一种水质含氮量远程监测装置

1.一种水质含氮量远程监测装置，包括液体配送机构(1)、密封加热机构(2)、测定发送机构(3)、箱体(4)、支撑板(5)、顶盖(6)以及把手(7)，所述箱体(4)的上方安装有顶盖(6)，所述顶盖(6)通过铰链与箱体(4)转动连接，所述顶盖(6)的上方安装有把手(7)，所述把手(7)通过螺钉与顶盖(6)固定连接，所述箱体(4)的内部安装有支撑板(5)，所述支撑板(5)的上方设有测定发送机构(3)，所述支撑板(5)的下方设有液体配送机构(1)和密封加热机构(2)，所述液体配送机构(1)的一侧设有密封加热机构(2)，其特征在于：
所述液体配送机构(1)包括一号水管(11)、二号水管(12)、三号水管(13)、四号水管(14)、五号水管(15)、蠕动泵(16)、一号细口瓶(17)、二号细口瓶(18)、三号细口瓶(19)、瓶塞(110)、滑轮(111)、溶液缓冲腔(112)、一号按钮(113)、载物台(114)以及水管收纳架(115)，所述箱体(4)内部设有载物台(114)，所述载物台(114)的上方设有蠕动泵(16)，所述蠕动泵(16)的一侧安装有一号水管(11)，所述一号水管(11)的一端设置在一号细口瓶(17)的内部，所述一号水管(11)的另一端设置在试管(281)的内部，所述一号水管(11)的内部设有溶液缓冲腔(112)，所述一号水管(11)的一侧设有二号水管(12)，所述二号水管(12)的一端设有水管收纳架(115)，所述二号水管(12)的另一端与一号水管(11)外表面相胶合，所述二号水管(12)的一侧设有三号水管(13)，所述三号水管(13)的一端设置在二号细口瓶(18)的内部，所述三号水管(13)的另一端设置在试管(281)的内部，所述三号水管(13)的内部设有溶液缓冲腔(112)，所述三号水管(13)的一侧设有四号水管(14)，所述四号水管(14)的一端设置在三号细口瓶(19)的内部，所述四号水管(14)的另一端设置在反应腔(32)的内部，所述四号水管(14)的内部设有溶液缓冲腔(112)，所述四号水管(14)的一侧设有五号水管(15)，所述五号水管(15)的一端设置在试管(281)的内部，所述五号水管(15)的另一端设置在反应腔(32)的内部，所述一号细口瓶(17)、二号细口瓶(18)以及三号细口瓶(19)上方均设有瓶塞(110)，所述箱体(4)内部安装有滑轮(111)，所述箱体(4)的一侧安装有一号按钮(113)；
所述密封加热机构(2)包括电机(21)、转轴(22)、主动齿轮(23)、从动齿轮(24)、弹簧(25)、电源(26)、转杆(27)、加热机构(28)以及固定塞(29)，所述电源(26)的一侧设有电机(21)，所述电机(21)的上方设有转轴(22)，所述转轴(22)的外表面安装有主动齿轮(23)，所述转轴(22)通过键与主动齿轮(23)固定连接，所述主动齿轮(23)的一侧设有从动齿轮(24)，所述主动齿轮(23)与从动齿轮(24)相啮合，所述从动齿轮(24)的外表面与弹簧(25)的一端相焊接，所述弹簧(25)的另一端与箱体(4)相焊接，所述从动齿轮(24)通过转杆(27)与固定塞(29)转动连接，所述固定塞(29)的下方安装有加热机构(28)；
所述测定发送机构(3)包括紫外分光光度计(31)、反应腔(32)、无线收发模块(33)以及三号按钮(34)，所述紫外分光光度计(31) 的一侧安装有反应腔(32)，所述反应腔(32)的一侧设有无线收发模块(33)，所述箱体(4)的一侧安装有三号按钮(34)。
2.根据权利要求1所述的一种水质含氮量远程监测装置，其特征在于：所述从动齿轮(24)周向180角度设有传动齿且180角度无传动齿，所述从动齿轮(24)还包括一号通孔(241)、二号通孔(242)、三号通孔(243)和四号通孔(244)，所述一号通孔(241)与传动齿轮处于同一轴线上，所述一号通孔(241)的一侧设有二号通孔(242)，所述一号通孔(241)的另一侧设有三号通孔(243)，所述三号通孔(243)的另一侧设有四号通孔(244)。
