太陽能供電水上監測浮標檢測總磷、總氮的方法
【專利摘要】本發明涉及一種太陽能供電水上監測浮標檢測總磷、總氮的方法，主要解決現有水上監測浮標不能測定總磷、總氮的問題。本發明應用于太陽能供電水上監測浮標，使用經典的濕化學法和先進的熒光計法進行總磷、總氮的測量，并采用微環型流動技術，能夠提供極低的試劑和校準消耗。獨有的多光路設計，以光纖為主，比色探頭，再加上先進的熒光計，使測量更準確。可用于江河湖海等水質監測領域。
【專利說明】 太陽能供電水上監測浮標檢測總磷、總氮的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種太陽能供電水上監測浮標檢測總磷、總氮的方法，可被用于江河湖海等水質監測領域。
【背景技術】
[0002]目前現有水上浮標上都沒有集成總磷、總氮監測參數，其主要原因在于傳統總磷、總氮的測量，難點在于在一般在線檢測系統雖然能自動控制樣品盒試劑的進樣，自動加溫消解后測量，但是對于采集的水樣量和試劑用量較大，必然產生廢液量也相應加大，廢液中含有有毒物質，不能隨意排出污染水體，需集中回收。故需要更多的試劑提供和廢液放置容量或者人工頻繁的更換試劑和處理廢液，另外，在線檢測系統一般在實驗室和水站內使用，環境溫度一般均可控制，從而使試劑儲存的要求也寬松了許多。如果將這種方式移植到水質浮標上是行不通的。
【發明內容】
[0003]本發明所解決的技術問題是以往集成總磷、總氮測量參數到太陽能供電的浮標上時遇到的試劑和廢液量太大以及相關試劑保存，廢液處置等難題。本發明提供了一種新型的太陽能供電水上監測浮標檢測總磷、總氮的方法，該水上監測浮標用于河道、湖泊和海洋水質監測總磷、總氮水質參數，具有體積小、試劑使用量低、試劑保存時間長、有毒廢液和無毒廢液自動分離、有毒廢液量產生少、監測數據準確可靠的優點。
[0004]為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下:一種太陽能供電水上監測浮標檢測總磷、總氮的方法，檢測步驟包括:外部被測水體進入檢測系統倉I 6和檢測系統倉II 7內，通過放置于檢測系統倉I 6和檢測系統倉II 7內的總磷、總氮檢測器8進行檢測；其中，總磷、總氮檢測器8由試劑倉9、電纜線10、無毒廢液排放口 11、采樣口 12、有毒廢液排放口 13、純水進口 14和儀器倉15構成；試劑倉9浸沒在水里，采樣口 12浸沒于水中；無毒廢液排放口 11將無害廢液直接排放于河道中；有毒廢液排放口 13連接至廢液收集袋；純水進口 14連接至純水袋；儀器倉15通過電纜線10與電子倉4內的數據采集器連接；以通訊協議的方式將分析后的數據發送給數據采集器，用于保存和數據發送。
[0005]上述技術方案中，水上監測浮標包括浮體5、太陽能電池板3、電子倉4以及平衡裝置；電子倉4內有數據采集器和蓄電池；檢測系統倉I 6與檢測系統倉II 7位于監測浮標浮體下方的左右兩側，正常工作時位于水面以下，檢測系統倉I 6和檢測系統倉II 7壁上有許多流通孔，總磷、總氮檢測器8放置于檢測系統倉I 6或者檢測系統倉II 7的其中一個之內，檢測器8全浸沒在被測水體中；儀器倉15浸沒于水中；儀器倉15與試劑倉9通過管路連接，提供檢測時的標準試劑。
[0006]上述技術方案中，試劑倉9完全浸沒于被測水體中，使標準試劑的溫度為4?40°C。總磷和總氮完成一次測量的時間分別為40?50分鐘。采樣口的前端裝有規格為2um和/或規格為25um水樣過濾器。總磷、總氮每次測量試劑用量分別為0.3?0.5ml，試劑倉9內的試劑容量為200?500ml，外置的廢液袋容量為0.5?2L。水上監測浮標具有GPS定位儀、太陽能充電管理控制器、蓄電池；其中，水上監測浮標的浮體采用離子聚合物泡沫材料，其直徑為I?2.5m,總重量為100?500kg。浮標的直徑為1.0?L 5m,總重量為140?170kg。太陽能電池板由2?4片功率為30?50W的太陽能板組成。蓄電池由2?4塊蓄電池容量為50?70AH的鉛酸電池組成。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1為一種太陽能供電水上監測浮標整體構造圖。
[0008]圖2為本發明涉及的太陽能供電水上監測浮標的總磷、總氮檢測部分的安裝圖。
[0009]圖3為總磷、總氮檢測部分的組成部分側視圖。
[0010]圖4為總磷、總氮檢測部分的組成部分上視圖。
[0011]圖1:1為航標燈，2為太陽能電池板支架，3為太陽能電池板，4為電子倉，5為浮體，6、為檢測器倉1、7為檢測器倉II。
[0012]圖2:8為總憐、總氣檢測器。
[0013]圖3:9為試劑倉,10為電纜線，11為無毒廢液排放口，12為采樣口，13為有毒廢液排放口，14為純水進口，15為儀器倉。
[0014]如圖1、圖2、圖3、圖4所示，總磷、總氮的檢測器8分為試劑倉9、電纜線10、無毒廢液排放口 11、采樣口 12、有毒廢液排放口 13、純水進口 14和儀器倉15。檢測器8放置于檢測系統倉6和7的其中一個內，試劑倉9和儀器倉15均浸沒與水下與被測樣品直接接觸。水下能保證試劑倉內的溫度，不會由于陽光暴曬而變質，也不會由于水面和水面上空氣溫度過低而結冰，影響試劑的提供。儀器艙15通過電纜線10與電子倉4內的數據采集器連接，將處理好的數據通過RS232通訊方式傳送給數據采集器。
