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重金属水质分析仪的永利电玩城校正装置的设计

编辑:永利电玩城????来源:未知????发布时间:2019-04-06 21:47????浏览量:
0 引言
重金属水质在线分析仪是用于地表水、地下水、饮用水、生活污水和工业废水等水体中的重金属元素含量在线自动分析测量仪器,其主要针对重点河流断面、饮用水源地及污染源排放口等关键位置处水体质量进行实时监测,是环保部门及企业相关部门获取水质信息及预防控制水污染重要手段。目前,重金属水质在线分析仪全国在用总量 1 万台左右,主要监测参数包括镉、锌、铜、锌、砷、汞、六价铬和镍等,约占水质在线分析仪总量的 15%。随着国家对水体监测数据质量的重视,福建、吉林、湖南等地计量部门也纷纷制定了地方计量检定规程,以确保水质在线监测仪器准确可靠。2016 年,由全国环境化学技术委员会组织制定的 JJF 1565—2016 [1]《重金属水质在线分析仪国家永利电玩城规范》正式颁布实施,从根本上解决了我国环境中重金属水质在线分析仪计量永利电玩城国家技术规范的缺失问题。根据该规范,重金属水质在线分析仪的永利电玩城项目包括检出限、示值误差、重复性、稳定性和记忆效应,按照规范逐项完成时长超过 25h,且不包括实验人员对试剂进行更换耗费时间。面对全国上万台的重金属水质在线分析仪,其工作量和工作时长对计量部门而言是一个巨大挑战,传统手工方法将不再能适应,亟待通过优化检测程序和提高自动化水平,提升检定工作效率。为解决此问题,浙江省计量院沙跃兵等人[2 -3] 报道,基于 3G 通讯技术,实现对水质分析仪 4 ~20mA 电流模数转换模块的远程计量永利电玩城。但上述报道方案需建立在配合人员素质高,对仪器使用熟悉基础上,特别是在当前我国监测站点设施不太完善的条件下实施起来仍面临一些阻力和风险。鉴于此,针对重金属水质在线分析仪永利电玩城过程中面临的永利电玩城项目多、耗时长、效率低、自动化程度不高、人员素质要求高和试剂消耗量大等问题,在原有工作基础上[4] ,本文通过对 JJF 1565—2016《重金属水质在线分析仪》永利电玩城项目流程进行详细研究,在基于大量实践工作经验基础上,提出自动稀释装置与自动永利电玩城平台组成的重金属水质在线分析仪自动永利电玩城装置设计方案。对检定工作架构和流程的设计优化后,可实现 1 套装置同时永利电玩城 3 台不同参数的重金属水质在线分析仪,大大提高工作效率,同时具备无人职守,如遇超差、缺液等均会远程报送信息并处置,为该类仪器全国普检工作开展提供直接可用的计量基础装备 [5] 。
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1 设计原理
重金属水质在线分析仪的主要测量方法有分光光度法和阳极溶出伏安法,根据其使用场合选择最佳的测量量程。仪器主要由进样系统、水样处理系统、检测系统以及数据采集、处理、显示、传输系统等部分组成,通常设置标样和水样两个进样口,平时监测时采用水样进样口进样,使用标准物质标定和永利电玩城时,则使用标样口。首先,建立自动稀释装置、App永利电玩城平台和被检水质分析仪的物理与App连接,使用一定浓度范围的标准溶液作为母液,App平台根据优化后的永利电玩城工作流程,控制自动稀释装置稀释永利电玩城项目所需浓度的标准溶液,稀释完成后储于定容瓶中,待用。再次,通过App平台通知被检水质分析仪启动分析,被检仪器从自动稀释装置定容瓶取样口进样,最后,根据设计时间间隔,App平台读取被检水质分析仪的测量结果,并计入App平台数据处理系统,适时启动超差等异常情况处理,并通报检测人员远程或现场处理。大致工作流程如图 1 所示
 
2 自动永利电玩城装置硬件设计
采用容积法对标准物质母液进行稀释,通过溶剂输送装置,使溶剂按设定时间输送到定容装置,静置后溢流法定容,母液经特定恒温装置后通过微量取样装置取样,空气搅拌混匀后静置定容,待用。稀释装置[6] 由母液取样模块、溶剂取样模块、稀释定容模块、驱动模块、控制模块和显示模块组成,其结构图如图 2 所示。其中,母液取样采用高精度滴定泵实现,稳定可靠,使用寿命达千万次。溶剂取样采用蠕动泵输送去离子水或其他稀释用液。定容模块为本装置的核心,定容瓶及稀释程序是本设计的重点。定容瓶以圆形设计,顶部设有母液输入口,中上部设有溢流口,底部设溶液输出口,并伴有空气输送口。驱动模块主要由电源模块、联动模块和温控模块组成,用于稳定外接电源、接收、发送及反馈指令信息,并使母液稳定在 20℃,以此保证移取母液体积图 2 自动稀释装置结构图的准确性,进而提高稀释准确度。稀释流程设计在进样顺序、时间设置、搅拌气体流速控制、蠕动泵转速、流程设定及滴定泵选型等方面是重难点。本装置最佳稀释范围为 10 ~ 1000 倍,不确定度优于2%,单次配液体积 250mL,单次配液时长约 2min,能满足永利电玩城工作需要。为提高本App平台延展性,大家将App平台设置在专用高性能计算机上,基本配置有 CPU 主频2. 0GHz,内存 2G,固态硬盘 64G,包含 USB、RS232、485 通讯接口,并支撑无线 Wifi。
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3 自动永利电玩城装置App设计
自动永利电玩城模块包括通讯模块、控制模块、数据处理模块和故障处理模块等。其中,通讯模块从RS232、RS485、Modbus、Modbus TCP 常用通讯方式中择一选择被检水质分析仪进行通讯,建立有效连接。控制模块则采用自动化控制序列对被检仪器进行永利电玩城、控制,控制序列可根据要求灵活调整,包括永利电玩城项目、间隔时间和等待时间等参数。数据处理模块,则对测量数据进行采集汇总,根据规范要求,自动计算和评判检测结果,测量结果一并保存于系统数据库中。故障处理模块,一旦永利电玩城工作过程中可能的硬件中断(通讯故障、物理连接断开等)和App中断(检测数据超过规范建议值、出现无效数据等),系统会及时通过短信方式通知永利电玩城人员,待检测人员处置后进入后续流程检测。如遇永利电玩城结果超出规范建议限值情况时,系统会向检测人员发送信息,同时,系统会根据预设处理规则进行处理,如重复测定 1 次,对检测结果再次确认等。
 
