一种全自动COD分析仪技术领域
本发明涉及水质测定领域，特别涉及一种全自动COD分析仪。
背景技术
COD是一种常用的评价水体污染程度的综合性指标。它是英文chemical oxygen
demand的缩写，中文名称为“化学需氧量”或“化学耗氧量”，是指利用化学氧化剂（如重铬酸
钾）将水中的还原性物质（如有机物）氧化分解所消耗的氧量。它反映了水体受到还原性物
质污染的程度。由于有机物是水体中最常见的还原性物质，因此，COD在一定程度上反映了
水体受到有机物污染的程度。COD越高，污染越严重。中国《地表水环境质量标准》规定，生活
饮用水源COD浓度应小于15毫克/升，一般景观用水COD浓度应小于40毫克/升。
而COD测定仪是环境监测站、环境工程技术人员、企业实验室的必备实验设备，例
如，在专利CN204989171U中就提到了一种COD检测仪，包括微处理器、加热消解器、操作板、
COD曲线测定仪、自动阀、冷却槽、振荡器、微型水泵、蒸馏水箱和散热孔，所述自动阀安装在
防护外壳的内部顶端，所述微处理器、COD曲线测定仪和蒸馏水箱安装在防护外壳的底部，
所述微型水泵安装在蒸馏水箱的顶部，所述微型水泵与自动阀通过水管连接，所述加热消
解器和冷却槽均安装在防护外壳的内部，所述振荡器安装在冷却槽的底部，所述操作板设
置在防护外壳的前方，所述散热孔安装在防护外壳的左侧。本发明结构科学合理，自动阀与
冷却槽中的试管一一对应，避免了无效资源的浪费，微型水泵和自动阀保证了所加蒸馏水
的量和地点，使用更加方便。但是，上述COD检测仪仍存在着一定的缺陷：整个检测过程仍有
多个工序需要人工进行操作，自动化程度不高；在进行取样是，是由人工进行取样的，容易
导致取样不准，从而影响到测定结果；另外，在进行冷却时，需要向冷却槽内通入冷却水进
行冷却，因此需要使用到大量的冷却水，耗能高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可自动取样、耗能低、自动化程度高的全自
动COD分析仪。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种全自动COD分析仪，其创新点在
于：包括
依次设置的加热单元、冷凝单元、夹取单元及滴定单元，在加热单元与冷凝单元的旁侧
设置有加液单元，在冷凝单元的旁侧设置有设备自检单元。
进一步的，所述加热单元包括一电器控制箱，在电器控制箱的上端安装有一与之
连接的加热板，所述加热板上具有数个呈矩阵状分布的容样品反应杯嵌入的凹槽，在电器
控制箱的侧端还设置有一储液罐 。
进一步的，所述加液单元包括一加液机械臂，在该加液机械臂的前端安装有一加
液支架，在加液支架上安装有数个呈矩阵分布的自动加液管，在自动加液管内安装有加液
泵，且自动加液管可由对应的驱动缸驱动进行上下往复移动，所述加液机械臂可由驱动机
构A驱动进行水平方向以及竖直方向上的往复移动。
进一步的，所述驱动机构A包括一竖直设置的竖直导轨A，在竖直导轨A上安装有一
与之配合的竖直移动滑块A，还包括一水平设置的水平导轨A，该水平导轨A安装在竖直移动
滑块A上，并可由竖直移动滑块A带动沿着竖直导轨A的延伸方向进行竖直方向的往复移动，
在水平导轨A上安装有一与之配合的水平移动滑块A，所述加液机械臂安装在水平移动滑块
A上，并可由水平移动滑块A带动沿着水平导轨A的延伸方向进行水平方向的往复移动。
进一步的，所述冷凝单元包括一冷凝支架，该冷凝支架为一长方体框架结构，在冷
凝支架内安装有数个呈矩阵状分布的冷凝水塔，同时在冷凝支架长轴方向的两端安装有一
冷凝风扇，且冷凝风扇的风口正对着冷凝水塔，在冷凝支架的下端具有一摆放支架，在摆放
支架的上端具有与冷凝水塔一一对应的容样品杯嵌入的凹槽。
进一步的，所述滴定单元包括一安装在冷凝单元旁侧的滴定支架，在该滴定支架
内安装有一搅拌电机，在搅拌电机上端放置有样品杯，所述样品杯内放置有磁力搅拌块，在
