新型智能余氯快速檢測儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本實用新型涉及水質(zhì)檢測技術(shù)設(shè)備，主要涉及飲用水含氯指標(biāo)的檢測設(shè)備，特別涉及一種智能余氯快速檢測儀。
【背景技術(shù)】
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[0002]余氯是指水與氯族消毒劑接觸一定時間后，余留在水中的氯，即指氯投入水中后，除了與水中細(xì)菌、微生物、有機(jī)物、無機(jī)物等作用消耗一部分氯量外，還剩下了一部分氯量，這部分氯量就叫做余氯。為確保自來水符合安全衛(wèi)生要求，避免發(fā)生水媒傳染病，自來水在凈水處理過程要添加消毒劑，滅活水中的致病微生物。由于氯氣性價比較高，因此在國內(nèi)水處理行業(yè)中被廣泛采用。如果出廠水沒有氯或加氯量不夠，在管網(wǎng)里就可能使細(xì)菌、大腸桿菌等微生物大量繁殖，影響管網(wǎng)水質(zhì)。如果水中的殘留余氯超出余氯正常值范圍，就會對人、環(huán)境會產(chǎn)生嚴(yán)重的危害，因此余氯含量是飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中的一項重要指標(biāo)，精確測量水中余氯的含量十分必要，在供水管網(wǎng)中必須保證一定的余氯量，國家對水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，余氯值一般應(yīng)保持在0.5?0.6mg/L之間。
[0003]目前國內(nèi)外多采用碘量法和比色法檢測余氯含量，但是這兩種方法都存在很大弊端。碘量法檢測范圍較小，只適用于測定余氯含量在lmg/L以上的水樣，并且易受干擾，靈敏度低(0.05mg/L);比色法易受水的濁度和色度的影響，所得結(jié)果的準(zhǔn)確性差。現(xiàn)急需研制開發(fā)一種檢測靈敏度高、智能快速的余氯檢測儀。
【實用新型內(nèi)容】:
[0004]本實用新型的目的，在于克服現(xiàn)有余氯檢測方法和設(shè)備的不足和缺陷，提供一種新型智能余氯快速檢測儀，它基于微電腦技術(shù)和庫侖滴定法恒電流電解理論，檢測精度高、靈敏度高、智能化程度高。
[0005]本實用新型的內(nèi)容，新型智能余氯快速檢測儀，包括直流電源、電解池、電解池內(nèi)電解質(zhì)和電極以及電控裝置。所述電控裝置為單片機(jī)4。電解池6內(nèi)所設(shè)電極包括一對工作電極7和一對指示電極8。一對工作電極的陽極連接直流電源的正極以及單片機(jī)的電源端f，其陰極連接直流電源的負(fù)極。一對指示電極的陽極連接單片機(jī)4的輸入端a，其陰極串接一可變電阻9，可變電阻的另一端連接直流電源負(fù)極。該智能余氯快速檢測儀還包括一電磁攪拌器10，其控制端連接單片機(jī)控制信號輸出端d。還包括一推送器11，其控制端連接單片機(jī)控制信號輸出端e ;還包括設(shè)于電解池內(nèi)的PH值傳感器12，PH值傳感器信號輸出端連接單片機(jī)信號輸入端C。
[0006]本實用新型進(jìn)一步的優(yōu)選技術(shù)方案是，所述單片機(jī)4的信號輸出端h、g連接數(shù)碼管顯示裝置5。所述直流電源為太陽能電池，其包括太陽能電池板1、與太陽能電池板相連接的太陽能控制器2，太陽能控制器連接蓄電池3。
[0007]本實用新型所產(chǎn)生的有益效果:
[0008]本實用新型是以單片機(jī)為控制核心，以恒電流庫倫滴定法和法拉第電解定律為理論基礎(chǔ)，結(jié)合PH傳感器、磁力攪拌器、推送器等所構(gòu)成的全自動、高精度的便攜式余氯檢測儀。該檢測儀中庫倫電解池內(nèi)的一對工作電極通過恒定的直流電流產(chǎn)生滴定反應(yīng)，另一對指示電極用來指示“終點(diǎn)”的到達(dá)，由單片機(jī)計數(shù)器記錄反應(yīng)時間，“終點(diǎn)”到達(dá)時單片機(jī)發(fā)出信號停止滴定，由單片機(jī)通過軟件精確計算出整個電解反應(yīng)過程中的耗電量(Q = It)，并隨之由單片機(jī)通過軟件(法拉第電解定律)計算出水中余氯的含量，同時顯示到數(shù)碼管中，檢測過程迅速，結(jié)果精確，測定效率高。
【附圖說明】
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[0009]附圖1本實用新型電原理構(gòu)造圖
[0010]附圖2本實用新型檢測儀立體圖
【具體實施方式】
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[0011]上述說明書附圖1和2給出了本實用新型的一種【具體實施方式】。
