1、 在線總有機碳分析儀簡介-4 1 0 0中級培訓教材 在線總有機碳分析儀簡介-4 1 0 0中級培一、前言一、前言 在我們周圍存在著各種各樣的有機物，涉及范圍非常廣泛，如食品水等。 這些有機物往往通過我們的生產以及消費活動,最終被排放到江河湖泊海洋中。有機物引起的問題： 由于營養過剩造成赤潮、藍藻缺氧等； 給自來水工業用水農業用水帶來影響； 由于水中的微生物,使得生物植物等生態環境失去平衡,給自然環境帶來惡劣影響。需要對公共用水排放有機物加以限制 在我們周圍存在著各種各樣的有機物，涉及范圍非常廣泛，二、概念及原理二、概念及原理 TOC-4100測定原理去除IC后的樣品通過八通閥、注射器注射到填

2、充有催化劑的燃燒管中，并以680的溫度燃燒氧化，生成二氧化碳和水，供給的高純氮氣作為載氣導入電子冷凝器，分離出水份，二氧化碳則被送入NDIR（Non-Dispersive Infrared Radiation）檢測器中，進行檢測。氧化過程中生成的二氧化碳的量正比于樣品當中的有機碳的含量，因此，通過測試二氧化碳的量，并根據校正標準液得到的曲線，很容易就分析出樣品中有機碳的含量。 TOC-4100測定原理去除IC后的樣品通過八通閥、注射器 TOC-4100測試原理流程 試樣添加鹽酸用通氣吹掃法除去IC將TOC用燃燒催化法氧化（2）用來測定CO2（根據峰值形狀面積來測定）根據標準曲線來計算TOC濃度

3、 TOC-4100測試原理流程 三、測試流程及構造三、測試流程及構造TOC-4100 流路圖 圖3.1 測定的流路圖TOC-4100 流路圖 圖3.1 測定的流路圖儀器的樣品預處理單元關閉左側的采樣閥將樣品采入均化器采樣時通過目的濾網去除較大的固體雜質利用高速旋轉的攪拌器，粉碎樣品中懸浮顆粒，并將樣品均化采樣后用清洗水清洗濾網及樣品處理部分，等待下次采樣排水閥樣品入口濾網洗水進樣螺旋槳均化器殺菌劑儀器的樣品預處理單元關閉左側的采樣閥將樣品采入均化器排水閥樣樣品采樣單元(8P閥）1#：離線測量樣2#：在線測量樣3#：校正液4#：酸添加5#：清洗水、稀釋水6#：排氣7#: 進樣管（注入燃燒管）8#

4、：排液樣品采樣單元(8P閥）1#：離線測量樣非分散型紅外線分析儀(NDIR)從光源處射出的紅外線（未分光）通過檢測池到達檢測器。檢測器的前后有兩個池子（前池和后池），兩個池子分別連接有氣體管路。在氣體管路中裝有高感度的可以檢測出流速的傳感器。因在檢測器的池子中注入了CO2，從光源處發出的紅外線中的4.2m的光在前池被吸收。由于前池內的氣體的溫度的上升（壓力變大），前池和后池之間產生了壓差，于是從前池有氣體流到后池。非分散型紅外線分析儀(NDIR)從光源處射出的紅外線（未分光非分散型紅外線分析儀(NDIR)當從光源射來的紅外線被斬光器截斷，檢測器無紅外線時，前池和后池的壓力就變為相等，氣體就從后

5、池向前池返回。從前池和后池來往的氣體的流速經傳感器檢測后，就得到了交流波形的電子信號。當檢測池中不含有CO2的載氣流動時，光源處的紅外線直接（原樣）到達檢測器，這時交流信號的振幅是最大的。當檢測池中的載氣含有CO2時，4.2m的紅外線被吸收，到達檢測器的部分就會變弱，交流信號的振幅會變小。根據檢出的交流信號的振幅，可知檢測池中流動載氣中的CO2濃度。非分散型紅外線分析儀(NDIR)當從光源射來的紅外線被斬光器的測定原理 單原子分子如N2 、O2 、H2等并不會吸收紅外線，多原子分子如CO2、CH4等則依其鍵結合情形及組成原子種類不同而吸收不同波長的紅外線。因此在總有機碳分析儀氣體中僅 CO2

