本發(fā)明屬于礦山及環(huán)境中金屬離子檢測技術領域，具體涉及一種水溶液中鉬濃度在線檢測儀，用于我國某鈾鉬礦水冶工藝中鉬濃度的檢測。

背景技術：

鉬礦水冶過程中需要對鉬含量進行監(jiān)測，目前有人工分析和儀器分析兩種模式，儀器分析可以減少人力，但仍需要人工取樣。所以需要開發(fā)一種能夠在線取樣自動進行鉬濃度檢測的儀器。

流動注射技術與分光光度法的結合應用，使得鉬的測定儀器得到開發(fā)利用。商品化的鉬測定儀有意大利hanna生產的鉬離子濃度測定儀，檢測范圍0.0～40.0mg/l，利用光度檢測法實現(xiàn)鉬濃度的實驗室測定。德國lovibond生產的鉬酸鹽目視測定儀，通過比色法測定0.0～100.0mg/l鉬含量。國產鉬測定儀多為非在線檢測，測量范圍有0.00～0.30mg/l和0.00～40.00mg/l，前者適用于蒸餾水、飲用水、生活用水和地表水中鉬濃度的定量測定，后者適用于實驗室和現(xiàn)場的多水質測定。

分光光度法是鉬測量常用的一種方法，主要通過還原劑將鉬(ⅵ)還原為鉬(ⅴ)，然后利用硫氰酸鹽與鉬(ⅴ)形成橙紅色配合物，該配合物在460nm處產生最大吸收，從而測定鉬的含量。其中所用還原劑主要有氯化亞錫、硫脲、抗壞血酸等，硫氰酸鹽有硫氰酸鈉、硫氰酸鉀。對于在線檢測，要求顯色時間短、體系穩(wěn)定，需選擇一種適合在線測定的方法研制鉬在線檢測儀實現(xiàn)鉬濃度的在線檢測。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種水溶液中鉬濃度在線檢測儀，以滿足礦山等復雜環(huán)境中的檢測要求以及長期監(jiān)控需求。

為達到上述目的，本發(fā)明所采取的技術方案為：

一種水溶液中鉬濃度在線檢測儀，包括電路系統(tǒng)和化學流路系統(tǒng)；電路系統(tǒng)位于機箱上部，包括電源、微型計算機系統(tǒng)、控制驅動電路、光度檢測電路及信號輸出電路；化學流路系統(tǒng)位于機箱下部，包括蠕動泵、電磁閥；微型計算機系統(tǒng)給出的控制信號經(jīng)控制驅動電路驅動蠕動泵和電磁閥工作，被測溶液經(jīng)光度檢測電路產生光吸收信號,微型計算機系統(tǒng)采集該信號后，運算轉換成吸光度值，據(jù)此吸光度值計算出試樣中被測物的濃度值；信號輸出電路將測量結果、運行狀態(tài)信號送給外接的設備實現(xiàn)遠程監(jiān)控。

所述的微型計算機系統(tǒng)、控制驅動電路、光度檢測電路、信號輸出電路集中在一塊電路板上，電源在另一塊電路板上。

所述的電磁閥一共八個，其中一路通空氣的管路上依次設置有電磁閥1、電磁閥2、電磁閥3、電磁閥4，另一路通廢液的管路上依次設置有電磁閥6、電磁閥5，兩路管路經(jīng)過電磁閥7后匯聚到一根管路上，匯聚后的管路上依次設置有蠕動泵、電磁閥8、測量杯。

利用硫氰酸鹽和鉬形成的橙紅色配合物，通過分光光度法檢測鉬濃度，測量流程如下：

(1)開啟電磁閥1和電磁閥7，蠕動泵順時針轉，替換水樣；

(2)開啟電磁閥1、電磁閥7和電磁閥8，蠕動泵順時針轉，水樣進入測量杯；

(3)開啟電磁閥7和電磁閥8，蠕動泵順時針轉，進空氣進行攪拌；

(4)開啟電磁閥2，蠕動泵順時針轉，進行硝酸定量；

(5)開啟電磁閥7和電磁閥8，蠕動泵順時針轉，將硝酸泵入測量杯并攪拌；

(6)開啟電磁閥3，蠕動泵順時針轉，定量還原劑；

(7)開啟電磁閥7和電磁閥8，蠕動泵順時針轉，將還原劑泵入測量杯并攪拌；

(8)開啟電磁閥4，蠕動泵順時針轉，定量硫氰酸鹽溶液；

(9)開啟電磁閥7和電磁閥8，蠕動泵順時針轉，將硫氰酸鹽溶液泵入測量杯并攪拌；

(10)讀吸光度；

(11)開啟電磁閥8，蠕動泵逆時針轉，排放廢液；

(12)開啟電磁閥1和電磁閥7，蠕動泵順時針轉，進純水清洗測量杯；

(13)開啟電磁閥7和電磁閥8，蠕動泵順時針轉，攪拌；

(14)開啟電磁閥8，蠕動泵逆時針轉，排放廢液；

(15)開啟電磁閥1、磁閥7和電磁閥8，蠕動泵順時針轉，進純水清洗測量杯；

(16)開啟電磁閥7，蠕動泵順時針轉，攪拌均勻，讀清洗水相對應的吸光度；

(17)開啟電磁閥8，蠕動泵逆時針轉，排放廢液；

(18)顯示測量結果。

本發(fā)明所取得的有益效果為：

本發(fā)明在硝酸體系中鉬(ⅴ)與硫氰酸鹽形成橙紅色配合物，通過470nm光源檢測吸光度，從而測定鉬的濃度。儀器通過管路連接試劑、水樣，通過泵自動吸入、排出，實現(xiàn)了1mg/l～50mg/l范圍鉬的自動檢測。

