أولاً - لمحة عامة

　　نوعية المياه التلقائي العيناتتستخدمالتلقائي جمع وحفظ ونقل عينات المياهوهي تستخدم على نطاق واسع في محطات الرصد البيئي ، ومحطات معالجة مياه الصرف الصحي ، الصناعية منافذ الصرف الصحي ، وحماية مصادر المياه وغيرها من المجالات ، هو أداة رئيسية لرصد نوعية المياه والتلوث التتبع . وظيفتها الأساسية هي جمع عينات المياه ممثل تلقائيا وفقا مسبقا برنامج ( مثل الفاصل الزمني ، نسبة تدفق ، الحدث الزناد ، وما إلى ذلك ) ، والحفاظ على استقرار المياه عينة من خلال التخزين البارد ، مضيفا الحفاظ على وكيل ، وما إلى ذلك ، وتوفير عينات موثوق بها من أجل متابعة التحليل المختبري ( مثل المعادن الثقيلة ، والمواد العضوية ، والمغذيات ، وما إلى ذلك ) .

جنبا إلى جنب مع تعزيز الإشراف على حماية البيئة ( مثل قانون منع تلوث المياه في الصين ، وبناء شبكة رصد البيئة الايكولوجية ) وتطوير تكنولوجيا الرصد على الانترنت ، ونوعية المياه التلقائي العيناتعالية الدقة ، والموثوقية العالية ، intelligentization والامتثالمطلوب . استنادا إلى المعايير ذات الصلة في الداخل والخارج ( على سبيل المثال ، الحاج / تي 372-2007 " نوعية المياه التلقائي العينات المتطلبات التقنية وطرق الاختبار " ، الحاج 353-2019 " على الخط رصد مصادر تلوث المياه تركيب نظام المواصفات الفنية " ، وما إلى ذلك ) ، المتطلبات التقنية وطرق الاختبار بشكل منهجي .

ثانياً - المتطلبات التقنية

المتطلبات التقنية للحصول على عينات المياه التلقائيالوظيفة الأساسية ، ومؤشرات الأداء ، والقدرة على التكيف البيئي والسلامة والموثوقيةوفيما يلي أربعة أبعاد رئيسية :

مؤشر التصنيف	متطلبات محددة ( الرجوع إلى hj / t 372-2007 والصناعة الممارسة )
​دقة أخذ العينات​	خطأ واحد أخذ العينات هو أقل من ± 5 ٪ ( أو خطأ مطلق هو أقل من ± 2 مل ، مع قيمة أكثر صرامة ) ؛ خطأ في قياس التدفق هو أقل من ± 2 ٪ عند أخذ العينات في نسبة متساوية .
​دقة الوقت​	خطأ وقت أخذ العينات هو أقل من ± 1 ٪ ( أو خطأ مطلق هو أقل من ± 1 دقيقة / يوم )
​التحكم في درجة الحرارة​	الحفاظ على درجة حرارة الماء في 2 ~ 5 ℃ ( تذبذب ≤ ± 2 ℃ ) ، تذبذب ≤ ± 3 ℃ - 20 ℃ . . . . . . .
​نظام الأنابيب​	استخدام المواد الخاملة ( مثل السليكوون ، السليكا هلام ، الفولاذ المقاوم للصدأ ) ، الرقم الهيدروجيني 1 ~ 14 مقاومة حمض قاعدة المذيبات العضوية ؛ أنابيب قطرها الداخلي أقل من 2 ملم ( الحد من بقايا الامتزاز )
​تكرار​	الانحراف المعياري النسبي ( RSD ) من عينة واحدة هو أقل من أو يساوي 2 ٪ عندما أخذ العينات المستمر ( أكثر من 5 مرات )
​زمن الاستجابة​	الحدث يؤدي إلى تأخير أخذ العينات أقل من 10 ثوان من إدخال إشارة إلى بدء أخذ العينات ( أسرع في حالات الطوارئ )

( أ ) المتطلبات الوظيفية الأساسية

​تنوع أنماط أخذ العينات​

​توقيت أخذ العيناتحجم ثابت من عينات المياه التي تم جمعها في فترات زمنية محددة مسبقا ( على سبيل المثال ، في الساعة ، في اليوم الواحد ) ( عادة 5 ~ 500 مل ، قابل للتعديل ) ؛

​نسبة تدفق العيناتجمع عينات المياه حسب مقياس الجريان إشارة ( على سبيل المثال ، مقياس الجريان الكهرومغناطيسية ، مقياس الجريان بالموجات فوق الصوتية ) في نسبة ( على سبيل المثال ، 10 متر مكعب لكل زيادة في معدل التدفق ، وجمع 10 مل ) ، تنطبق على الرصد الحيوي من مياه الصرف الصحي منفذ .

