水质自动监测微型站作为小型化、自动化的水环境监测设备,依托试剂与水样的特异性化学反应,结合精密检测技术实现水质参数的实时监测,其工作原理围绕样品处理、试剂反应、信号检测与数据输出的闭环流程展开,确保监测数据的准确性与连续性。 
一、样品采集与预处理 微型站通过内置采样系统,按设定周期(如每小时、每两小时)从监测水体中采集代表性水样,采样管路采用耐腐蚀材质,避免对水样造成污染或吸附。预处理模块会对水样进行过滤处理,去除水中的悬浮颗粒物,防止堵塞后续管路或干扰检测反应;同时调节水样的 pH 值、温度至适宜反应范围,部分模块还具备除气功能,消除水中气泡对检测信号的影响,确保进入反应系统的水样状态稳定、符合检测要求。 二、试剂精准投加与化学反应 微型站配备多通道试剂存储单元,分别存放针对不同监测参数(如 COD、氨氮、总磷等)的专用试剂,试剂存储环境维持恒温(通常 5-25℃),避免试剂变质失效。通过高精度蠕动泵或注射泵,按预设比例将水样与对应试剂依次注入反应池,泵体控制精度可达微升级别,确保试剂与水样的配比准确无误。在反应池中,试剂与水样中的目标污染物发生特异性化学反应(如氧化还原反应、络合反应等),反应过程中可能伴随颜色变化、荧光强度变化或电信号变化,这些变化与水样中目标污染物的浓度存在定量关系。 三、信号检测与数据转换 反应池上方或周边搭载专用检测模块,根据化学反应的特性选择对应的检测方式:若为颜色变化,采用比色法检测,通过光源(如 LED 灯)发射特定波长的光,穿透反应后的溶液,光电传感器接收透射光信号,根据光强衰减程度计算污染物浓度;若为荧光变化,采用荧光分光光度法,检测反应产物的荧光强度,其强度与污染物浓度正相关;部分参数还可通过离子选择电极检测反应过程中产生的电信号变化。检测模块将光信号或电信号转换为数字信号,传输至数据处理单元。 四、数据处理与系统控制 数据处理单元对接收的数字信号进行校准与计算,结合预先存储的标准曲线(通过已知浓度标准溶液标定获得),将信号值转换为对应的水质参数浓度值。同时,系统会对数据进行有效性判断,剔除异常值(如因试剂不足、管路堵塞导致的无效数据),并将有效数据实时上传至云端监测平台,供远程查看与分析。控制单元则根据预设程序,协调采样、预处理、试剂投加、检测等各模块的运行时序,同时监测设备状态(如试剂余量、管路压力、温度等),若出现异常(如试剂不足、设备故障),立即触发报警机制,提醒运维人员及时处理,保障微型站持续稳定运行。
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