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在线水质分析仪的技术发展

发布时间:2021-03-03

浏览次数:399

    在线水质分析仪的技术发展
  长期以来,在线水质分析仪器技术沿着在线水质分析仪器应用技术和在线分析仪器R&D与制造技术和两个方面发展。

  在线水质分析仪器有两种,根据ISO标准的定义:在线分析传感器和更复杂的自动分析设备或装置。

在线分析仪-山东驰光机电科技有限公司

  首代在线水质分析仪器往往以在线分析传感器+显示控制器的形式出现。仪器通常结构简单,水质指标的数据可以通过传感器与被测水样的直接接触获得。首先可以测量的水质指标主要是一些简单的物理指标和成分指标,如水温、电导率、PH、ORP、溶解氧等。然后是浊度、悬浮物浓度等光学原理的传感器;随着电化学分析技术的发展,基于氟离子、铵离子、硝酸盐等离子选择电极原理的在线水质分析传感器也进入了市场。由于传感器与水样直接接触,因此无法像实验室手动分析那样预处理样品并去除样品中的干扰物质。传感器对水质复杂(高温、高压、油类、硫化物、重金属、悬浮物、高盐度、腐蚀性气体等杂质)的水样的适用性受到很大限制。初始测量对象主要是水质简单的水体,如地表水、饮用水、城市污水、工业纯水等。
  为了解决传感器测量复杂水样的适用性问题,以及实现某些实验室人工分析方法中步骤复杂或测试条件高的水质参数的自动分析,随着自动控制技术的采用,开始出现结构复杂的在线水质分析仪器——自动水质分析设备或装置:仪器通过控制整套设备或装置的自动操作,如过滤、加热、添加显色剂、混合、测量等,来完成之前的实验室人工分析步骤;此外,为了保证长期连续运行的准确性,需要定期自动校准仪器,定期手动维护。这种在线水质分析仪结构复杂,多用于水质成分指标(TOC、SiO2、总磷、总氮、重金属等)。)和评价水质综合指标(化学需氧量、碱度、硬度、生物毒性等)。).
  随着现代科学技术的发展,特别是分析化学、材料科学、电子科学和包括计算机技术、通信技术和自动控制技术在内的系统工程全自动化技术的发展,加上水质科学本身的发展和进步,在线水质分析仪器技术的发展从以下几个维度得到了共同的推动。
  首先,在测量原理上,除传统的电化学、光学、光电比色原理外,多种新型的测量原理已广泛应用于在线水质分析仪器中,如激光诱导击穿、混合多光谱、X射线荧光分析、三维荧光光谱、生物技术等;同时,随着流动注射分析技术的发展和应用,在线分析仪器的分析时间缩短,实时在线分析的优越性增强。
  其次,是随着水质科学的发展,“替代参数”的概念被提出,为水质在线分析仪的应用和开发提供了新的思路。水质替代参数是指某一特定类别的水质参数,可以综合反映某一类水体的水污染情况或某些无法在线监测的水质参数的变化情况,实验室分析非常繁琐。目前,对于饮用水水质安全而言,UV254是一个反映总有机物和某些特定成分变化的综合指标,是一个非常重要的水质替代参数。与水中有机物污染相关的其他参数信息(如化学需氧量、生化需氧量、总有机碳等)。)可以通过UV254的实时测量得到。由于在线水质分析仪能够实时反映水质的变化,因此测量“替代参数”在水处理过程控制中具有重要价值。当前,浊度、颗粒物、SDI(污染指数)等在线分析技术也是水质监测的重要替代参数。
  第三,是随着材料科学的发展,在线水质分析仪传感器的环境适应性增强,高温材料的使用使传感器的最高工作温度范围不断提高;这种传感器由惰性材料制成,可以耐强度高的核辐射的溶解氧和溶解氢探头,可以在核电站中使用;也可以耐水中硫化物、高盐、硫化氢、重金属和石油污染的探头;采用钛合金,可以长期使用在海洋监测传感器中。