專利名稱：自動(dòng)酸雨采樣分析系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分析系統(tǒng)，特別是涉及一種自動(dòng)酸雨采樣分析系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
參閱圖1，為中華人民共和國(guó)公開第CN 1763795A號(hào)「酸雨自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)」發(fā)明專 利申請(qǐng)案，該案公開的系統(tǒng)包括一儀器柜體11、一設(shè)置在該儀器柜體11上的感雨器12、一 設(shè)置在該儀器柜體11上的米雨漏斗13、一蓋設(shè)于該米雨漏斗13的雨蓋14、一與該米雨漏 斗13連通并設(shè)于該儀器柜體11內(nèi)的采樣筒15、一與該采樣筒15連通并設(shè)于該儀器柜體 11內(nèi)的分析測(cè)定部16。
當(dāng)該感雨器12感知到有雨水落下時(shí)，自動(dòng)打開該雨蓋14讓該采雨漏斗13收集雨 水，雨水再流入該采樣筒15，最后再將雨水由該采樣筒15導(dǎo)入該分析測(cè)定部16，分析測(cè)定 部16就能檢測(cè)流入雨水的酸堿值(pH值)、導(dǎo)電度、溫度，并將所述數(shù)據(jù)利用網(wǎng)絡(luò)傳送到一 中心站(圖未示)儲(chǔ)存，借此自動(dòng)對(duì)每場(chǎng)雨的雨水酸堿值、導(dǎo)電度、溫度進(jìn)行分析，并能判斷 是否為對(duì)環(huán)境有害的酸雨。
由于該酸雨自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)僅僅是量測(cè)雨水酸堿值、導(dǎo)電度、溫度，只能被動(dòng)地得知 雨水是否為酸雨，無法得知酸雨的成分，因此無法從酸雨的成分找出污染源，進(jìn)而不能克服 酸雨環(huán)境的情況。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可提供雨水中離子成分的自動(dòng)酸雨采樣分析系統(tǒng)。
本發(fā)明自動(dòng)酸雨米樣分析系統(tǒng)，包含一個(gè)基座、一個(gè)設(shè)于該基座內(nèi)的進(jìn)樣單兀、一 個(gè)設(shè)于該基座內(nèi)的分樣單元，及一個(gè)設(shè)于該基座內(nèi)的測(cè)定單元，該進(jìn)樣單元包括一個(gè)暫存 雨水的儲(chǔ)水瓶，該分樣單元包括一個(gè)與該進(jìn)樣單元的儲(chǔ)水瓶連通并能夠?qū)⒂晁至鞯姆謽?管、一個(gè)與該分樣管連通的第一收集瓶，及一個(gè)連通該分樣管的第二收集瓶，該進(jìn)樣單元的 儲(chǔ)水瓶?jī)?nèi)的雨水是經(jīng)由該分樣管引導(dǎo)流入該第一收集瓶與第二收集瓶中，該測(cè)定單元包括 一個(gè)與該第一收集瓶連通的測(cè)定管，及一個(gè)與該測(cè)定管連通的測(cè)定計(jì)，該測(cè)定計(jì)具有兩支 分別用于量測(cè)雨水的酸堿值與導(dǎo)電度的電極，該第一收集瓶的雨水經(jīng)該測(cè)定管流入該測(cè)定 計(jì)中以進(jìn)行量測(cè)。
該自動(dòng)酸雨采樣分析系統(tǒng)還包含一個(gè)設(shè)于該基座內(nèi)的離子量測(cè)單元，該離子量測(cè) 單元包括一個(gè)連通該分樣單元的第二收集瓶的水泵，及一個(gè)連通該水泵且能夠分析雨水中 的離子成分的色譜儀，該水泵能夠抽取該分樣單元的第二收集瓶?jī)?nèi)的雨水至該色譜儀中， 分析雨水中的尚子成分。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
較佳地，前述的自動(dòng)酸雨采樣分析系統(tǒng)，其中該分樣單元還包括一個(gè)與該分樣管 連通的第三收集瓶，該進(jìn)樣單元的儲(chǔ)水瓶?jī)?nèi)的雨水是經(jīng)由該分樣管分流匯入該第一收集 瓶、該第二收集瓶與該第三收集瓶。