(1)大大減少人工成本：相比實驗室取樣檢測，鉬在線測定儀可以連接到水質檢測的工藝流程或環(huán)境中，除定期進行試劑添加外，無需其它人工操作。

(2)實現(xiàn)了鉬(ⅴ)和鉬(ⅵ)的共同測定：由于還原劑的加入將鉬(ⅵ)還原為鉬(ⅴ)，所以顯色測定的結果為鉬含量的總和。

(3)多種雜質離子無干擾：鋁(ⅲ)等離子在該體系中無顯色，另外鐵(ⅲ)離子由于被還原劑還原為亞鐵離子fe(ⅱ)，而fe(ⅱ)與硫氰酸根不產生顯色反應，故不影響鉬的測定。

(4)自動記錄數(shù)據(jù)：自動記錄數(shù)據(jù)，并可通過查詢功能，查詢歷史測量結果。

附圖說明

圖1為水溶液中鉬濃度在線檢測儀電子學系統(tǒng)結構圖；

圖2為水溶液中鉬濃度在線檢測儀化學流路系統(tǒng)示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。

如圖1、圖2所示，本發(fā)明所述水溶液中鉬濃度在線檢測儀包括電路系統(tǒng)和化學流路系統(tǒng)。電路系統(tǒng)位于機箱上部，包括電源、微型計算機系統(tǒng)、控制驅動電路、光度檢測電路及信號輸出電路?；瘜W流路系統(tǒng)位于機箱下部，包括蠕動泵、電磁閥、化學管路及測量杯。微型計算機系統(tǒng)、控制驅動電路、光度檢測電路、信號輸出電路集中在一塊電路板上，電源在另一塊電路板上。

儀器各部件的控制、測量信號的采集、處理及測量結果的計算、顯示、存儲由微型計算機系統(tǒng)完成。微型計算機系統(tǒng)給出的控制信號經(jīng)控制驅動電路驅動蠕動泵和電磁閥工作。被測溶液經(jīng)光度檢測電路產生光吸收信號,微型計算機系統(tǒng)采集該信號后，運算轉換成吸光度值，據(jù)此吸光度值計算出試樣中被測物的濃度值。信號輸出電路將測量結果、運行狀態(tài)等信號送給外接的設備可實現(xiàn)對儀器的遠程監(jiān)控。

蠕動泵和電磁閥，用于標樣和試劑的吸入和輸送，由微型計算機系統(tǒng)控制工作。電磁閥工作時，液路連通；電磁閥不工作時液路切斷。電磁閥一共八個，其中一路通空氣的管路上依次設置有電磁閥1、電磁閥2、電磁閥3、電磁閥4，另一路通廢液的管路上依次設置有電磁閥6、電磁閥5，兩路管路經(jīng)過電磁閥7后匯聚到一根管路上，匯聚后的管路上依次設置有蠕動泵、電磁閥8、測量杯。

利用硫氰酸鹽和鉬形成的橙紅色配合物，通過分光光度法檢測鉬濃度，測量流程如下：

(19)開啟電磁閥1和電磁閥7，蠕動泵順時針轉，替換水樣；

(20)開啟電磁閥1、電磁閥7和電磁閥8，蠕動泵順時針轉，水樣進入測量杯；

(21)開啟電磁閥7和電磁閥8，蠕動泵順時針轉，進空氣進行攪拌；

(22)開啟電磁閥2，蠕動泵順時針轉，進行硝酸定量；

(23)開啟電磁閥7和電磁閥8，蠕動泵順時針轉，將硝酸泵入測量杯并攪拌；

(24)開啟電磁閥3，蠕動泵順時針轉，定量還原劑；

(25)開啟電磁閥7和電磁閥8，蠕動泵順時針轉，將還原劑泵入測量杯并攪拌；

(26)開啟電磁閥4，蠕動泵順時針轉，定量硫氰酸鹽溶液；

(27)開啟電磁閥7和電磁閥8，蠕動泵順時針轉，將硫氰酸鹽溶液泵入測量杯并攪拌；

(28)讀吸光度；

(29)開啟電磁閥8，蠕動泵逆時針轉，排放廢液；

(30)開啟電磁閥1和電磁閥7，蠕動泵順時針轉，進純水清洗測量杯；

(31)開啟電磁閥7和電磁閥8，蠕動泵順時針轉，攪拌；

(32)開啟電磁閥8，蠕動泵逆時針轉，排放廢液；

(33)開啟電磁閥1、磁閥7和電磁閥8，蠕動泵順時針轉，進純水清洗測量杯；

(34)開啟電磁閥7，蠕動泵順時針轉，攪拌均勻，讀清洗水相對應的吸光度(基線)；

(35)開啟電磁閥8，蠕動泵逆時針轉，排放廢液；

(36)儀器顯示測量結果。