水质自动监测微型站依托化学试剂与水样的特异性反应实现水质参数检测,具有体积小巧、检测精度高、可实现多参数同步监测的特点。其检测方法需遵循 “水样精准采集 - 试剂定量添加 - 反应过程控制 - 信号采集分析” 的标准化流程,同时通过严格的质量控制保障数据可靠性,适用于河道、小型湖泊等场景的常态化水质监测。 水样处理是检测的基础环节,核心在于确保采集水样的代表性与纯净度。微型站通过内置的蠕动泵或柱塞泵实现水样采集,泵体流量可精准调控,通常单次采集量控制在 5-20mL,采集过程中需经过滤网过滤(滤网孔径一般为 0.45-1μm),去除水样中的悬浮颗粒物,避免堵塞反应管路或干扰检测信号。部分微型站还配备水样预热或冷却模块,将水样温度调节至 20-25℃的标准反应温度,减少温度波动对试剂反应速率的影响,确保检测条件稳定。 试剂反应环节需实现试剂与水样的精准配比及充分反应。微型站通过多通道试剂存储单元存放不同参数对应的检测试剂(如显色剂、氧化剂、缓冲剂等),每个试剂通道配备独立的定量加样装置,可根据检测参数需求精准控制试剂添加量(误差通常≤±2%)。试剂与水样在密闭的反应池中混合,反应池内置搅拌装置(如磁力搅拌子或超声波搅拌模块),确保混合均匀,同时反应池外部设有恒温装置,维持反应温度稳定。不同水质参数的反应时间存在差异,微型站通过程序设定自动控制反应时长,待反应达到平衡状态(通常需 1-10 分钟)后进入信号检测环节。 信号检测与数据处理是获取水质参数结果的关键步骤。微型站根据检测参数特性选择对应的检测技术,常见的包括分光光度法、电化学法等:分光光度法通过检测反应后溶液的吸光度变化确定水质参数浓度,核心组件为单色光光源、比色皿与光电检测器,光源发射特定波长的单色光穿过反应溶液,光电检测器接收透过光信号并转化为电信号;电化学法则通过电极与反应后溶液的电化学反应产生电流或电位变化,电极系统(如离子选择性电极、工作电极与参比电极)将化学信号转化为可测量的电信号。电信号经数据采集模块放大、滤波后,传输至嵌入式处理器,处理器根据预设的标准曲线(通过标准浓度溶液校准建立)计算出水样中目标参数的浓度值。 数据输出与质量控制环节保障检测结果的有效性。微型站可通过 4G、LoRa 等无线通信模块将检测数据实时传输至远程监控平台,同时本地存储检测记录(包括检测时间、试剂批次、反应温度、信号强度等信息),便于数据追溯。质量控制需定期开展,包括每日用标准溶液进行单点校准,每周进行多点校准验证标准曲线准确性,每月更换过期试剂并清洁反应管路与检测组件,确保微型站长期处于稳定的检测状态,为水质监测提供精准、连续的数据支撑。
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