較佳地，前述的自動(dòng)酸雨采樣分析系統(tǒng)，其中該自動(dòng)酸雨采樣分析系統(tǒng)還包含一 個(gè)與該第三收集瓶連通的取樣單元，該取樣單元包括一個(gè)與該第三收集瓶連通的樣品收集 管、一個(gè)與該樣品收集管連接的分配器，及數(shù)個(gè)與該分配器連接的樣品瓶，該第三收集瓶?jī)?nèi) 的雨水經(jīng)由該樣品收集管再通過該分配器分配到所述樣品瓶。
較佳地，前述的自動(dòng)酸雨采樣分析系統(tǒng)，其中該取樣單元的分配器具有一支帶動(dòng) 該樣品收集管位移的定位螺桿、一個(gè)承接該樣品收集管的集流排，及數(shù)個(gè)與該集流排連通 且分別與所述樣品瓶連通的導(dǎo)管。
較佳地，前述的自動(dòng)酸雨采樣分析系統(tǒng)，其中該進(jìn)樣單元還包括一個(gè)雨水定量瓶， 及一個(gè)連通該雨水定量瓶與儲(chǔ)水瓶的儲(chǔ)水管，該雨水定量瓶?jī)?nèi)的雨水達(dá)到一設(shè)定量時(shí)，就 能夠使該雨水定量瓶?jī)?nèi)的雨水經(jīng)由該儲(chǔ)水管導(dǎo)入該儲(chǔ)水瓶。
較佳地，前述的自動(dòng)酸雨采樣分析系統(tǒng)，其中該基座包括一個(gè)與該雨水定量瓶連 通的集雨桶，該集雨桶具有一個(gè)與外界連通的開口。
較佳地，前述的自動(dòng)酸雨采樣分析系統(tǒng)，其中該基座還包括一個(gè)蓋設(shè)于該集雨桶 上的防塵蓋，及一個(gè)控制該防塵蓋開關(guān)的感雨器。
較佳地，前述的自動(dòng)酸雨采樣分析系統(tǒng)，其中該測(cè)定單元還包括一個(gè)與該測(cè)定計(jì) 連通的清洗管、一個(gè)與該清洗管連通的清洗瓶，及一個(gè)與該清洗管連通的校正瓶。
本發(fā)明的有益效果在于借助該色譜儀能分析雨水中離子的成分，因此能分析出 造成酸雨的污染離子，進(jìn)而對(duì)周圍會(huì)排放污染離子的污染源進(jìn)行控制，由此能減少環(huán)境污 染與酸雨的產(chǎn)生。


圖1是一示意圖，說明中華人民共和國(guó)公開第CN 1763795A號(hào)「酸雨自動(dòng)監(jiān)測(cè)系 統(tǒng)」發(fā)明專利申請(qǐng)案；
圖2是一示意圖，說明本發(fā)明自動(dòng)酸雨采樣分析系統(tǒng)的較佳實(shí)施例；
圖3是一示意圖，說明該較佳實(shí)施例的一進(jìn)樣單元、一分樣單元，及一測(cè)定單元的 態(tài)樣；
圖4是一示意圖，說明該較佳實(shí)施例的一取樣單元的態(tài)樣。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
參閱圖2，為本發(fā)明自動(dòng)酸雨采樣分析系統(tǒng)的較佳實(shí)施例，包含一基座2、一設(shè)于 該基座2內(nèi)的進(jìn)樣單元3、一設(shè)于該基座2內(nèi)的分樣單元4、一設(shè)于該基座2內(nèi)的測(cè)定單元 5、一設(shè)于該基座2內(nèi)的離子量測(cè)單兀6,及一設(shè)于該基座2內(nèi)的取樣單兀7。
該基座2包括一集雨桶21、一蓋設(shè)于該集雨桶21上的防塵蓋22，及一控制該防塵 蓋22開關(guān)的感雨器23，該集雨桶21具有一與外界連通的開口 211。
參閱圖3，該進(jìn)樣單元3包括一與該集雨桶21 (見圖2)連通的雨水定量瓶31、一 暫存雨水的儲(chǔ)水瓶32，及一連通該雨水定量瓶31與儲(chǔ)水瓶32的儲(chǔ)水管33，另外，該雨水定 量瓶31也與一儲(chǔ)放純水的清洗槽(圖未示)連通。
該分樣單元4包括一與該進(jìn)樣單元3的儲(chǔ)水瓶32連通并能夠?qū)⒂晁至鞯姆謽庸?1、一與該分樣管41連通的第一收集瓶42、一連通該分樣管41的第二收集瓶43，及一與 該分樣管41連通的第三收集瓶44，該進(jìn)樣單元3的儲(chǔ)水瓶32內(nèi)的雨水是經(jīng)由該分樣管41 引導(dǎo)流入該第一收集瓶42、第二收集瓶43與第三收集瓶44中。