6、吸收紅外線，其吸收波長為4.2um。的測定原理 單原子分子如N2 、O2 的測定原理 圖 紅外光源對于各種氣體的吸收波長圖CO2：4.2umNOSO2Freq.WavelengthcmUVIRVisible的測定原理 圖 紅外光源反應過程（視頻）反應過程（視頻）四、服務菜單四、服務菜單4.1 服務畫面的進入 在初始畫面中按”4001”注:此密碼不能告訴用戶 畫面進入到如下服務畫面:4.1 服務畫面的進入 在初始畫面中按”4001”4.2 服務畫面的介紹 儀器設置畫面4.2 服務畫面的介紹 儀器設置畫面 模擬量輸出設置 模擬量輸出設置 模擬量校準 模擬量校準 開關量輸出設置 開關量輸出設置4.3

7、 服務畫面的退出 在服務畫面中按”REBOOT”,儀器復位.4.3 服務畫面的退出 在服務畫面中按”REBOOT五、系統電路五、系統電路5.1 電源部分5.1 電源部分5.2 系統部分5.2 系統部分電路圖說明電源板PS1:提供DC24V和DC5VDC24V供風扇、其它DC5V供CPU、I/O板PS2:提供DC12V進而提供DC15VDC12V供I/O板、NDIRDC15V供A/D參考電源 PS3:提供DC24VDC24V供繼電器板繼電器板控制閥 電路圖說明驅動板 攪拌馬達驅動8通閥驅動注射器驅動進樣滑塊驅動CPU板完成信號的收集、整理、輸出控制信號的發送通訊I/O板信號的予處理控制信號的處理

8、驅動板 六、串口通訊六、串口通訊6.1 相關說明 TOC-4100具有與數據采集器數字通訊的功能2007年以前的儀器,有2個串口,一個為標準的RS422,位于儀器左側面,另一個為RS232,位于CPU板上.但只能使用其中一個.2007年以后的儀器,只有1個標準RS232,位于儀器左側面. 相關設置硬件設置軟件設置通訊規程6.1 相關說明 TOC-4100具有與數據采集器數6.2 相關設置 硬件設置2007年以前的儀器，CPU板上的SW1的第7腳撥成ON，只能使用RS422，撥成OFF，只能使用RS232，同時應將SW2、SW5、SW3撥到相應位置。2007年以后的儀器，CPU板上的SW1的第7

9、腳撥到OFF，只能使用RS232，同時將SW2、SW5撥到232C，SW3撥到485 （出廠時已設置好） 。6.2 相關設置CPU板有關通訊設置CPU板有關通訊設置 軟件設置進入服務菜單，將儀器設置中的“TRANSOUT ENABLE”項設置成1（出廠時已設置好）。進入“4002”畫面，將儀器設置成遠程模式。重新啟動儀器。 通訊規程 通信方式：半二重通信接口規格：RS-232C/RS-422為基準傳送速度：4800bps數據長 ：8位停止位長：1位 軟件設置七、采樣泵控制七、采樣泵控制7.1 儀器設置 軟件設置進入服務菜單，將BIN OUTPUT SETP的SAMPLING PUMP CONT

10、ROL選項設置成ON。將SAMPLING PUMP CH1 的TEMP FORM TIME 設置成09 C 60。重新啟動儀器。 硬件設置上述軟件設置定義了在端子板上的9，10號端子用于控制采樣泵，是常開觸點，在采樣泵開啟60秒后儀器開始取樣。7.1 儀器設置 軟件設置7.2 控制方案7.2 控制方案八、TOC與COD的相關性八、TOC與COD的相關性8.1 相關性試驗及相關系數 相關性試驗觀察相對于變量（如值）的變化，變量（如值）如何變化替代的試驗 相關系數（r)用數字表示相關性（相關關系）的趨勢與強度變量與集合計算（通常、各點以上）用符號表示趨勢：正相關性為的數字 負相關性為的數字相關性的

