便攜式COD測定儀的主要結構與工作原理

便攜式COD測定儀(yi) 是針對現場快速檢測水體(ti) 化學需氧量（COD）設計的設備，廣泛應用於(yu) 環保執法、應急監測、汙水處理現場巡檢等場景。其核心優(you) 勢在於(yu) 體(ti) 積小巧、操作簡便、檢測快速，通過整合采樣、消解、檢測等功能模塊，實現“即采即測”，而工作原理則圍繞化學消解與(yu) 光學檢測的協同展開，確保在簡化操作的同時保障數據準確性。

一、主要結構

便攜式COD測定儀(yi) 的結構圍繞“功能集成化、操作輕量化”設計，核心模塊涵蓋采樣預處理、消解反應、光學檢測、控製與(yu) 顯示四大係統，各模塊相互銜接且適配便攜需求：

1、采樣與(yu) 預處理模塊

該模塊負責獲取代表性水樣並去除幹擾，確保後續檢測準確。通常包含專(zhuan) 用采樣管（適配不同水樣容器，如試劑管、采樣瓶）與(yu) 簡易預處理組件：若水樣含大顆粒雜質（如泥沙、纖維），配備小型過濾裝置（如一次性濾膜、濾網），過濾掉雜質避免堵塞後續管路；部分儀(yi) 器還集成稀釋功能（如定量加液器），針對高濃度COD水樣（如工業(ye) 廢水），可按比例快速稀釋至檢測量程內(nei) ，無需額外借助實驗室設備。預處理模塊設計緊湊，多為(wei) 一次性或易清潔部件，減少現場操作複雜度。

2、消解反應模塊

消解是COD檢測的核心步驟，該模塊通過控製溫度與(yu) 反應時間，實現水樣中有機物的氧化分解。核心部件為(wei) 小型恒溫消解器，采用加熱方式（如金屬加熱塊、紅外加熱），可快速升溫至消解所需溫度並保持穩定；配備專(zhuan) 用消解管（耐高溫、耐腐蝕材質），水樣與(yu) COD檢測試劑（如重鉻酸鉀、硫酸銀催化劑）在管內(nei) 混合後，放入消解器中完成反應。為(wei) 適配便攜需求，消解器體(ti) 積小巧、功耗低，部分儀(yi) 器采用電池供電即可完成單次消解，且消解時間短（遠快於(yu) 實驗室傳(chuan) 統消解），滿足現場快速檢測需求。

3、光學檢測模塊

光學檢測模塊用於(yu) 定量分析消解後水樣的COD濃度，核心基於(yu) “比色法”原理，包含光源、檢測單元與(yu) 信號處理組件。光源多采用LED燈（壽命長、能耗低、光強穩定），可發射特定波長的光線（適配COD檢測試劑的顯色反應）；檢測單元由比色皿（或直接使用消解管作為(wei) 比色容器，減少轉移步驟）與(yu) 光電傳(chuan) 感器組成，光線穿過顯色後的水樣時，部分光線被吸收，傳(chuan) 感器檢測透過光的強度；信號處理組件將光信號轉換為(wei) 電信號，再通過內(nei) 部算法計算出COD濃度值。光學模塊設計密封良好，可避免外界光線幹擾，確保檢測精度。

4、控製與(yu) 顯示模塊

該模塊是儀(yi) 器的“操作中樞”，負責協調各模塊運行與(yu) 數據呈現。控製單元采用小型單片機或嵌入式係統，可預設消解溫度、反應時間、檢測波長等參數，也支持用戶根據需求微調；配備簡易操作界麵（如按鍵、觸摸屏），操作步驟簡潔，無需專(zhuan) 業(ye) 技術人員即可快速上手。顯示模塊多為(wei) 小型液晶屏，可實時顯示消解溫度、剩餘(yu) 時間、檢測結果等信息，部分儀(yi) 器還支持數據存儲(chu) （如記錄檢測時間、水樣編號）與(yu) 簡單數據導出（如通過USB接口、藍牙），方便後續數據整理與(yu) 溯源。此外，模塊還集成電源管理功能，適配電池（充電鋰電池）與(yu) 外接電源，滿足戶外無供電場景使用。

二、工作原理

便攜式COD測定儀(yi) 的工作原理基於(yu) “化學氧化-光學比色”的協同過程，核心是通過消解反應將有機物轉化為(wei) 可定量的物質，再通過光學檢測確定COD濃度，具體(ti) 流程如下：

1、水樣預處理與(yu) 試劑混合

現場采集水樣後，若含雜質需先通過預處理模塊過濾，去除大顆粒懸浮物；高濃度水樣則按比例稀釋至儀(yi) 器檢測量程內(nei) 。隨後，將定量水樣與(yu) COD檢測試劑（氧化劑、催化劑等）依次加入專(zhuan) 用消解管中，輕輕搖勻使試劑與(yu) 水樣充分混合——試劑中的氧化劑（如重鉻酸鉀）在酸性條件與(yu) 催化劑（如硫酸銀）作用下，可與(yu) 水樣中的有機物發生氧化還原反應。

2、恒溫消解反應

將裝有混合液的消解管放入消解反應模塊，啟動消解程序。儀(yi) 器通過加熱模塊快速將消解管溫度升至設定值（適配氧化劑與(yu) 有機物反應的最佳溫度），並保持穩定溫度與(yu) 反應時間。在此過程中，氧化劑將水樣中的有機物氧化分解為(wei) 二氧化碳與(yu) 水，自身則被還原為(wei) 低價(jia) 態離子（如重鉻酸鉀被還原為(wei) 三價(jia) 鉻離子），反應完成後，水樣顏色會(hui) 隨COD濃度變化而改變（如COD濃度越高，生成的低價(jia) 態離子越多，水樣顏色越深）。

3、光學檢測與(yu) 濃度計算

消解完成後，待消解管冷卻至室溫（部分儀(yi) 器支持趁熱檢測，通過溫度補償(chang) 修正偏差），將其放入光學檢測模塊的比色位。儀(yi) 器啟動光學檢測程序：光源發射特定波長的光線穿過水樣，水樣中的低價(jia) 態離子會(hui) 吸收部分光線，透過光的強度與(yu) 離子濃度（間接反映COD濃度）呈負相關(guan) （朗伯-比爾定律）。光電傳(chuan) 感器檢測透過光的強度，將光信號轉換為(wei) 電信號後傳(chuan) 輸至信號處理單元；單元通過內(nei) 部校準曲線（出廠前預設，基於(yu) 標準COD溶液標定）計算出對應的COD濃度值，最終在顯示模塊呈現檢測結果。整個(ge) 過程從(cong) 水樣預處理到出結果，通常可在數十分鍾內(nei) 完成，滿足現場快速檢測需求。

三、結論

便攜式COD測定儀(yi) 的結構設計以“便攜化、集成化”為(wei) 核心，通過采樣預處理、消解反應、光學檢測、控製顯示四大模塊的協同，實現現場快速檢測；工作原理則基於(yu) “化學氧化-光學比色”，在簡化操作的同時保障數據準確性。這種結構與(yu) 原理的適配性，使其既能滿足環保執法、應急監測等場景對“快速、便捷”的需求，又能提供可靠的COD濃度數據，為(wei) 現場水質評估、汙染排查提供及時支撐，有效彌補了實驗室COD檢測“耗時久、需專(zhuan) 業(ye) 操作”的不足。