該測(cè)定單元5包括一與該第一收集瓶42連通的測(cè)定管51、一與該測(cè)定管51連通 的測(cè)定計(jì)52、一與該測(cè)定計(jì)52連通的清洗管53、一與該清洗管53連通的清洗瓶54，及一與 該清洗管53連通的校正瓶55，該測(cè)定計(jì)52具有兩個(gè)分別用于量測(cè)雨水的酸堿值與導(dǎo)電度 的電極521，該第一收集瓶42的雨水經(jīng)該測(cè)定管51流入該測(cè)定計(jì)52中以進(jìn)行量測(cè)，而該清 洗瓶54是用于存放純水并與一儲(chǔ)放純水的清洗槽(圖未示)連通，該校正瓶55用于存放 校正液并與一儲(chǔ)放校正液的校正槽(圖未示)連通，在本實(shí)施例中，使用PH值為4的校正 液。
該離子量測(cè)單元6包括一連通該分樣單元4的第二收集瓶43的水泵61，及一 連通該水泵61且能夠分析雨水中的離子成分的色譜儀62，該色譜儀62是用于分析雨水 中的離子成分，特別是分析造成酸雨的離子成分，如硝酸鹽(N03_)、亞硝酸鹽(N02_)、硫酸 鹽(S042_)、磷酸鹽(P043_)、氯鹽(CD、銨鹽(NH4+)、鈉鹽(Na+)、鈣鹽(Ca2+)、鉀鹽(K+)、鎂鹽 (Mg2+)等離子。
參閱圖4，該取樣單元7包括一與該第三收集瓶44連通的樣品收集管71、一與該 樣品收集管71連接的分配器77，及數(shù)個(gè)與該分配器77連接的樣品瓶72，而該分配器77具 有一帶動(dòng)該樣品收集管71位移的定位螺桿73、一承接該樣品收集管71的集流排74，及數(shù) 個(gè)與該集流排74連通且分別與所述樣品瓶72連通的導(dǎo)管76。在本實(shí)施例中，所述樣品瓶 72是存放在一具有冷藏設(shè)備的保溫箱75內(nèi)。
回顧圖2，本發(fā)明是通過可編輯程序邏輯控制器(PLC)控制數(shù)個(gè)分別設(shè)置于所述 管路上的控制閥達(dá)到自動(dòng)化的作業(yè)與進(jìn)行分析。當(dāng)有直徑O. 5mm水滴到該感雨器23時(shí)，打 開該防塵蓋22并移動(dòng)到圖中假想線所示的位置，使雨水由該集雨桶21的開口 211進(jìn)入該 集雨桶21，配合參閱圖3，而該雨水定量瓶31則開始汲取雨水，每次汲取的雨水雨量達(dá)一設(shè) 定量時(shí)，就讓雨水流入該儲(chǔ)水瓶32，在本實(shí)施例中，該設(shè)定量為O.1mm (約7. 068c. c.)，每小 時(shí)需采集O. 5mm (35. 34c. c.)以上的雨量才會(huì)進(jìn)行分流的動(dòng)作，使該儲(chǔ)水瓶32內(nèi)的雨水經(jīng) 由該分樣管41流入該第一收集瓶42、第二收集瓶43與第三收集瓶44。
在分流的動(dòng)作前，會(huì)先使該測(cè)定計(jì)52、第一收集瓶42、第二收集瓶43與第三收集 瓶44內(nèi)的殘水排出，避免前次殘留的雨水影響量測(cè)結(jié)果。
分流后，該第一收集瓶42、第二收集瓶43、第三收集瓶44內(nèi)各約有10c. c.的雨 水，接下來，使該第一收集瓶42內(nèi)的雨水經(jīng)由該測(cè)定管51流入該測(cè)定計(jì)52，利用該測(cè)定計(jì) 52的電極521量測(cè)本次雨水的酸堿值與導(dǎo)電度，而該離子量測(cè)單元6的水泵61則抽取該 第二收集瓶43內(nèi)的雨水并輸送至該色譜儀62，分析造成酸雨成分的離子，如硝酸鹽(N03_)、 亞硝酸鹽(NO2-)、硫酸鹽(SO/—)、磷酸鹽(PO,)、氯鹽(Cl-)、銨鹽(NH4+)、鈉鹽(Na+)、鈣鹽 (Ca2+)、鉀鹽(K+)、鎂鹽(Mg2+)等離子。
參閱圖4，而該第三收集瓶44內(nèi)的雨水則經(jīng)由該樣品收集管71流向該集流排74 后，經(jīng)由其中一導(dǎo)管76流入樣品瓶72內(nèi)，并能夠通過可編輯程序邏輯控制器(PLC)控制該 定位螺桿73使該樣品收集管71在該集流排74內(nèi)移動(dòng)并使該樣品收集管71導(dǎo)向不同的導(dǎo) 管76，如此該第三收集瓶44內(nèi)的雨水可分別經(jīng)由不同的導(dǎo)管76流入不同的樣品瓶72，保存不同時(shí)間降下的雨水作為樣品，在本實(shí)施例中，是設(shè)定PLC每日通過該定位螺桿73帶動(dòng) 該樣品收集管71 一次，因此每個(gè)樣品瓶72是收集不同日降下的雨水。
