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水質自動監測微型站作為小型化、自動化的水環境監測設備,依托試劑與水樣的特異性化學反應,結合精密檢測技術實現水質參數的實時監測,其工作原理圍繞樣品處理、試劑反應、信號檢測與數據輸出的閉環流程展開,確保監測數據的準確性與連續性。 
一、樣品采集與預處理 微型站通過內置采樣系統,按設定周期(如每小時、每兩小時)從監測水體中采集代表性水樣,采樣管路采用耐腐蝕材質,避免對水樣造成污染或吸附。預處理模塊會對水樣進行過濾處理,去除水中的懸浮顆粒物,防止堵塞后續管路或干擾檢測反應;同時調節水樣的 pH 值、溫度至適宜反應范圍,部分模塊還具備除氣功能,消除水中氣泡對檢測信號的影響,確保進入反應系統的水樣狀態穩定、符合檢測要求。 二、試劑精準投加與化學反應 微型站配備多通道試劑存儲單元,分別存放針對不同監測參數(如 COD、氨氮、總磷等)的專用試劑,試劑存儲環境維持恒溫(通常 5-25℃),避免試劑變質失效。通過高精度蠕動泵或注射泵,按預設比例將水樣與對應試劑依次注入反應池,泵體控制精度可達微升級別,確保試劑與水樣的配比準確無誤。在反應池中,試劑與水樣中的目標污染物發生特異性化學反應(如氧化還原反應、絡合反應等),反應過程中可能伴隨顏色變化、熒光強度變化或電信號變化,這些變化與水樣中目標污染物的濃度存在定量關系。 三、信號檢測與數據轉換 反應池上方或周邊搭載專用檢測模塊,根據化學反應的特性選擇對應的檢測方式:若為顏色變化,采用比色法檢測,通過光源(如 LED 燈)發射特定波長的光,穿透反應后的溶液,光電傳感器接收透射光信號,根據光強衰減程度計算污染物濃度;若為熒光變化,采用熒光分光光度法,檢測反應產物的熒光強度,其強度與污染物濃度正相關;部分參數還可通過離子選擇電極檢測反應過程中產生的電信號變化。檢測模塊將光信號或電信號轉換為數字信號,傳輸至數據處理單元。 四、數據處理與系統控制 數據處理單元對接收的數字信號進行校準與計算,結合預先存儲的標準曲線(通過已知濃度標準溶液標定獲得),將信號值轉換為對應的水質參數濃度值。同時,系統會對數據進行有效性判斷,剔除異常值(如因試劑不足、管路堵塞導致的無效數據),并將有效數據實時上傳至云端監測平臺,供遠程查看與分析。控制單元則根據預設程序,協調采樣、預處理、試劑投加、檢測等各模塊的運行時序,同時監測設備狀態(如試劑余量、管路壓力、溫度等),若出現異常(如試劑不足、設備故障),立即觸發報警機制,提醒運維人員及時處理,保障微型站持續穩定運行。
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