11、強度用的數值來表示，代表最強的相關性。8.1 相關性試驗及相關系數 相關性試驗8.2 換算公式 將值換算成值的計算公式：截距：斜率：值：換算值 用直線表示分布圖 使用統計方法，從TOC值推定出COD值r=0.9428.2 換算公式 將值換算成值的計算公式r=8.3 相關性試驗的實施 改變時間及日期采取個點以上的試樣 手工分析與的測定 將測定結果進行統計計算 制作分布圖 算出相關系數 根據相關性,可作適當調整 與實際水樣進行比較、確認 確定換算公式,輸入相關系數r=0.9428.3 相關性試驗的實施 改變時間及日期采取個點8.4 做好相關性試驗的要點保持試樣的一致性樣品測試要準確盡量使用濃度變化

12、大的試樣做試驗。最好能涵蓋所有的水質情況。8.4 做好相關性試驗的要點保持試樣的一致性九、環保驗收九、環保驗收9.1 驗收內容 單機性能驗收零點漂移量程漂移重復性測試直線性測試 比對驗收 實際水樣比對 盲樣測試9.1 驗收內容 單機性能驗收9.2 比對驗收注意事項比對實驗前配制新的標準液，并對儀器重新校正；確保在線TOC與實驗室分析的樣品一致性 確保實驗室樣品與TOC-4100分析的采樣時間最大程度地接近 確保采樣位置的一致性；實驗室樣品應及時分析。如不能及時分析，需加硫酸調至pH為2，并在4冷藏；實驗室樣品在分析前需攪拌均勻后取樣； 建議在比對樣品中增加質控樣（盲樣）。9.2 比對驗收注意事

13、項比對實驗前配制新的標準液，并對儀器十、故障分析十、故障分析10.1 一般故障分析與處理。預處理單元故障 排水閥故障及處理 原因：水樣中雜質多 處理：拆開清洗 自來水閥故障及處理原因：水壓太大處理：調整自來水壓（小于200KPa）預處理槽及過濾片的定期清洗 10.1 一般故障分析與處理。預處理單元故障 8通閥故障 錠子與轉子粘著 原因：長時間不轉動 處理：仃機、搬動擰松 漏夜 原因：錠子與轉子磨損 處理：更換 8通閥故障 注射器故障注射器原點位置故障原因：注射器安裝未直或支架不直 處理：重新安裝直或矯正支架 注射器漏夜原因：注射頭磨損 處理：更換注射頭 注射器故障電爐故障電爐不加熱原因：電源線

14、斷 處理：檢查電源線 熱電偶短路原因：熱電偶短路或接觸不良 處理：檢查熱電偶 電爐過熱原因：可控硅或繼電器故障 處理：查找擊穿原因，更換可控硅或繼電器電爐故障除濕器故障溫度顯示常溫原因：I/O板或電源板故障 處理：更換I/O板或電源板 溫度顯示負溫原因：除濕器主體部分故障 處理：更換除濕器主體部分 除濕器故障檢測器故障光源部分故障原因：馬達不轉 處理：檢查馬達供電或軸是否卡住 測量池污染原因：測量池污染處理：查找腐蝕成分進入原因，調整信號放大電位器或更換測量池 檢測器故障鍵盤按鍵失效原因：鍵盤扁平插頭接觸不良 處理：重新插好插頭 通訊故障 原因：CPU板上的通訊芯片燒壞 處理：找到燒壞原因、更換CPU板 鍵盤按鍵失效10.2 復雜問題的分析與判斷測量值為0 有無式樣水式樣水是否注入燃燒管有無載氣有無漏氣管子有無堵塞管子有無脫落除濕器排液罐中的水位是否低NDIR有無故障10.2 復雜問題的分析與判斷測量值為0 基線偏高 載氣是否流通CO2吸收器是否失效催化劑是否失效NDIR有無故障調整0點電位器 更換NDIR 基線偏高 電爐和除濕器溫度同為負的溫度（一般為-20和-3）是否為CPU板和I