一种船舶锅炉水总硬度快速检测装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106404866A(43)申请公布日2017.02.15(21)申请号201611039727.6(22)申请日2016.11.11(71)申请人大连海事大学地址116026辽宁省大连市高新园区凌海路1号(72)发明人潘新祥刘士恒方勋倪文学刘志坚宋永欣(74)专利代理机构大连东方专利代理有限责任公司21212代理人王丹李洪福(51)Int.Cl.G01N27/30(2006.01)B01L3/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种船舶锅炉水总硬度快速检测装置及方法(57)摘要本发明公开了一种船舶锅炉水总硬度快速检测装置及方法，所述装置具有：用于给微流控芯片输送待检水样的注射泵；用于捕获待检水样中的钙镁离子，并采集捕获过程中所产生的电压信号的微流控芯片；通过参考电阻连接所述微流控芯片的差分放大电路，该差分放大电路用于将所述电压信号放大后发送至数据采集卡；连接所述差分放大电路的数据采集卡，该数据采集卡用于采集放大后的电压信号并发送给显示器；以及连接数据采集卡的显示器，该显示器用于将所述放大后的电压信号转化为水样的总硬度数据并显示。本发明能够实现船舶锅炉水总硬度的快速、准确检测和现场检测，有效提高了船舶锅炉水总硬度测量的准确度、灵敏度和便携度。CN106404866ACN106404866A权利要求书1/1页1.一种船舶锅炉水总硬度快速检测装置，其特征在于，所述装置具有：注射泵，该注射泵用于给微流控芯片输送待检水样；连接所述注射泵的微流控芯片，该微流控芯片用于捕获待检水样中的钙镁离子，并采集捕获过程中所产生的电压信号；通过参考电阻连接所述微流控芯片的差分放大电路，该差分放大电路用于将所述电压信号放大后发送至数据采集卡；连接所述差分放大电路的数据采集卡，该数据采集卡用于采集放大后的电压信号并发送给显示器；以及连接数据采集卡的显示器，该显示器用于将所述放大后的电压信号转化为水样的总硬度数据并显示。2.根据权利要求1所述的船舶锅炉水总硬度快速检测装置，其特征在于：所述微流控芯片具有：底片、被设置于所述底片上的微流控基片以及被设置于所述底片与微流控基片之间的检测电极；所述微流控基片包括凹刻有样品通道的PDMS芯片层、被设置于检测电极上方的PDMS涂层以及被设置于所述检测电极与样品通道重叠区域所对应的PDMS涂层上的捕获层。3.根据权利要求2所述的船舶锅炉水总硬度快速检测装置，其特征在于：所述检测电极采用铜电极。4.根据权利要求2所述的船舶锅炉水总硬度快速检测装置，其特征在于：所述捕获层采用EDTA吸附层。5.根据权利要求1所述的船舶锅炉水总硬度快速检测装置，其特征在于：所述差分放大电路采用AD620差分放大电路。6.一种船舶锅炉水总硬度快速检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、通过注射泵给微流控芯片输送待检水样；步骤2、通过微流控芯片捕获待检水样中的钙镁离子，并采集捕获过程中所产生的电压信号；步骤3、通过差分放大电路将电压信号放大后发送至数据采集卡；步骤4、通过数据采集卡采集放大后的电压信号并发送给显示器；步骤5、通过显示器将所述放大后的电压信号转化为水样的总硬度数据并显示。7.根据权利要求6所述的船舶锅炉水总硬度快速检测方法，其特征在于：所述微流控芯片具有：底片、被设置于所述底片上的微流控基片以及被设置于所述底片与微流控基片之间的检测电极；所述微流控基片包括凹刻有样品通道的PDMS芯片层、被设置于检测电极上方的PDMS涂层以及被设置于所述检测电极与样品通道重叠区域所对应的PDMS涂层上的捕获层。8.根据权利要求7所述的船舶锅炉水总硬度快速检测方法，其特征在于：所述检测电极采用铜电极。9.根据权利要求7所述的船舶锅炉水总硬度快速检测方法，其特征在于：所述捕获层采用EDTA吸附层。2CN106404866A说明书1/4页一种船舶锅炉水总硬度快速检测装置及方法技术领域[0001]本发明涉及化工检测领域，具体的说是涉及一种船舶锅炉水总硬度快速检测装置及方法。背景技术[0002]船舶锅炉水总硬度即水中含有钙离子和镁离子的浓度，是船舶锅炉水的一个重要监测指标，其准确快速测量对于船上人员的日常生活、人体健康和工业生产等具有十分重要的意义。具体的，由于钙离子和镁离子形成的碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐等易在锅炉受热面上形成水垢，而水垢的导热系数很小，会导致锅炉的效率降低，燃料消耗增加，严重时管子堵塞，还会将受热面管子烧坏；另外，结垢后往往会促使电化学作用加强，从而引起所谓的“垢下腐蚀”，加速受热面管子的腐蚀。因此，船舶锅炉水硬度快速检测装置和方法一直被人们广为关注。[0003]目前，船舶锅炉水硬度检测的方法主要有以下几种形式：[0004]1)