3.根据权利要求2所述的一种水质含氮量远程监测装置，其特征在于：所述固定塞(29)还包括盲孔(291)、二号通孔(242)、三号通孔(243)和四号通孔(244)，所述盲孔(291)与固定塞(29)处于同一轴线上，所述盲孔(291)的一侧设有二号通孔(242)，所述盲孔(291)的另一侧设有三号通孔(243)，所述三号通孔(243)的另一侧设有四号通孔(244)。
4.根据权利要求3所述的一种水质含氮量远程监测装置，其特征在于：所述加热机构(28)还包括试管(281)、恒温箱(282)、电热丝(283)、热敏电阻(284)以及二号按钮(285)，所述恒温箱(282)的内壁安装有热敏电阻(284)，所述恒温箱(282)内部设有试管(281)，所述试管(281)的下方设有电热丝(283)，所述箱体(4)的一侧安装有二号按钮(285)。
5.根据权利要求4所述的一种水质含氮量远程监测装置，其特征在于：所述热敏电阻(284)的材质为金属材质。
6.根据权利要求4所述的一种水质含氮量远程监测装置，其特征在于：所述电热丝(283)与热敏电阻(284)的电性连接为串联，所述二号按钮(285)与热敏电阻(284)的电性连接方式为串联。
7.根据权利要求1所述的一种水质含氮量远程监测装置，其特征在于：所述固定塞(29)、从动齿轮(24)以及转杆(27)均处于同一轴线上，所述固定塞(29)与转杆(27)的连接方式为过盈连接，所述从动齿轮(24)与转杆(27)的连接方式为间隙连接。

一种水质含氮量远程监测装置\n技术领域\n[0001] 本发明是涉及水质含氮量远程监测技术领域，具体地说是涉及一种水质含氮量远程监测装置。\n背景技术\n[0002] 总氮是衡量水质的重要指标之一，包括水中的无机氮和有机氮化合物。水中氮含量增加，生物和微生物类大量繁殖，消耗水中溶解氧，使水体质量恶化，出现富营养化状态；\n另外，氨的存在使水体毒性增加。HJ636‑2012规定的总氮指能测定的样品中溶解态氮及悬浮物中氮的总和。总氮的来源主要是生活污水，农田排水，含氮工业废水等。\n[0003] 现有的水质含氮量检测方法主要分为两类，第一类是在化学实验室进行化学检测，但是这种方法步骤繁琐，需要专业人士操作，而且每次检测都需要花费不小的费用；第二类是使用专用检测装置进行检测，但是现有的检测设备往往只能实现定点检测，无法进行远程监测，从而造成实验的时效性降低。因此，急需一种水质含氮量远程监测装置来解决以上问题\n实用新型内容\n[0004] 本实用新型的目的在于提供一种水质含氮量远程监测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。\n[0005] 为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种水质含氮量远程监测装置，包括液体配送机构、密封加热机构、测定发送机构、箱体、支撑板、顶盖以及把手，所述箱体的上方安装有顶盖，所述顶盖通过铰链与箱体转动连接，所述顶盖的上方安装有把手，所述把手通过螺钉与顶盖固定连接，所述箱体的内部安装有支撑板，所述支撑板的上方设有测定发送机构，所述支撑板的下方设有液体配送机构和密封加热机构，所述液体配送机构的一侧设有密封加热机构；所述液体配送机构包括一号水管、二号水管、三号水管、四号水管、五号水管、蠕动泵、一号细口瓶、二号细口瓶、三号细口瓶、瓶塞、滑轮、溶液缓冲腔、一号按钮、载物台以及水管收纳架，所述箱体内部设有载物台，所述载物台的上方设有蠕动泵，所述蠕动泵的一侧安装有一号水管，所述一号水管的一端设置在一号细口瓶的内部，所述一号水管的另一端设置在试管的内部，所述一号水管的内部设有溶液缓冲腔，所述一号水管的一侧设有二号水管，所述二号水管的一端设有水管收纳架，所述二号水管的另一端与一号水管外表面相胶合，所述二号水管的一侧设有三号水管，所述三号水管的一端设置在二号细口瓶的内部，所述三号水管的另一端设置在试管的内部，所述三号水管的内部设有溶液缓冲腔，所述三号水管的一侧设有四号水管，所述四号水管的一端设置在三号细口瓶的内部，所述四号水管的另一端设置在反应腔的内部，所述四号水管的内部设有溶液缓冲腔，所述四号水管的一侧设有五号水管，所述五号水管的一端设置在试管的内部，所述五号水管的另一端设置在反应腔的内部，所述一号细口瓶、二号细口瓶以及三号