[0012]以下結(jié)合附圖對本實用新型的構(gòu)造原理和具體實施操作過程予以詳細(xì)說明。本智能余氯快速檢測儀，包括直流電源、電解池、電解池內(nèi)電解質(zhì)和電極以及電控裝置。所述電控裝置為89C52單片機(jī)4。電解池6內(nèi)所設(shè)電極包括一對工作電極7和一對指示電極8。一對工作電極的陽極連接直流電源的正極以及單片機(jī)的電源端f，其陰極連接直流電源的負(fù)極。一對指示電極的陽極連接單片機(jī)4的輸入端a，其陰極串接一可變電阻9，可變電阻的另一端連接直流電源負(fù)極。該智能余氯快速檢測儀還包括一電磁攪拌器10，其控制端連接單片機(jī)控制信號輸出端d。還包括一推送器11，其控制端連接單片機(jī)控制信號輸出端e ;還包括設(shè)于電解池內(nèi)的PH值傳感器12，PH值傳感器信號輸出端連接單片機(jī)信號輸入端C。所述單片機(jī)4的信號輸出端h、g連接數(shù)碼管顯示裝置5。所述直流電源為太陽能電池，其包括太陽能電池板1、與太陽能電池板相連接的太陽能控制器2，太陽能控制器連接蓄電池3。
[0013]工作過程:于電解池6中加入10mL待測含余氯水樣，向電解池內(nèi)加入ImoL/L醋酸溶液，使處酸性環(huán)境。按下電源開關(guān)K，由推送器11向電解池6內(nèi)推送150mL電解質(zhì)碘化鉀KI和滴定液Na2S2Of混合溶液，同時由電磁攪拌器10進(jìn)行攪拌，電解池中發(fā)生電解和氧化還原反應(yīng)，水中余氯與I反應(yīng)生成12，I2迅速又被Na 2S203還原為I，發(fā)生氧化還原反應(yīng)和電極反應(yīng)。當(dāng)PH傳感器檢測到溶液中的PH降低到4，同時并根據(jù)指示電極電路電流變化判定反應(yīng)“終點(diǎn)”，“終點(diǎn)”到達(dá)，單片機(jī)控制推送器和攪拌器停止工作。單片機(jī)對電路中電流積分得到耗電量Q，單片機(jī)通過相關(guān)換算關(guān)系計算出溶液中余氯含量，同時將數(shù)據(jù)傳到數(shù)碼管里顯示出來。
[0014]上述反應(yīng)過程，通過調(diào)整可變電阻9值給指示電極8加上一個較低的電壓，本實施方式施加50mV電壓，由于外加電壓很小，除可逆電極外，其他物質(zhì)不可能在陽極上氧化和在陰極上還原，因此，此時回路中無電流通過，檢流計的指針不偏轉(zhuǎn)。在溶液中Na2S2O3未被完全反應(yīng)之前，溶液中只有I而不存在12，指示系統(tǒng)無電流通過。而當(dāng)電解產(chǎn)生的I2和待測溶液中Na2S2O3反應(yīng)完全后，溶液中剩余12與同時存在的I組成可逆體系，指示電極的雙鉑電極上將發(fā)生電極反應(yīng)，此時指示電極回路中將有電流通過，檢流計的指針有大偏轉(zhuǎn)，說明反應(yīng)“終點(diǎn)”到達(dá)，單片機(jī)發(fā)出控制信號使電解自動解除。
[0015]該余氯快速檢測儀采用新能源太陽能電池，節(jié)能環(huán)保。附圖1為在實驗室工作中太陽能供電情況。當(dāng)外出流動檢測時，可攜帶由太陽能充儲電的蓄電池3供電。
【主權(quán)項】
1.新型智能余氯快速檢測儀，包括直流電源、電解池、電解池內(nèi)電解質(zhì)和電極以及電控裝置，其特征是，所述電控裝置為單片機(jī)(4);所述電解池￠)內(nèi)所設(shè)電極包括一對工作電極(7)和一對指示電極(8);—對工作電極(7)的陽極連接直流電源的正極以及單片機(jī)的電源端f，其陰極連接直流電源的負(fù)極；一對指示電極(8)的陽極連接單片機(jī)(4)的輸入端a，其陰極串接一可變電阻(9)，可變電阻的另一端連接直流電源負(fù)極；還包括電磁攪拌器(10)，其控制端連接單片機(jī)控制信號輸出端d ;還包括推送器(11)，其控制端連接單片機(jī)控制信號輸出端e ;還包括設(shè)于電解池內(nèi)的PH值傳感器(12)，PH值傳感器的信號輸出端連接單片機(jī)信號輸入端C。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型智能余氯快速檢測儀，其特征是，所述單片機(jī)(4)的信號輸出端h、g連接數(shù)碼管顯示裝置(5)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述新型智能余氯快速檢測儀，其特征是，所述直流電源為太陽能電池，其包括太陽能電池板(I)、與太陽能電池板相連接的太陽能控制器(2)，太陽能控制器連接蓄電池(3)。
【專利摘要】一種新型智能余氯快速檢測儀涉及水質(zhì)檢測技術(shù)設(shè)備。其包括直流電源、電解池、電解質(zhì)、電極以及電控裝置。電控裝置為單片機(jī)。電解池內(nèi)設(shè)一對工作電極和一對指示電極，工作電極的陽極連接直流電源的正極，其陰極連接直流電源的負(fù)極。指示電極的陽極連接單片機(jī)輸入端，其陰極串接一可變電阻，電阻另一端連接直流電源負(fù)極。還包括推送器和電磁攪拌器以及PH值傳感器。本實用新型所產(chǎn)生的有益效果是：該余氯檢測儀以單片機(jī)為控制核心，以恒電流庫倫滴定法和法拉第電解定律為理論基礎(chǔ)，結(jié)合PH傳感器、電磁攪拌器、推送器等構(gòu)成的全自動、高精度、便攜式余氯檢測儀。由單片機(jī)計算出整個電解反應(yīng)過程中的耗電量Q，同時由單片機(jī)通過軟件計算出水中余氯的含量，檢測過程迅速，結(jié)果精確，測定效率高。
【IPC分類】G01N27/42
【公開號】CN205210019
【申請?zhí)枴緾N201520716456
【發(fā)明人】王小云, 戴領(lǐng), 孫嘉睿, 劉正中
【申請人】王小云, 戴領(lǐng), 孫嘉睿
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年9月8日