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技術(shù)文章

紫外（UV）吸收水質(zhì)自動在線監(jiān)測儀技術(shù)要求
北京錦坤科技有限公司
www.jon-kon.com

中華人民共和國環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
HJ/T 191—2005

紫外（UV）吸收水質(zhì)自動在線監(jiān)測儀技術(shù)要求
The Technical Requirement for Water Quality On-line Automatic Monitor of UV

目錄
前言.................................................................................................................. II
1 范圍.....................................................................................................................1
2 定義.....................................................................................................................1
3 UV 儀的種類、原理及測量范圍......................................................................1
4 工作電壓與頻率................................................................................................2
5 性能要求............................................................................................................2
6 儀器構(gòu)造............................................................................................................2
7 檢驗(yàn)方法............................................................................................................3
8 標(biāo)識..................................................................................................................4
9 操作說明書.......................................................................................................5


前 言
     為貫徹執(zhí)行《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》和《中華人民共和國水污染防治法》，提高我國水環(huán)境監(jiān)測工作的能力，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)監(jiān)測的自動化和現(xiàn)代化，以期達(dá)到地表水水質(zhì)預(yù)警監(jiān)測、污染源總量監(jiān)測與控制的目的，制定本標(biāo)準(zhǔn)。
     本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了紫外（UV）吸收水質(zhì)自動在線分析儀的研制生產(chǎn)以及性能檢驗(yàn)、選型使用、日常校核等方面的主要技術(shù)要求。紫外（UV）吸收水質(zhì)自動在線分析儀適用于污水處理的過程控制和水質(zhì)監(jiān)測。在水質(zhì)監(jiān)測中光吸收系數(shù)與化學(xué)需氧量或高錳酸鹽指數(shù)具有相關(guān)性時，可將UV 儀的光吸收系數(shù)折算成化學(xué)需氧量或高錳酸鹽指數(shù)。
本標(biāo)準(zhǔn)由國家環(huán)境保護(hù)總局科技標(biāo)準(zhǔn)司提出。
本標(biāo)準(zhǔn)由中國環(huán)境監(jiān)測總站起草。
本標(biāo)準(zhǔn)國家環(huán)?？偩?005 年9 月20 日批準(zhǔn)
本標(biāo)準(zhǔn)自2005 年11 月1 日起實(shí)施
本標(biāo)準(zhǔn)由國家環(huán)境保護(hù)總局解釋。

紫外（UV）吸收水質(zhì)自動在線監(jiān)測儀技術(shù)要求
1 范圍
本技術(shù)要求規(guī)定了地表水、地下水和污水的紫外（UV）吸收自動在線監(jiān)測分析儀（以下簡稱UV 儀）的技術(shù)要求和性能試驗(yàn)方法。
本技術(shù)要求適用于UV 儀的研制、生產(chǎn)和性能檢驗(yàn)。
2 定義
2.1 試樣 導(dǎo)入UV 儀的地表水、地下水或污水等樣品。
2.2 校正液
為了獲得與試樣光吸收系數(shù)相同的指示值所配置的校正液，有以下2 種：
2.2.1 零點(diǎn)校正液
2.2.2 量程校正液
注：儀器校正時，對廠家已配置校正濾光片（或量程校正液）的UV 儀也可直接采用校正濾光片（或量程校正液）進(jìn)行校正，可以不用鄰苯二甲酸氫鉀量程校正液。
2.3 零點(diǎn)漂移 指采用本技術(shù)要求中規(guī)定的零點(diǎn)校正液（7.2.3）為試樣連續(xù)測試，UV 儀顯示值在一定時間內(nèi)的變化。
2.4 量程漂移 指采用本技術(shù)要求中規(guī)定的量程校正液（7.2.5）為試樣連續(xù)測試，UV 儀顯示值在一定時間內(nèi)的變化。
2.5 平均無故障連續(xù)運(yùn)行時間（MTBF） 指UV 儀在檢驗(yàn)期間總運(yùn)行的小時數(shù)（h）與發(fā)生的故障次數(shù)（次）之間的比值。單位：h/次。
2.6 光吸收系數(shù)（SAC） 將吸光度值A(chǔ) 與池厚（光程）L（mm）之比作為光吸收系數(shù)（SAC），
計算公式： A×1000/L，單位為m-1。
3 UV儀的種類、原理及測量范圍
3.1 種類
按檢測方式分類有單波長、多波長和掃描紫外吸收（UV）儀。
按安裝方式分類有采水型和浸入型，采水型又分為吸收池型和落水型。
3.2 原理
3.2.1 單波長UV 儀
以單波長254nm 作為檢測光直接透過水樣進(jìn)行檢測的UV 儀。
3.2.2 多波長UV 儀
在紫外光譜區(qū)內(nèi)以多個紫外波長作為檢測光源的UV 儀。
3.2.3 掃描型UV 儀對水樣進(jìn)行可見和紫外區(qū)域掃描的UV 儀。
3.2.4 采水型UV 儀
將水樣采集到儀器內(nèi)部后，用吸收池或水流自然落下的方式進(jìn)行檢測的UV 儀。
3.2.5 浸入型UV 儀
將儀器的檢測部分直接浸入水樣中進(jìn)行檢測的UV 儀。
3.3 干擾及消除
水樣中濁度和色度會干擾UV 儀測定。因此，所有UV 儀須具有可見光光路，用于消除濁度和色度的影響。
3.4 測定范圍
標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度與換算成1m 光程的吸光度呈線性的范圍。*小測定范圍為0～20 m-1，*高測定范圍可達(dá)0～250 m-1 或更高。
4 工作電壓與頻率
工作電壓為單相（220±20）V，頻率為（50±0.5）Hz。
5 性能要求
5.1 當(dāng)采用第7 條試驗(yàn)時，UV 儀的性能須滿足表1 的技術(shù)要求。
5.2 系統(tǒng)具有設(shè)定、校對和顯示時間功能，包括年、月、日和時、分。
5.3 當(dāng)系統(tǒng)意外斷電且再次上電時，系統(tǒng)能自動清洗吸收池、自動復(fù)位到重新開始測定的狀態(tài)。