细口瓶上方均设有瓶塞，所述箱体内部安装有滑轮，所述箱体的一侧安装有一号按钮；所述密封加热机构包括电机、转轴、主动齿轮、从动齿轮、弹簧、电源、转杆、加热机构以及固定塞，所述电源的一侧设有电机，所述电机的上方设有转轴，所述转轴的外表面安装有主动齿轮，所述转轴通过键与主动齿轮固定连接，所述主动齿轮的一侧设有从动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮相啮合，所述从动齿轮的外表面与弹簧的一端相焊接，所述弹簧的另一端与箱体相焊接，所述从动齿轮通过转杆与固定塞转动连接，所述固定塞的下方安装有加热机构；所述测定发送机构包括紫外分光光度计、反应腔、无线收发模块以及三号按钮，所述紫外分光光度计的一侧安装有反应腔，所述反映腔的一侧设有无线收发模块，所述箱体的一侧安装有三号按钮。\n[0006] 优选的，所述从动齿轮周向180角度设有传动齿且180角度无传动齿，所述从动齿轮还包括一号通孔、二号通孔、三号通孔和四号通孔，所述一号通孔与传动齿轮处于同一轴线上，所述一号通孔的一侧设有二号通孔，所述一号通孔的另一侧设有三号通孔，所述三号通孔的另一侧设有四号通孔。\n[0007] 优选的，所述固定塞还包括盲孔、二号通孔、三号通孔和四号通孔，所述盲孔与固定塞处于同一轴线上，所述盲孔的一侧设有二号通孔，所述盲孔的另一侧设有三号通孔，所述三号通孔的另一侧设有四号通孔。\n[0008] 优选的，所述加热机构还包括试管、恒温箱、电热丝、热敏电阻以及二号按钮，所述恒温箱的内壁安装有热敏电阻，所述恒温箱内部设有试管，所述试管的下方设有电热丝，所述箱体的一侧安装有二号按钮。\n[0009] 优选的，所述热敏电阻的材质为金属材质。\n[0010] 优选的，所述电热丝与热敏电阻的电性连接为串联，所述二号按钮与热敏电阻的电性连接方式为串联。\n[0011] 优选的，所述固定塞、从动齿轮以及转杆均处于同一轴线上，所述固定塞与转杆的连接方式为过盈连接，所述从动齿轮与转杆的连接方式为间隙连接。\n[0012] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：\n[0013] 1.采用一号水管、二号水管、三号水管、四号水管、五号水管、蠕动泵、一号细口瓶、二号细口瓶以及三号细口瓶，通过蠕动泵的吸取的功能，可以有效的控制实验使用溶液的用量，简化了实验的步骤，降低了实验所需的专业性；\n[0014] 2.采用电机主动齿轮、从动齿轮、弹簧以及固定塞的设置，通过电机带动主动齿轮旋转，主动齿轮带动从动齿轮旋转，进而将试管与一号水管、三号水管和五号水管发生隔断，保证了试管的密封性，解决了由于在高温恒温情况下，试管内部气体膨胀发生的液体回流的问题；\n[0015] 3.由于本实用新型的操作都是通过按钮实现，所以解决了在化学实验室进行化学检测，步骤繁琐，需要专业人士操作的问题；由于装置可以反复使用，每次测量的成本较低，所以解决了在实验室进行实验时，每次检测都需要花费不小的费用的问题；\n[0016] 4.采用紫外分光光度计的检测方法，可以快速准确的检测出液体的含氮量，通过无线收发模块的设置，可实现使用人员进行远程监测，提高了装置的时效性，解决了现有的检测设备往往只能实现定点检测，无法进行远程监测，造成实验的时效性降低的问题；\n[0017] 5.由于热敏电阻采用金属材质，在恒温箱内部温度升高时，热敏电阻在增大，电流减小，恒温箱内部温度开始缓慢降低，由于温度降低，电流增大，恒温箱又开始继续上升，反复如此，从而使恒温箱内部的温度控制在120°到124°的区间。\n附图说明\n[0018] 图1为本实用新型的结构示意图；\n[0019] 图2为本实用新型的密封加热机构的放大图；\n[0020] 图3为本实用新型的从动齿轮俯视图；\n[0021] 图4为本实用新型的固定塞俯视图；\n[0022] 图5为本实用新型的加热机构电路图。