[发明专利]COD智能消解仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种消解实验用加热装置。 

背景技术

环境保护领域中化学需氧量（简称COD）是地表水和废水的主要控制指标之一，是水的有机污染的重要综合指标，测定COD需要专用的消解仪器。传统的仪器虽然可行，但还存在以下缺点:

1、传统加热消解装置为电炉丝直接加热玻璃三角消解瓶，三角消解瓶连接蛇形冷凝管，极易造成加热管炸裂，从而导致短路，漏电，危及操作人员的人身安全。

2、冷凝回流装置，需要自来水冷却但不能循环使用，造成水资源的浪费。

3、不能同时消解多个样品，只能单炉单样品消解。

4、在消解过程中由于温度不可控制，受热不均匀易爆沸。

5、消解终点无法自动停止，必须要专人看守，工作效率低。

发明内容

本发明根据实验室消解操作规程，在传统加热消解装置基础上，结合实际中存在的诸多问题，研制了一种新型的COD智能化加热消解仪器，它采用了空气冷凝代替水冷凝回流系统,并实现了均匀加热、恒温控制的功能；当消解完成后自动停止加热,操作简单方便。  

本发明的技术方案如下：

一种COD智能消解仪，它包括加热装置、试样容器、冷凝回流装置，其特征在于：本COD智能消解仪为台式，它的外壳包括底座、控制台、控制面板、上盖以及不锈钢面板，不锈钢面板位于上盖上部，底座底部四角安装有脚垫；其内部为控制部分和加热装置；其中加热装置由多个加热单元组成，每个加热单元由加热套、加热槽、加热管组成；加热槽设置在加热箱体内，在上盖顶部设有数量与加热单元相同的灶口，加热管置于灶口的加热槽内；加热套固定在加热槽的外围；本发明的温控装置主要由温度传感器、控制电路板、控制面板、液晶模块组成，温度传感器固定在加热槽的底部，通过信号线与控制电路板连接，将实时温度传给控制电路板，再由单片机将检测温度显示在液晶模块上；本发明的显示装置由液晶模块，控制电路板组成，液晶模块通过排线与控制电路板连接。

上述的一种COD智能消解仪，其特征在于：冷凝回流装置：主要由空气冷凝管组成，空气冷凝管下部为连接部，上部为竖向的细直管，空气冷凝管接在加热管的上部管口。 

由于采取上述方案，本发明的优点效果如下：

1、蒸馏瓶防炸裂、防漏。本装置加热槽采用合金铝材质，导热性能好，传热均匀，可有效防止加热管炸裂的现象出现；即使在消解过程中有加热管炸裂的现象，由于加热槽与电路隔绝，消解的水样不会进入加热电路，也不会出现短路、漏电等安全隐患。

2、采用空气冷凝回流装置。用空气冷凝代替水冷凝，既能满足消解的冷凝效果，又降低了装置的成本；使操作步骤简单，提高了工作效率。

3、各加热炉可独立加热。消解仪的上盖设有多个加热灶口，并且在控制面板上有与之对应的加热控制按钮，可以根据试样的情况同时消解多个试样，也可消解单个样品；由于每个灶口都有独立的加热控制系统，可以实现单炉的自动控温。

4、实现恒温控制。在消解过程中，加热的温度通过温度传感器将信号传送至控制电路，由控制电路上的A/D转换芯片将模拟量转换成数字量并传送给单片机；单片机内部程序采用自动控制方式中的比例积分微分（简称PID）调节，响应快，跟踪性能好，能有效抑制加热曲线振荡。根据加热温度与设定温度的差值改变加热电流大小，从而使测量温度趋向于设定温度值，实现恒温控制。

5、控制芯片处理速度快、电路板有较好的抗电磁干扰（简称EMI）特性：控制电路板的微处理器单元为STC系列高速单片机，是新一代高速、低功耗、超强抗干扰的单片机；在控制电路和加热电路间采取光电耦合器隔离的措施，防止大电流对控制信号的干扰。

6、测温精度高、测温范围广。在整个消解过程中加热的温度是一系列连续变化的量，为了保证数据处理结果的准确性，A/D转换芯片采用16位精度高速转换器，采样频率20Hz ～500Hz可编程,具有0.0015%的非线性，分辨率为0.0023℃；温度传感器采用K型热电偶，测温范围：-200℃～1300℃，具有测量精度高、测量范围广、构造简单、使用方便的优点。

7、消解完成自动停止功能。控制芯片内部程序设有时间控制单元，无需人工进行计时，设定加热时间到达后自动停止加热。

COD智能消解仪液晶显示屏循环显示加热温度、加热时间，可根据用户需要自行设定加热时间和加热温度。均匀加热、恒温控制，操作简单，性能稳定可靠，广泛用于环保、医疗、卫生、食品、自来水、造纸、污水处理、印染、石化、冶金、院校等行业的水质检测。