​أخذ العينات المختلطة المتزامنةفي غضون فترة زمنية محددة ( على سبيل المثال ، 24 ساعة ) جمع عدة عينات من المياه ومزجها ( على سبيل المثال ، 1 في الساعة ، في نهاية المطاف إلى مزيج من 24 ساعة عينة شاملة ) ؛

​الحدث يؤدي إلى أخذ العيناتجمع عينات من المياه على الفور ردا على إشارات خارجية ( على سبيل المثال ، على مستوى الإنذار ، ونوعية المياه تغيير مفاجئ في إشارة الاستشعار ) من أجل رصد التلوث في حالات الطوارئ .

​بعد أخذ العيناتدعم الاتصالات اللاسلكية ( على سبيل المثال ، 4G / 5G ، nb-iot ) أو شبكة سلكية تلقي الأوامر عن بعد ( على سبيل المثال ، وزارة البيئة منصة لإرسال أوامر أخذ العينات ) .

​الحفاظ على المياه المعالجة​

​وظيفة التبريدالمدمج في ضاغط أو أشباه الموصلات وحدة التبريد ، والحفاظ على درجة حرارة المياه في 2 ~ 5 ℃ ( بعض النماذج يمكن أن تصل إلى 20 ℃ ) ، تأخير النشاط الميكروبي و التفاعلات الكيميائية .

​إضافة عامل حفظالدعم التلقائي إضافة المثبتات ( مثل حمض الهيدروكلوريك ، حمض النيتريك ، هيدروكسيد الصوديوم ، الخ . )

​تصميم لمنع التلوثأخذ العينات زجاجة ( عادة ما تكون مصنوعة من البولي إثيلين ، الزجاج أو الفولاذ المقاوم للصدأ ) مختومة مع غطاء أو مواد خاملة لتجنب الشوائب الخارجية مختلطة . بعض النماذج مجهزة التنظيف التلقائي وظيفة ( قبل وبعد أخذ العينات مع المياه النقية شطف الأنابيب ) .

​التحكم الذكي وإدارة البيانات​

​إعدادات البرنامجمن خلال شاشة تعمل باللمس أو برامج الكمبيوتر لتحديد معايير أخذ العينات ( الوقت ، الحجم ، واسطة ، وما إلى ذلك ) ، ودعم مجموعات متعددة من برامج محددة مسبقا التبديل ؛

​تخزين البيانات ونقلهاسجل وقت أخذ العينات ، حجم ، واسطة ، خطأ المعلومات ( سعة التخزين أكثر من 10000 ) يمكن تحميلها إلى منصة الرصد عن طريق RS-232 / 485 ، إيثرنت أو الاتصالات اللاسلكية .

​خطأ إنذارعندما يكون هناك نقص في المياه ، انسداد الأنابيب ، التبريد ، وإمدادات الطاقة غير طبيعي ، وما إلى ذلك ، من خلال الصوت والضوء إنذار أو رسالة عن بعد موجه .

` 2 ` متطلبات مؤشرات الأداء

` 3 ` متطلبات التكيف البيئي

​نطاق درجة الحرارةدرجة حرارة بيئة العمل - 10 ~ 40 ℃ ( بعض النماذج في الهواء الطلق - 20 ~ 50 ℃ ) ؛

​نطاق الرطوبةالرطوبة النسبية ≤ 90 ٪ ( لا التكثيف ) ؛

​مستوى الحمايةفي الهواء الطلق تركيب نموذج يجب أن تصل إلى IP65 وما فوق ( الغبار والماء لمنع المطر والغبار الغزو ) ؛

​القدرة المضادة للتشويشيمكن أن تحمل 50 هرتز / 100 الخامس / م تدخل المجال الكهربائي ، 10 الخامس / م تدخل المجال المغناطيسي والاهتزاز الميكانيكية ( وفقا غيغابايت / تي 17626 سلسلة إي إم سي القياسية ) .