\n[0023] 图中：1‑液体配送机构、2‑密封加热机构、3‑测定发送机构、4‑ 箱体、5‑支撑板、6‑顶盖、7‑把手、11‑一号水管、12‑二号水管、13‑ 三号水管、14‑四号水管、15‑五号水管、16‑蠕动泵、17‑一号细口瓶、 18‑二号细口瓶、19‑三号细口瓶、110‑瓶塞、111‑滑轮、112‑溶液缓冲腔、113‑一号按钮、114‑载物台、115‑水管收纳架、21‑电机、22‑ 转轴、23‑主动齿轮、\n24‑从动齿轮、25‑弹簧、26‑电源、27‑转杆、 28‑加热机构、29‑固定塞、31‑紫外分光光度计、\n32‑反应腔、33‑无线收发模块、34‑三号按钮、241‑一号通孔、242‑二号通孔、243‑三号通孔、\n244‑四号通孔、281‑试管、282‑恒温箱、283‑电热丝、284‑ 热敏电阻、285‑二号按钮、291‑盲孔。\n具体实施方式\n[0024] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。其中，蠕动泵16 的型号为LEAD‑\n2多通道蠕动泵16，紫外分光光度计31的型号为 UW‑5200紫外分光光度计31，无线收发模块\n33为433/315MHz无线收发模块33。\n[0025] 请参阅图1‑5，本实用新型提供一种技术方案：一种水质含氮量远程监测装置，包括液体配送机构1、密封加热机构2、测定发送机构3、箱体4、支撑板5、顶盖6以及把手7，箱体\n4的上方安装有顶盖6，顶盖6通过铰链与箱体4转动连接，顶盖6的上方安装有把手 7，把手7通过螺钉与顶盖6固定连接，箱体4的内部安装有支撑板 5，支撑板5的上方设有测定发送机构3，支撑板5的下方设有液体配送机构1和密封加热机构2，液体配送机构1的一侧设有密封加热机构2；液体配送机构1包括一号水管11、二号水管12、三号水管 13、四号水管14、五号水管15、蠕动泵16、一号细口瓶17、二号细口瓶18、三号细口瓶19、瓶塞110、滑轮111、溶液缓冲腔112、一号按钮113、载物台114以及水管收纳架115，箱体4内部设有载物台114，载物台\n114的上方设有蠕动泵16，蠕动泵16的一侧安装有一号水管11，一号水管11的一端设置在一号细口瓶17的内部，一号水管11的另一端设置在试管281的内部，一号水管11的内部设有溶液缓冲腔112，一号水管11的一侧设有二号水管12，二号水管12 的一端设有水管收纳架\n115，二号水管12的另一端与一号水管11外表面相胶合，二号水管12的一侧设有三号水管\n13，三号水管13的一端设置在二号细口瓶18的内部，三号水管13的另一端设置在试管 281的内部，三号水管13的内部设有溶液缓冲腔112，三号水管13 的一侧设有四号水管14，四号水管14的一端设置在三号细口瓶19 的内部，四号水管14的另一端设置在反应腔32的内部，四号水管 14的内部设有溶液缓冲腔112，四号水管14的一侧设有五号水管15，五号水管15的一端设置在试管281的内部，五号水管15的另一端设置在反应腔32的内部，采用一号水管\n11、二号水管12、三号水管 13、四号水管14、五号水管15、蠕动泵16、一号细口瓶17、二号细口瓶18以及三号细口瓶19，通过蠕动泵16的吸取的功能，可以有效的控制实验使用溶液的用量，简化了实验的步骤，降低了实验所需的专业性；一号细口瓶17、二号细口瓶18以及三号细口瓶19上方均设有瓶塞110，箱体4内部安装有滑轮111，箱体4的一侧安装有一号按钮\n113；密封加热机构2包括电机21、转轴22、主动齿轮23、从动齿轮24、弹簧25、电源26、转杆\n27、加热机构28以及固定塞 29，电源26的一侧设有电机21，电机21的上方设有转轴22，转轴 \n22的外表面安装有主动齿轮23，转轴22通过键与主动齿轮23固定连接，主动齿轮23的一侧设有从动齿轮24，主动齿轮23与从动齿轮24相啮合，从动齿轮24的外表面与弹簧25的一端相焊接，弹簧 25的另一端与箱体4相焊接，从动齿轮24通过转杆27与固定塞29 转动连接，采用电机21主动齿轮23、从动齿轮24、弹簧25以及固定塞29的设置，通过电机21带动主动齿轮23旋转，主动齿轮23带动从动齿轮24旋转，进而将试管281与一号水管11、三号水管13 和五号水管15发生隔断，保证了试管281的密封性，解决了由于在高温恒温情况下，试管281内部气体膨胀发生的液体回流的问题；固定塞29的下方安装有加热机构28；测定发送机构3包括紫外分光光度计31、反应腔32、无线收发模块33以及三号按钮34，紫外分光光度计31的一侧安装有反应腔32，反映腔的一侧设有无线收发模块 33，箱体4的一侧安装有三号按钮34，采用紫外分光光度计31的检测方法，可以快速准确的检测出液体的含氮量，通过无线收发模块 33的设置，可实现使用人员进行远程监测，提高了装置的时效性，解决了现有的检测设备往往只能实现定点检测，无法进行远程监测，造成实验的时效性降低的问题。