另外，通過該保溫箱75讓所述收集瓶72內(nèi)的雨水維持在恒溫，避免受外在環(huán)境的 溫度變化而造成收集瓶72中雨水成分的改變，在本實(shí)施例中，是讓保溫箱內(nèi)的溫度保持在 25。。。
再參閱圖3，當(dāng)感雨器23(見圖2)上無水滴存在時(shí)則判斷為下雨結(jié)束，而每次一場(chǎng) 雨結(jié)束后，同樣配合通過可編輯程序邏輯控制器(PLC)，會(huì)在預(yù)設(shè)的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)使該清洗瓶 54與校正瓶55內(nèi)的純水與校正液分別流入該測(cè)定計(jì)52，進(jìn)行清洗所述電極521與校正測(cè) 定計(jì)52內(nèi)的酸堿值，且也將純水導(dǎo)入該雨水定量瓶31，并依管路依序流入該儲(chǔ)水瓶32、分 樣單元4而排出，進(jìn)行清洗的動(dòng)作，等待下一場(chǎng)雨開始，重新進(jìn)行量測(cè)。
參閱圖2，上述說明中量測(cè)、分析的數(shù)據(jù)如酸堿值、導(dǎo)電度、離子成分，均儲(chǔ)存在一 工控機(jī)8 (PC)的一硬盤(圖未示)當(dāng)中，并備份在一記憶卡內(nèi)(圖未示)，該工控機(jī)8還包 括一顯示觸控屏幕81及一輸入鍵盤82，通過該輸入鍵盤82或顯示觸控屏幕81可設(shè)定系統(tǒng) 時(shí)間、各控制參數(shù)，或是隨時(shí)手動(dòng)控制系統(tǒng)，如手動(dòng)控制防塵蓋22開關(guān)、清洗該測(cè)定計(jì)52、 清洗該分樣單元4等，及調(diào)閱量測(cè)、分析的數(shù)據(jù)。
借此，每次降雨的雨水的性質(zhì)均被詳加紀(jì)錄，尤其是酸雨的離子成分分析，分析出 造成酸雨的主要污染離子，并借此對(duì)周遭排放此污染離子的污染源進(jìn)行控管，如化學(xué)工廠、 垃圾焚化廠等，降低污染離子的排放，減少酸雨的產(chǎn)生。
綜上所述，本發(fā)明自動(dòng)酸雨采樣分析系統(tǒng)通過自動(dòng)控制使該測(cè)定單元5及色譜儀 62能夠分析每次降雨的雨水的酸堿值、導(dǎo)電度及離子成分，借此能夠有系統(tǒng)性地找出對(duì)應(yīng) 的污染源，進(jìn)而減少污染的產(chǎn)生。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)酸雨米樣分析系統(tǒng)，包含一個(gè)基座、一個(gè)設(shè)于該基座內(nèi)的進(jìn)樣單兀、一個(gè)設(shè)于該基座內(nèi)的分樣單元，及一個(gè)設(shè)于該基座內(nèi)的測(cè)定單元，該進(jìn)樣單元包括一個(gè)暫存雨水的儲(chǔ)水瓶，該分樣單元包括一個(gè)與該進(jìn)樣單元的儲(chǔ)水瓶連通并能夠?qū)⒂晁至鞯姆謽庸?、一個(gè)與該分樣管連通的第一收集瓶，及一個(gè)連通該分樣管的第二收集瓶，該進(jìn)樣單元的儲(chǔ)水瓶?jī)?nèi)的雨水是經(jīng)由該分樣管引導(dǎo)流入該第一收集瓶與第二收集瓶中，該測(cè)定單元包括一個(gè)與該第一收集瓶連通的測(cè)定管，及一個(gè)與該測(cè)定管連通的測(cè)定計(jì)，該測(cè)定計(jì)具有兩支分別用于量測(cè)雨水的酸堿值與導(dǎo)電度的電極，該第一收集瓶的雨水經(jīng)該測(cè)定管流入該測(cè)定計(jì)中以進(jìn)行量測(cè)，其特征在于該自動(dòng)酸雨采樣分析系統(tǒng)還包含一個(gè)設(shè)于該基座內(nèi)的離子量測(cè)單元，該離子量測(cè)單元包括一個(gè)連通該分樣單元的第二收集瓶的水泵，及一個(gè)連通該水泵且能夠分析雨水中的離子成分的色譜儀，該水泵能夠抽取該分樣單元的第二收集瓶?jī)?nèi)的雨水至該色譜儀中，分析雨水中的離子成分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)酸雨采樣分析系統(tǒng)，其特征在于該分樣單元還包括一個(gè)與該分樣管連通的第三收集瓶，該進(jìn)樣單元的儲(chǔ)水瓶?jī)?nèi)的雨水是經(jīng)由該分樣管分流匯入該第一收集瓶、該第二收集瓶與該第三收集瓶。