` 4 ` متطلبات السلامة والموثوقية

​السلامة الكهربائيةمقاومة التأريض ≤ 4 Ω ، مقاومة العزل ≥ 100 م Ω ( لمنع تسرب الكهرباء من المخاطر ) ؛

​​材料安全性​المكونات التي تأتي في اتصال مع عينات المياه ( على سبيل المثال ، وخطوط الأنابيب ، زجاجات أخذ العينات ) يجب أن تستوفي المعايير الغذائية أو التحليلية الصف ( تجنب الإفراج عن المواد السامة وتلوث عينات المياه ) ؛

​خدمة الحياةالمكونات الرئيسية ( مثل المضخات والصمامات ، وحدات التبريد ) تصميم الحياة أكثر من 3 سنوات ، آلة متوسط الوقت ( متوسط الأجل ) أكثر من 5000 ساعة .

​انقطاع التيار الكهربائي حمايةدعم يو بي إس يو بي إس أو المدمج في البطارية ( الحفاظ على التبريد وتخزين البيانات أكثر من 72 ساعة ) ، بعد انقطاع التيار الكهربائي تلقائيا حفظ المعلمات الحالية وأخذ العينات السجلات .

طريقة الاختبار

الكشف عن نوعية المياه التلقائي العيناتالظروف البيئية القياسية( درجة الحرارة 20 ± 2 ℃ ، الرطوبة النسبية 45 ٪ ~ 55 ٪ ) ، تغطية اختبار التحقق من وظيفة ، واختبار الأداء ، والقدرة على التكيف البيئي والسلامة والموثوقية التقييم ، وأساليب محددة على النحو التالي :

( أ ) الكشف عن الوظائف الأساسية

​نموذج التحقق​

​توقيت أخذ العيناتتعيين فترات زمنية محددة ( على سبيل المثال ، كل 30 دقيقة ) ، بدء أخذ العينات وتسجيل الوقت الفعلي أخذ العينات نقطة الانحراف عن القيمة المحددة مسبقا ( مع دقة عالية توقيت ) ؛

​نسبة تدفق العيناتربط معيار تدفق متر ( الدقة ≤ ± 0.5 في المائة ) ، محاكاة تدفق مختلفة ( على سبيل المثال ، 5 متر مكعب / ساعة ، 20 متر مكعب / ساعة ) ، والتحقق من ما إذا كانت العلاقة بين حجم العينة و معدل التدفق مع مجموعة قيمة .

​الحدث يؤدي إلى أخذ العيناتمن خلال مولد إشارة الخارجية ( على سبيل المثال ، والتتابع التناظرية إشارة الزائد ) يؤدي إلى أخذ العينات ، والكشف عن إشارة من المدخلات إلى بداية أخذ العينات من تأخير الوقت ( مع الذبذبات أو مسجل بيانات ) .

​الحفاظ على وظيفة الكشف عن عينات المياه​

​تأثير التبريدوضع العينات في درجة حرارة الغرفة ، وقياس درجة حرارة الماء كل 10 دقائق بعد بدء التبريد ( مع دقة ميزان الحرارة ) ، حتى درجة الحرارة مستقرة في 2 ~ 5 ℃ ( تذبذب ≤ ± 2 ℃ المؤهلين ) ؛

​حفظ وكيل المضافةالتحقق من إضافة كمية من وزنها أو المعايرة ( على سبيل المثال ، إضافة 5 مل من حمض الهيدروكلوريك ، إضافة حجم الخطأ في القياس الفعلي هو أقل من ± 2 في المائة ) .

` 2 ` كشف مؤشرات الأداء

​أخذ العينات اختبار الدقة​

باستخدام معيار قياس اسطوانة ( الدقة ± 0.1 مل ) أو ميزان الكتروني ( الدقة ± 0.01 ز ، كثافة المياه 1 غ / مل ) مباشرة قياس حجم العينة ، وأخذ العينات 10 مرات متتالية ، وحساب متوسط قيمة واحدة خطأ ( خطأ = | قيمة واحدة - متوسط قيمة | / متوسط قيمة × 100 ٪ ) ، تتطلب أقل من ± 5 ٪ ؛

عند أخذ العينات مع نفس النسبة ، مقياس الجريان إشارة حجم العينة يتم تسجيلها بشكل متزامن ، معامل الارتباط الخطي ( ص ≥ 0.999 ) و نسبة الخطأ ( أقل من ± 2 في المائة ) محسوبة .

​اختبار دقة الوقت​

مجموعة توقيت برنامج أخذ العينات ( على سبيل المثال ، كل ساعة نقطة أخذ العينات ) ، تشغيل 24 ساعة متتالية ، سجل الوقت الفعلي أخذ العينات و نظرية الانحراف ( خطأ = | الوقت الفعلي - نظرية الوقت | / نظرية الوقت × 100 ٪ ) ، شرط ≤ ± 1 ٪ .