\n[0026] 进一步地，从动齿轮24周向180角度设有传动齿且180角度无传动齿，从动齿轮24还包括一号通孔241、二号通孔242、三号通孔 243和四号通孔244，一号通孔241与传动齿轮处于同一轴线上，一号通孔241的一侧设有二号通孔242，一号通孔241的另一侧设有三号通孔243，三号通孔243的另一侧设有四号通孔244。\n[0027] 进一步地，固定塞29还包括盲孔291、二号通孔242、三号通孔 243和四号通孔244，盲孔291与固定塞29处于同一轴线上，盲孔 291的一侧设有二号通孔242，盲孔291的另一侧设有三号通孔243，三号通孔243的另一侧设有四号通孔244。\n[0028] 进一步地，加热机构28还包括试管281、恒温箱282、电热丝 283、热敏电阻284以及二号按钮285，恒温箱282的内壁安装有热敏电阻284，恒温箱282内部设有试管281，试管281的下方设有电热丝283，箱体4的一侧安装有二号按钮285。\n[0029] 进一步地，热敏电阻284的材质为金属材质，由于热敏电阻284 采用金属材质，在恒温箱282内部温度升高时，热敏电阻284在增大，电流减小，恒温箱282内部温度开始缓慢降低，由于温度降低，电流增大，恒温箱282又开始继续上升，反复如此，从而使恒温箱282内部的温度控制在120°到124°的区间。\n[0030] 进一步地，电热丝283与热敏电阻284的电性连接为串联，二号按钮285与热敏电阻\n284的电性连接方式为串联。\n[0031] 进一步地，固定塞29、从动齿轮24以及转杆27均处于同一轴线上，固定塞29与转杆\n27的连接方式为过盈连接，从动齿轮24与转杆27的连接方式为间隙连接。\n[0032] 工作原理：在使用前，将氢氧化钠溶液放入一号细口瓶17，将碱性过硫酸钾溶液放入二号细口瓶18，将盐酸放入三号细口瓶19，盖紧瓶塞110。\n[0033] 在使用时，操作人员通过按下一号按钮113，启动蠕动泵16，蠕动泵16通过二号水管12将被测液体吸取10.00mL进入试管281，随后蠕动泵16通过一号水管11，从一号细口瓶\n17内吸取的吸取5mL 碱性过硫酸钾溶液进入试管281；操作人员按下二号按钮285，启动电机21，通过电机21带动主动齿轮23旋转，主动齿轮23带动从动齿轮24旋转，进而将试管281与一号水管11、三号水管13和五号水管15发生隔断，保证了试管281的密封性；由于恒温箱\n282内部包括试管281、电热丝283以及热敏，所以在通电后恒温箱282内部温度升高，此时热敏电阻284在增大，电流减小，恒温箱282内部温度开始缓慢降低，由于温度降低，电流增大，恒温箱282又开始继续上升，反复如此，从而使恒温箱282内部的温度控制在120°到124°的区间；保持30min后，关闭二号按钮285，由于弹簧25的弹力作用，装置返回初始状态，试管\n281与一号水管11、三号水管13和五号水管15接通。装置开始自然冷却，待试管281温度冷却至室温时，再次启动一号按钮113，蠕动泵16通过五号水管15将试管281内部反应后的溶液吸取至反应腔32，随后蠕动泵16通过四号水管14将三号细口瓶19内部的溶液吸取101mL送至反应腔32，启动三号按钮 34，紫外分光广度计开始工作，采用紫外分光光度法于波长\n220nm 和275nm处，分别测定吸光度A220和A275，按下式计算校正吸光度A，总氮以N计含量与校正吸光度A成正比，A＝A220‑2A275，得出液体含氮量，随后通过无线收发模块33将含氮量发送至远程监控中心。\n[0034] 尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

暂无