-1.1mg/L時，kl+k2是0.8值，a=50， b=245， C-700,地下 水的水質(zhì)方程為Y=0. 8*(50*X+245)+700。所以，當(dāng)測量氧化還原電位值Y-922時，臭氧濃度值X-0.65;當(dāng)測量氧化還原電位值Y-930時，臭氧濃度值X-0.85;當(dāng)測量氧化還原電位值Y=940時，臭氧濃度值X=l. 1。如圖6所示，當(dāng)水溶液是純化水時，根據(jù)水質(zhì)特征方程y=kl*k2*(a*x+b)+C， 當(dāng)濃度區(qū)間為0.7-1.15mg/L時，kl+k2-1.0， a=40， b=90， C-810,地下水的 水質(zhì)方程為Y=l. 0*(40*X+90)+810。所以，當(dāng)測量氧化還原電位值Y-928時，臭氧濃度值X-0.7;當(dāng)測量氧化還原電位值Y=936時，臭氧濃度值X=0.9; 當(dāng)測量氧化還原電位值丫=944時，臭氧濃度值X-l. 1。又如圖1和圖2所示，多功能數(shù)字運算處理裝置105的電流信號輸出端連接 了比較放大器200，所以可以根據(jù)得到的臭氧濃度控制外界裝置。如上所述的氧化還原電位電極采用的是ASRS2601復(fù)合0RP電極；電位計104 采用的芯片是CA3140E/P427CP3 ;多功能數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置釆用的芯片是 W78E581B-40/523GE2507678A-142RA 。
權(quán)利要求1、一種在線檢測水溶液臭氧濃度計，其特征在于，氧化還原電位電極探頭(101)的輸出端與電位計(104)的輸入端連接，電位計(104)與氧化還原電位電極探頭(101)之間串聯(lián)溫度補償裝置(102)，電位計(104)的輸出端連接多功能數(shù)字運算處理裝置(105)的輸入端，在電位計(104)與多功能數(shù)字運算處理裝置(105)之間串聯(lián)水質(zhì)特征識別裝置(103)，多功能數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置(105)的輸出端連接數(shù)字顯示裝置(106)的輸入端。
2、 如權(quán)利要求1所述的在線檢測水溶液臭氧濃度計，其特征在于，氧化還 原電位電極探頭(101)的第一電壓信號輸出端(ll)和電位計(104)的參比電 極輸入端(41)相連，氧化還原電位電極探頭(101)的第二電壓信號輸出端(13) 與電位計(104)的測量信號輸入端(42)連接；電位計(104)的溫度信號輸 入端(45)與氧化還原電位電極探頭(101)的溫度感應(yīng)器(12)之間串聯(lián)溫度 補償裝置(102)，電位計(104)電壓信號輸出端(43)連接多功能數(shù)字運算處 理裝置(105)的電壓信號輸入端(51)，在電位計(104)的指示電極電信號輸 出端(44)與多功能數(shù)字運算處理裝置(105)的參比信號輸入端(53)之間串 聯(lián)水質(zhì)特征識別裝置(103)，多功能數(shù)字運算處理裝置(105)的電信號輸出端(52)連接數(shù)字顯示裝置(106)的電信號輸入端(61)。
3、 如權(quán)利要求2所述的在線檢測水溶液臭氧濃度計，其特征在于，多功能 數(shù)字運算處理裝置(105)的電流信號輸出端(54)連接比較放大器(200)。
專利摘要本實用新型提供了一種在線檢測水溶液臭氧濃度計，該在線檢測水溶液臭氧濃度計氧化還原電位電極探頭的輸出端與電位計的輸入端連接，電位計與氧化還原電位電極探頭之間串聯(lián)溫度補償裝置，電位計的輸出端連接多功能數(shù)字運算處理裝置的輸入端，在電位計與多功能數(shù)字運算處理裝置之間串聯(lián)水質(zhì)特征識別裝置，多功能數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置的輸出端連接數(shù)字顯示裝置的輸入端，使得本實用新型能夠測量不同水溶液的臭氧濃度。
文檔編號G01N27/26GK201051087SQ20072003806
公開日2008年4月23日 申請日期2007年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月29日
發(fā)明者飛 樂, 孫榮生, 飛 薛, 黃良軍 申請人:江蘇康爾臭氧有限公司