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)酸雨采樣分析系統(tǒng)，其特征在于該自動(dòng)酸雨采樣分析系統(tǒng)還包含一個(gè)與該第三收集瓶連通的取樣單元，該取樣單元包括一個(gè)與該第三收集瓶連通的樣品收集管、一個(gè)與該樣品收集管連接的分配器，及數(shù)個(gè)與該分配器連接的樣品瓶，該第三收集瓶?jī)?nèi)的雨水經(jīng)由該樣品收集管再通過該分配器分配到所述樣品瓶。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動(dòng)酸雨采樣分析系統(tǒng)，其特征在于該取樣單元的分配器具有一支帶動(dòng)該樣品收集管位移的定位螺桿、一個(gè)承接該樣品收集管的集流排，及數(shù)個(gè)與該集流排連通且分別與所述樣品瓶連通的導(dǎo)管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)酸雨采樣分析系統(tǒng)，其特征在于該進(jìn)樣單元還包括一個(gè)雨水定量瓶，及一個(gè)連通該雨水定量瓶與儲(chǔ)水瓶的儲(chǔ)水管，該雨水定量瓶?jī)?nèi)的雨水達(dá)到一設(shè)定量時(shí)，就能夠使該雨水定量瓶?jī)?nèi)的雨水經(jīng)由該儲(chǔ)水管導(dǎo)入該儲(chǔ)水瓶。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動(dòng)酸雨采樣分析系統(tǒng)，其特征在于該基座包括一個(gè)與該雨水定量瓶連通的集雨桶，該集雨桶具有一個(gè)與外界連通的開口。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動(dòng)酸雨采樣分析系統(tǒng)，其特征在于該基座還包括一個(gè)蓋設(shè)于該集雨桶上的防塵蓋，及一個(gè)控制該防塵蓋開關(guān)的感雨器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)酸雨采樣分析系統(tǒng)，其特征在于該測(cè)定單元還包括一個(gè)與該測(cè)定計(jì)連通的清洗管、一個(gè)與該清洗管連通的清洗瓶，及一個(gè)與該清洗管連通的校正瓶。
全文摘要
一種自動(dòng)酸雨采樣分析系統(tǒng)，包含一基座、分別設(shè)于該基座內(nèi)的一進(jìn)樣單元、一分樣單元、一測(cè)定單元，及一離子量測(cè)單元。該分樣單元包括一與該進(jìn)樣單元連通的分樣管、一與該分樣管連通的第一收集瓶，及一與該分樣管連通的第二收集瓶，該測(cè)定單元包括一用于量測(cè)該第一收集瓶?jī)?nèi)雨水的酸堿值與導(dǎo)電度的測(cè)定計(jì)，該離子量測(cè)單元包括一色譜儀，用于分析該分樣單元的第二收集瓶?jī)?nèi)的雨水的離子成分，進(jìn)而對(duì)周遭會(huì)排放污染離子的污染源進(jìn)行控制，由此能減少環(huán)境污染與酸雨的產(chǎn)生，此外本系統(tǒng)還能將每場(chǎng)雨的雨水留存做為樣品，供后續(xù)分析。
文檔編號(hào)G01N1/20GK102998376SQ20111026925
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2011年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月13日
發(fā)明者鄭翼彬, 李彥儒, 許鈞義 申請(qǐng)人:利得儀器股份有限公司