[发明专利]溶液中总氮含量的在线消解和检测装置

说明书

技术领域

本发明主要涉及到溶液中含氮量的检测设备领域，特指一种溶液中总氮含量的在线消解和检测装置。

背景技术

在环保、食品、医药卫生等领域，经常需要测量物料的氮含量或蛋白质含量，通用的作法是，先将物料转化成液相，再将液相试样中的氮全部转化成硝酸根离子(NO₃^-)，通过对硝酸根离子浓度的测定，推算出待测物料中的总氮量含量，其反应原理如下：

60℃以上水溶液中，过硫酸钾可分解产生硫酸氢钾和原子态氧。在120～124℃条件下，原子态的氧使水样中含氮化合物的氮转化为硝酸盐。其方程式为

K₂S₂O₈+H₂O→2KHSO₄+1/2O₂↑

由于在氮化物的转化过程中，有机物同时被氧化分解，因此用紫外分光光度法于波长220nm和275nm处分别测出吸光度A₂₂₀及并按下式求出校正吸光度A：

A＝A₂₂₀-2A₂₇₅

按A的值依据工作曲线计算总氮(以NO₃-N)含量。

上述操作过程多数是在实验室中进行，经手工操作，对试样逐个分析。为实现消解，就需设计制作专用的密闭式加热耐压容器，在将近一个小时的高温消解后，再降温、启封、取样，经常发生打不开比色管或比色管冲管的现象，操作繁杂，费工费时，难以满足环保部门或工艺流程中快速、准确、及时地获取信息的要求。

这些技术改进对于传统的手工操作而言，有积极的意义。但它仍需采用密封压力容器，操作过程对测量精度有很大影响，这就限制了该项技术在在线测量中的实际应用。

发明内容

本发明要解决的问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单紧凑、成本低廉、操作简便、测量精度高、测量速度快的溶液中总氮含量的在线消解和检测装置。

为解决上述技术问题，本发明提出的解决方案为：一种溶液中总氮含量的在线消解和检测装置，其特征在于：它包括光源、消解装置、冷凝回流器、采样检测机构以及导光棒，所述消解装置的顶端与冷凝回流器相连，消解装置的外表面上装设有加热装置，导光棒插设于消解装置和冷凝回流器内，导光棒的上端与采样检测机构的检测盘相对应，导光棒的下端与光源相对应。

所述采样检测机构包括检测控制箱、检测盘、驱动电机、驱动轴以及光电转换单元，检测盘装设于检测控制箱内并固定于驱动电机的驱动轴上，光电转换单元装设于检测盘上检测孔的上方并将检测到的光信号转化为电信号传送给检测控制箱进行处理，导光棒位于检测盘的下方。

所述检测盘上开设有先导孔、检测孔和参比孔，检测孔处放置220nm的滤光片，参比孔处放置275nm的滤光片。

所述冷凝回流器包括冷凝腔和冷凝水隔套，所述冷凝水隔套包裹于冷凝腔的外表面上，用来通冷却水的冷凝水隔套上开设有进水口和出水口，冷凝腔的下端与消解装置相连。

所述冷凝腔的上端设有上端板，上端板上装设有减压阀组件。

所述导光棒包括导光棒发射单元和导光棒接收单元，导光棒发射单元装设于消解装置底部并与光源相对应的位置上，导光棒接收单元装设于消解池的顶部并与采样检测机构相对应的位置上。

与现有技术相比，本发明的优点就在于：

1、本发明溶液中总氮含量的在线消解和检测装置，具有结构简单紧凑、成本低廉、操作简便、测量精度高、测量速度快等优点；

2、本发明溶液中总氮含量的在线消解和检测装置，其摒弃了以往通用的压力密封容器，而是采用带有冷凝回流器的压力装置，从而使消解过程可以更为安全、彻底、快捷的完成；

3、本发明溶液中总氮含量的在线消解和检测装置，提出了一种双波长检测方法，其一是可对硝酸根离子形成最大吸收峰的最大吸收波长(λ＝220nm)，其二是对硝酸根离子不予吸收的波长(λ＝275nm)，通过对两种波长吸收峰的对比，即可反映出试样中硝酸根离子的浓度，检测速度快、精度高；

4、本发明溶液中总氮含量的在线消解和检测装置，采用导光棒，由此可增加紫外条件下的光强信号，大幅提高测量信噪比，提高测量精度；

5、本发明溶液中总氮含量的在线消解和检测装置，将试样的消解反应、冷却、测量集于一体，实现试样总氮量的快捷精确的在线测量，为及时通报现场数据，实现工艺流程控制提供依据。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；