滴定支架的旁侧还安装有一摄像机，且该摄像机位于样品杯的旁侧。
进一步的，所述夹取单元包括一设置在滴定单元旁侧的夹取机械臂，在夹取机械
臂的前端的侧端安装有一机械夹手，所述夹取机械臂可由驱动机构B驱动进行水平方向以
及竖直方向上的往复移动。
进一步的，所述驱动机构B包括一竖直设置的竖直导轨B，在竖直导轨B上安装有一
与之配合的竖直移动滑块B，还包括一水平设置的水平导轨B，该水平导轨B安装在竖直移动
滑块B上，并可由竖直移动滑块B带动沿着竖直导轨B的延伸方向进行竖直方向的往复移动，
在水平导轨B上安装有一与之配合的水平移动滑块B，所述夹取机械臂安装在水平移动滑块
B上，并可由水平移动滑块B带动沿着水平导轨B的延伸方向进行水平方向的往复移动。
进一步的，所述设备自检单元包括一安装在冷凝单元侧端的自检支架，在自检支
架上设置有数个并列分布的计量管。
本发明的优点在于：在本发明中，通过加热单元、冷凝单元、夹取单元、滴定单元以
及加液单元的设置，从而减少了人工操作，自动化程度高，另外通过设备自检单元的设置，
还可以进行自检，从而保证实验数据的真实性。
对于加热单元的设计，通过加热板与多个凹槽之间的配合，可同时对多个样品反
应杯进行加热，提高了工作效率。
在本发明中，对于加液单元的设置，采用加液机械臂与驱动机构A之间的配合，从
而可以实现自动滴加，同时通过设置的多个自动滴定管，从而可根据不同的滴加液选择不
同的滴定管，避免滴加液的混合而导致检测结构的偏差， 保证测定结果的准确性。
通过对冷凝单元的结构进行改进，采用冷凝水塔与冷凝风扇之间的配合，采用风
冷的冷凝方式达到冷凝效果，无需使用冷凝水进行冷却，降低能耗。
对于夹取单元的设计，采用夹取机械臂、机械夹手及驱动机构B之间的配合，从而
可以实现自动取样的操作，减少人工操作。
在本发明中，对于滴定单元的设计，采用搅拌电机与磁力搅拌块之间的配合进行
搅拌，不仅能够使得反应物混合均匀，同时还可加快反应速度，提高工作效率；另外采用摄
像机对颜色进行采集，从而避免了人为判定存在的迟疑现象，保证了测定结果的准确性。
对于设备自检单元的设计，可以对加液单元中的加液泵的精度进行检测，进而保
证实验数据的真实性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的全自动COD分析仪的示意图。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发
明限制在所述的实施例范围之中。
如图1所示的一种全自动COD分析仪，包括依次设置的加热单元、冷凝单元、夹取单
元及滴定单元，在加热单元与冷凝单元的旁侧设置有加液单元，在冷凝单元的旁侧设置有
设备自检单元。
加热单元包括一电器控制箱4，在电器控制箱4的上端安装有一与之连接的加热板
2，加热板2上具有数个呈矩阵状分布的容样品反应杯5嵌入的凹槽6，在电器控制箱4的侧端
还设置有一储液罐7。对于加热单元的设计，通过加热板2与多个凹槽6之间的配合，可同时
对多个样品反应杯5进行加热，提高了工作效率。
加液单元包括一加液机械臂8，在该加液机械臂8的前端安装有一加液支架9，在加
液支架9上安装有数个呈矩阵分布的自动加液管10，在自动加液管10内安装有加液泵，且自
动加液管10可由对应的驱动缸11驱动进行上下往复移动，加液机械臂8可由驱动机构A驱动
进行水平方向以及竖直方向上的往复移动。对于加液单元的设置，采用加液机械臂与驱动
机构A之间的配合，从而可以实现自动滴加，同时通过设置的多个自动滴定管，从而可根据
不同的滴加液选择不同的滴定管，避免滴加液的混合而导致检测结构的偏差， 保证测定结
果的准确性。
驱动机构A包括一竖直设置的竖直导轨A12，在竖直导轨A12上安装有一与之配合
的竖直移动滑块A13，还包括一水平设置的水平导轨A14，该水平导轨A14安装在竖直移动滑