[0015]下面通過實施例對本發明作進一步的闡述。
【具體實施方式】
[0016]【實施例1】有一太陽能供電水上監測浮標，浮體直徑為1.Sm，重500kg，高3m，太陽能板40w功率的4塊，蓄電池66AH容量的2塊，，在該河道每一個小時檢測一次數據，儀器在檢測的同時，人工用樣品杯采集浮體邊的水樣供比較例使用，
[0017]監測浮標采集的數據如下(單位:mg/L):
[0018]
編號 |l |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 |9 IlO
TP Ο? 294 0.284 0.251 0Γ226~ 0.200 0.200 0.268 0.271 0Γ237 0.210
TN \9.11 \9.PO 丨8.57 丨8.51 丨8.04 丨8.04 丨8.64 丨8.52 丨8.17 丨7.89
[0019]【比較例】將上述采集的水樣，拿去實驗室用傳統方法分析檢測，數據如下(單位:mg/L):
[0020].編號 |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 |9 IlO
TP 0.28 0.22 0.24 0Γ26~ 0.22 0.24 0.23 0.2Γ 0.24 0.20
TN \9.10 丨8.55 丨8.78 丨8.78 丨8.72 丨8.74 丨8.42 丨8.29 丨8.32 丨7.62
[0021]數據分析如下:
[0022]總磷(TP):
[0023]
【權利要求】
1.一種太陽能供電水上監測浮標檢測總磷、總氮的方法，檢測步驟包括:外部被測水體進入檢測系統倉I (6)和檢測系統倉II (7)內，通過放置于檢測系統倉I (6)和檢測系統倉II (7)內的總磷、總氮檢測器⑶進行檢測；其中，總磷、總氮檢測器⑶由試劑倉(9)、電纜線(10)、無毒廢液排放口(11)、采樣口(12)、有毒廢液排放口(13)、純水進口(14)和儀器倉(15)構成；試劑倉(9)浸沒在水里,米樣口(12)浸沒于水中；無毒廢液排放口(11)將無害廢液直接排放于河道中；有毒廢液排放口(13)連接至廢液收集袋；純水進口(14)連接至純水袋；儀器倉(15)通過電纜線(10)與電子倉⑷內的數據采集器連接；以通訊協議的方式將分析后的數據發送給數據采集器，用于保存和數據發送。
2.根據權利要求1所述的太陽能供電水上監測浮標檢測總磷、總氮的方法，其特征在于，水上監測浮標包括浮體(5)、太陽能電池板(3)、電子倉(4)以及平衡裝置；電子倉(4)內有數據采集器和蓄電池；檢測系統倉I (6)與檢測系統倉II (7)位于監測浮標浮體下方的左右兩側，正常工作時位于水面以下，檢測系統倉I (6)和檢測系統倉II (7)壁上有許多流通孔，總磷、總氮檢測器(8)放置于檢測系統倉I (6)或者檢測系統倉II (7)的其中一個之內，檢測器(8)全浸沒在被測水體中；儀器倉(15)浸沒于水中；儀器倉(15)與試劑倉(9)通過管路連接，提供檢測時的標準試劑。
3.根據權利要求1所述的總磷、總氮，其特征在于試劑倉(9)完全浸沒于被測水體中，使標準試劑的溫度為4?40°C。
4.根據權利要求1所述的太陽能供電水上監測浮標檢測總磷、總氮的方法，其特征在于總磷和總氮完成一次測量的時間分別為40?50分鐘。
5.根據權利要求1所述的太陽能供電水上監測浮標檢測總磷、總氮的方法，其特征在于采樣口的前端裝有規格為2um和/或規格為25um水樣過濾器。
6.根據權利要求1所述的太陽能供電水上監測浮標檢測總磷、總氮的方法，其特征在于總磷、總氮每次測量試劑用量分別為0.3?0.5ml，試劑倉(9)內的試劑容量為200?500ml，外置的廢液袋容量為0.5?2L。
7.根據權利要求1所述的太陽能供電水上監測浮標檢測總磷、總氮的方法，其特征在于所述的水上監測浮標具有GPS定位儀、太陽能充電管理控制器、蓄電池；其中，水上監測浮標的浮體采用離子聚合物泡沫材料，其直徑為I?2.5m，總重量為100?500kg。
8.根據權利要求1所述太陽能供電水上監測浮標檢測總磷、總氮的方法，其特征在于浮標的直徑為1.0?1.5m,總重量為140?170kg。
9.根據權利要求1所述太陽能供電水上監測浮標檢測總磷、總氮的方法，其特征在于太陽能電池板由2?4片功率為30?50W的太陽能板組成。
10.根據權利要求2所述太陽能供電水上監測浮標檢測總磷、總氮的方法，其特征在于蓄電池由2?4塊蓄電池容量為50?70AH的鉛酸電池組成。
【文檔編號】H02J7/00GK104181281SQ201410465793
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年9月12日 優先權日:2014年9月12日
【發明者】董正龍, 王愛軍 申請人:上海澤銘環境科技有限公司