6 儀器構(gòu)造
6.1 一般構(gòu)造 必須滿足以下各項(xiàng)要求。
6.1.1 結(jié)構(gòu)合理，各部件的安裝良好，堅固。
6.1.2 在正常運(yùn)行狀態(tài)下，可平穩(wěn)工作。
6.1.3 各部件不易產(chǎn)生機(jī)械、電路故障。
6.1.4 不因漏水、被水浸濕和結(jié)露等影響UV 儀的運(yùn)行性能。
6.1.5 便于維護(hù)、檢查，無**危險。
6.2 結(jié)構(gòu) 如圖1 所示，UV 儀的構(gòu)成應(yīng)包括：測量單元（光源、吸收池、檢測器）和數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)傳輸?shù)取?br />
6.2.1 測量單元 由光源、吸收池、檢測器組成。
（1）光源 由光源燈及其電源裝置構(gòu)成。單波長檢測一般由低壓汞燈作光源，提供254nm的光。多波長檢測一般采用氘燈、氙燈和鎢燈等。
（2）吸收池 能使光源發(fā)出的光透過水樣，并具有一定光程長的空間（池）。吸收池須具有自動清洗功能，能自動**附著在池表面上遮擋光路的污物。
（3）檢測器 光電系統(tǒng)接受透過吸收池的輻射光照射后產(chǎn)生電信號的裝置。必要時可由透鏡、光學(xué)濾膜等組合而成。
6.2.2 數(shù)據(jù)顯示、處理和傳輸單元
（1）數(shù)據(jù)顯示 具有將UV 值按比例轉(zhuǎn)換成直流電壓或電流輸出，并將測定值顯示或記錄下來的功能。
（2）數(shù)據(jù)處理 具有數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和換算等功能的裝置。
（3）數(shù)據(jù)傳輸 具有數(shù)據(jù)輸出、傳輸功能的裝置。
6.2.3 附屬裝置 根據(jù)需要，UV 儀須配置試樣自動稀釋、自動清洗等附屬裝置。
7 檢驗(yàn)方法
7.1 試驗(yàn)條件
7.1.1 環(huán)境溫度 在5℃～35℃之間，試驗(yàn)期間的溫度變化在±5℃以內(nèi)。
7.1.2 濕度 相對濕度在85%以下。
7.1.3 大氣壓 在95～106 kPa 壓力下，其變化幅度在5%以內(nèi)。
7.1.4 電源電壓 （220±20）VAC。
7.1.5 電源頻率 （50±0.5）Hz。
7.1.6 儀器預(yù)熱時間 按說明書規(guī)定的時間。
7.2 試劑
7.2.1 純水 重蒸餾水（于蒸餾水中加入少許高錳酸鉀進(jìn)行重蒸餾）或確認(rèn)無紫外吸收的水。
7.2.2 鄰苯二甲酸氫鉀 優(yōu)級純。在120℃的溫度下干燥1h，放置在干燥器中冷卻后備用。
7.2.3 零點(diǎn)校正液 用純水（7.2.1）作零點(diǎn)校正液。
7.2.4 量程校正儲備液 準(zhǔn)確稱取1.000g 的鄰苯二甲酸氫鉀（7.2.2），用純水（7.2.1）溶解后全量轉(zhuǎn)入到1000ml 的容量瓶中，再加純水定容至標(biāo)線，備用。
7.2.5 量程校正液 按所需的倍數(shù)將量程校正儲備液（7.2.4）進(jìn)行稀釋。
7.2.6 量程中間溶液 將量程校正液的濃度用純水稀釋一倍，至量程校正液濃度的一半。
7.3 試驗(yàn)準(zhǔn)備及校正
7.3.1 儀器預(yù)熱 將儀器通電后，按說明書所述進(jìn)行儀器預(yù)熱，使儀器的各部分穩(wěn)定運(yùn)行。