3. 1 App模块设计
以永利电玩城参数设置、检测模块、通讯控制模块和永利电玩城结果生成为核心,自动永利电玩城装置系统App选用Windows 平台为载体,以 SQL 数据库和可视化 Mi-crosoft Visual Studio 2008 为系统开发工具,提供简便友好的界面、稳定可靠的系统运行环境。常用通信协议包括 RS485、RS232、TCP/IP 的Modbus 通信协议以及使用 SerialPort 类进行串口通讯协议,主要功能是使仪器间进行通讯,使数据与指令能顺利传达并正确实行。为适用更多种类的仪器,征求主流厂家的主流产品型号的通讯协议,结合国家环保部实施的统一协议要求《国家地表水监测系统通信协议技术导则》,建立标准统一、可扩充、简单适用的动态协议库。
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3. 2 App结构化流程设计
App结构化流程设计主要包括两部分,分别是自动稀释装置App流程设计与自动永利电玩城平台模块流程设计。其中,自动永利电玩城装置系统App主要完成自动稀释装置和仪器的控制、数据采集,协调自动稀释装置、自动永利电玩城平台及被检仪器的工作,对采集的数据进行分析、计算和存储。自动稀释装置App流程如图 3 所示。如图 3 所示,自动稀释装置App设计时,结合硬件结构设计特点,减少因干扰,管路残留等影响,为此,清洗次数、气泵量大小、搅拌时间和静置时间等需要选择合适的值,本装置提供默认的优化值,可根据实际使用情况及计量永利电玩城数据进行调整,在时间与效果上达到更佳的平衡。其次,稀释前需要根据被校参数水质分析仪的使用量程与本装置的最佳稀释范围,选择浓度合适的母液。从图 4 可以看出,启动自动永利电玩城平台系统,需要对系统参数进行初始化,逐一按提示创建永利电玩城任务,完善相应信息后,分别加载永利电玩城与计量参数,确定永利电玩城项目,生成永利电玩城控制码和永利电玩城控制序列,调用现有协议库与之相近的协议,加载设备控制库,开始永利电玩城,永利电玩城工作过程中,系统实时刷新永利电玩城进度,按永利电玩城控制序列逐一开始永利电玩城,并动态刷新永利电玩城结果,如遇偏差超过技术规范设定值后,系统后进行提示,如果异常中断,需要返回进行确认。
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4 应用实例
采用依据 JJF 1565—2016《重金属水质在线分析仪》国家永利电玩城规范,结合规范解读内容[7] ,选择力合科技 ( 湖南) 股份有限企业提供的 LFS-2002(Cr 6 + )和 LFEC-2006(Cu)及长沙华时捷环保科技发展股份有限企业提供的 HSJ-Cd、HSJ-Pb,对示值误差、检出限、重复性、稳定性和记忆效应等 5 个永利电玩城项目进行了永利电玩城,得到的结果与人工结果一致(见表 1)。此外,该系统可同时对 3 台不同参数重金属水质在线分析仪进行永利电玩城,所有项目完成时长 24h 左右,相比传统人工永利电玩城 1 台用时约 30h,可一定程度上缩短永利电玩城检测时间,便于环保部门对该类设备的管理和计量部门的永利电玩城工作开展。2017 年,在对湖南省 58 个公共环境水质自动监测站点的 182 台重金属水质在线分析仪进行永利电玩城工作中,部分采用该套自动永利电玩城装置,应用反响效果好。
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5 结束语
利用现代信息、检测技术,参考 JJF 1565—2016《重金属水质在线分析仪》国家永利电玩城规范,建立了以自动稀释装置和永利电玩城工作平台为整体的一整套重金属水质在线监测仪自动永利电玩城装置,给出了重金属水质在线监测仪自动永利电玩城系统的架构和程序核心流程,完成应用App平台的设计,结果证明:系统方案是合理可行的,检测结果是准确可靠的,且能大幅提高永利电玩城工作效率,降低检测人员劳动强度,使永利电玩城工作简单化、智能化。

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