块A13上，并可由竖直移动滑块A13带动沿着竖直导轨A12的延伸方向进行竖直方向的往复
移动，在水平导轨A14上安装有一与之配合的水平移动滑块A15，加液机械臂8安装在水平移
动滑块A15上，并可由水平移动滑块A15带动沿着水平导轨A11的延伸方向进行水平方向的
往复移动。
冷凝单元包括一冷凝支架22，该冷凝支架22为一长方体框架结构，在冷凝支架22
内安装有数个呈矩阵状分布的冷凝水塔21，且冷凝水塔21与加热板2上放置的样品反应杯5
相一一对应，同时在冷凝支架21长轴方向的两端安装有一冷凝风扇23，且冷凝风扇23的风
口正对着冷凝水塔21，在冷凝支架22的下端具有一摆放支架1，在摆放支架1的上端具有与
冷凝水塔21一一对应的容样品杯31嵌入的凹槽。通过对冷凝单元的结构进行改进，采用冷
凝水塔21与冷凝风扇23之间的配合，采用风冷的冷凝方式达到冷凝效果，无需使用冷凝水
进行冷却，降低能耗。
滴定单元包括一安装在冷凝单元旁侧的滴定支架33，在该滴定支架33内安装有一
搅拌电机34，在搅拌电机34上端放置有样品杯31，在样品杯31内放置有磁力搅拌块35，在滴
定支架33的旁侧还安装有一摄像机3，且该摄像机3位于样品杯31的旁侧。对于滴定单元的
设计，采用搅拌电机34与磁力搅拌块35之间的配合进行搅拌，不仅能够使得反应物混合均
匀，同时还可加快反应速度，提高工作效率；另外采用摄像机对颜色进行采集，从而避免了
人为判定存在的迟疑现象，保证了测定结果的准确性。
夹取单元包括一设置在滴定单元旁侧的夹取机械臂16，在夹取机械臂16的前端的
侧端安装有一机械夹手，夹取机械臂16可由驱动机构B驱动进行水平方向以及竖直方向上
的往复移动。对于夹取单元的设计，采用夹取机械臂16、机械夹手及驱动机构B之间的配合，
从而可以实现自动取样的操作，减少人工操作。
驱动机构B包括一竖直设置的竖直导轨B17，在竖直导轨B17上安装有一与之配合
的竖直移动滑块B18，还包括一水平设置的水平导轨B19，该水平导轨B19安装在竖直移动滑
块B18上，并可由竖直移动滑块B18带动沿着竖直导轨B17的延伸方向进行竖直方向的往复
移动，在水平导轨B19上安装有一与之配合的水平移动滑块B20，夹取机械臂16安装在水平
移动滑块B20上，并可由水平移动滑块B20带动沿着水平导轨B19的延伸方向进行水平方向
的往复移动。
设备自检单元包括一安装在冷凝单元侧端的自检支架24，在自检支架24上设置有
数个并列分布的计量管25。对于设备自检单元的设计，可以对加液单元中的加液泵的精度
进行检测，进而保证实验数据的真实性。
工作原理：在进行水样分析时，首先，将需要分析的水样加入样品反应杯5内，然后
通过加液机械臂8在驱动机构A的作用下进行竖直方向以及水平方向的移动从而向样品反
应杯5内加入对应的反应溶剂，在反应的同时，通过加热板2对样品反应杯5进行加热，待一
定时间反应结束后，再利用加液机械臂8将样品反应杯5内的溶液加入冷凝水塔21内进行冷
凝，同时将两端的冷凝风扇23打开，对冷凝水塔21进行风冷，提高冷凝效果，冷却好后的溶
液从冷凝水塔21的下端流入样品杯31内，再通过夹取机械臂16在驱动机构B的配合下， 利
用机械夹手将样品杯31移动至搅拌电机34上端，然后，利用加液机械臂8将蒸馏水滴加至样
品杯31内，同时利用搅拌电机34与磁力搅拌块35之间的配合对样品杯31内的溶液进行搅
拌，同时利用旁侧设置的摄像机3对样品杯31内的颜色进行采集并反馈给电脑，通过电脑内
的处理软件得出测定结果。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明
书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有
各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围
由所附的权利要求书及其等效物界定。