7.3.2 校正 按儀器說明書中的校正方法，用零點(diǎn)和量程校正液進(jìn)行零點(diǎn)校正和量程校正。
7.4 試驗(yàn)方法
7.4.1 重復(fù)性 在7.1 的實(shí)驗(yàn)條件下，測定零點(diǎn)校正液6 次，將各次顯示值的平均值作為零值。在相同的條件下，測定量程校正液6 次，將各次測定值扣除零值后計算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。
7.4.2 零點(diǎn)漂移 采用零點(diǎn)校正液，連續(xù)測定24h。利用該段時間內(nèi)的初期零值（*初的3次測定值的平均值），計算*大變化幅度相對于量程值的百分比。
7.4.3 量程漂移 在零點(diǎn)漂移試驗(yàn)中，于零點(diǎn)漂移試驗(yàn)的前后采用量程校正液代替零點(diǎn)校正液，分別測定3 次，計算平均值。由分別減去零點(diǎn)漂移后量程測定值的變化幅度，求出相對于量程值的百分比。
7.4.4 直線性 零點(diǎn)和量程校正后，測定量程中間溶液。當(dāng)儀器顯示值穩(wěn)定后讀取量程中間溶液的測定值（光吸收系數(shù)）。量程中間溶液測定值與量程中間溶液對應(yīng)的光吸收系數(shù)（見附錄A）之差，相對于量程值的百分比。
7.4.5 MTBF 采用實(shí)際水樣，連續(xù)運(yùn)行2 個月，記錄總運(yùn)行時間（h）和故障次數(shù)（次）。此項(xiàng)指標(biāo)可在現(xiàn)場進(jìn)行考核。
7.4.6 電源電壓波動時儀器穩(wěn)定性 采用量程校正液，加上高于或低于規(guī)定電壓10%的電源電壓時，讀取顯示值。分別進(jìn)行3 次測定，計算各測定值與平均值之差相對于量程值的百分率。
7.4.7 絕緣阻抗 在關(guān)??UV 儀電路狀態(tài)下，采用國家規(guī)定的阻抗計（直流500 V 絕緣阻抗計）測量電源相與機(jī)殼（接地端）之間的阻抗。
8 標(biāo)識
在儀器上，必須在醒目處端正地表示以下有關(guān)事項(xiàng)，并符合國家的有關(guān)規(guī)定。
8.1 名稱及型號。
8.2 測定對象。
8.3 測定范圍。
8.4 使用溫度范圍。
8.5 電源類別及功率。
8.6 制造商名稱。
8.7 生產(chǎn)日期和批號。
9 操作說明書
操作說明書中，至少必須說明以下有關(guān)事項(xiàng)。
9.1 安裝場所。
9.2 水樣的前處理方法。
9.3 試樣流量。
9.4 配管及配線。
9.5 預(yù)熱時間。
9.6 使用方法。
9.6.1 測量原理及方式
9.6.2 測定的準(zhǔn)備及校正。
9.6.3 校正液的配制方法。
9.6.4 測定操作。
9.6.5 測定停止時的處置。
9.7 排出廢液的處理。
9.8 維護(hù)檢查。
9.8.1 日常檢查和定期檢查導(dǎo)則。
9.8.2 流路系統(tǒng)的清洗。
9.8.3 故障時的對策。
附錄A
鄰苯二甲酸氫鉀校正液在25℃的條件下，在254nm 紫外波長處的光吸收系數(shù)可參考下表。校正液的光吸收系數(shù)在5℃～30℃之內(nèi)的溫度特性為（4.5×10-3）/℃。
量程校正液及其光吸收系數(shù)表（單波長254nm 檢測方式）


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