​التحكم في درجة الحرارة اختبار​

في وضع التبريد ، وأجهزة الاستشعار درجة الحرارة ( الدقة ± 0.1 ℃ ) وضعت بالقرب من زجاجة العينة ، درجة حرارة الماء سجلت كل 5 دقائق ، ورصد مستمر لمدة 2 ساعة .

​اختبار التكرار​

10 مرات أخذ العينات المستمر ( على سبيل المثال ، 50 مل في كل مرة ) ، وزن كل عينة من المياه مع دقة التوازن ، وحساب الانحراف المعياري النسبي ( RSD = الانحراف المعياري / متوسط * 100 ٪ ) ، تتطلب أقل من 2 ٪ .

` 3 ` الكشف عن التكيّف البيئي ( اختيارياً ، فيما يتعلق بالمناظر الخاصة )

​اختبار درجة حرارة عالية / منخفضةوضع العينات في ارتفاع وانخفاض درجة الحرارة اختبار مربع ( على سبيل المثال - 10 ℃ أو 40 ℃ ) ، بعد 2 ساعة من الاستقرار ، اختبار وظيفة أساسية ( على سبيل المثال ، وأخذ العينات ، والتبريد ، ونقل البيانات ) أمر طبيعي .

​اختبار الرطوبةوضع في بيئة الرطوبة 95 ٪ ± 3 ٪ لمدة 48 ساعة ، والتحقق من ما إذا كان خط أنابيب التكثيف ، دائرة كهربائية قصيرة .

​اختبار الاهتزازمحاكاة الاهتزاز النقل ( تردد 10 ~ 50 هرتز ، تسارع 1 ~ 5 ز ) للكشف عن سلامة هيكل واستقرار العينات .

اختبار السلامة والموثوقية

​السلامة الكهربائيةقياس مقاومة العزل ( أكثر من 100 م Ω ) بين خط الكهرباء و السكن مع عزل المقاومة اختبار ، اختبار مقاومة التأريض ( أقل من 4 Ω ) ؛

​انقطاع التيار الكهربائي حمايةقطع إمدادات الطاقة الرئيسية يدويا ، ومراقبة ما إذا كان الحفاظ على تشغيل وحدة التبريد ( أكثر من 72 ساعة ) و ما إذا كان سجل العينات المفقودة ( من خلال التحقق من تخزين البيانات ) ؛

​​材料安全性​محتوى المعادن الثقيلة ( مثل الرصاص والكادميوم ) و المواد العضوية ( مثل المركبات العضوية المتطايرة ) في غمر الحل ( ينبغي أن تكون أقل من الحد من GB / T 14848-2017 " نوعية المياه الجوفية الموحدة " ) .

رابعاً - الخلاصة والتوقعات

نوعية المياه التلقائي العينات هي المعدات الأساسية في نظام مراقبة نوعية المياه ." أخذ العينات بدقة ، والحفاظ على موثوقية التحكم الذكي ، والتكيف مع البيئة "طريقة الاختبار يجب أن يكون وفقا لمعايير صارمة لضمان أن المعدات في التطبيق العملي لتلبية متطلبات الامتثال والعلمية .

في المستقبل ، مع تطور تكنولوجيا الرصد على الانترنت ، ونوعية المياه التلقائي العينات" التكامل متعدد الوظائف ( على سبيل المثال ، متعدد المعلمة على الخط تحليل الربط ) ، التصغير ( المحمولة في حالات الطوارئ أخذ العينات ) ، ذكي ( منظمة العفو الدولية التكيف استراتيجية أخذ العينات ) " .وفي الوقت نفسه ، فإنه يحتاج إلى مزيد من التحسين من المواد المضادة للتلوث الأداء ( الحد من عينة المياه المتبقية والامتزاز تدخل ) وانخفاض استهلاك الطاقة تصميم ( التكيف مع القيود المفروضة على إمدادات الطاقة في المناطق النائية ) من أجل توفير المزيد من الدعم التقني من أجل تحسين البيئة المائية .

​الحواشيفي عملية التفتيش والقبول ، يجب أن تكون جنبا إلى جنب مع معايير محددة ( على سبيل المثال ، أحدث نسخة من الحاج / تي 372 أو متطلبات إدارة حماية البيئة المحلية ) و مواصفات المعدات المعلمات .