一種在線鈉表自動堿化測量系統的制作方法
【專利摘要】一種在線鈉表自動堿化測量系統，包括變送器、溢流杯、文丘里管、PLC控制器、pH電極、電動調節閥、流通池和裝有二異丙胺的試劑瓶；裝有二異丙胺的試劑瓶進氣側連接空氣過濾芯，空氣過濾芯與大氣連通；裝有二異丙胺的試劑瓶排氣側連接文丘里管喉部，在裝有二異丙胺的試劑瓶排氣側與文丘里管喉部間的管路上設有帶PLC控制器的電動調節閥；變送器收集pH電極的電位測量信號后，將電流模擬信號傳輸給PLC控制器，通過PLC控制器自動調整電動調節閥開度，使堿化后水樣的pH值在10.5至11之間，實現精確控制。
【專利說明】
一種在線鈉表自動堿化測量系統
技術領域
[0001 ]本實用新型屬于一種用于監測水中痕量級(O?100yg/L)鈉離子的在線鈉表自動堿化測量系統。
【背景技術】
[0002]在線鈉表測量使用的鈉電極屬于玻璃電極，它具有離子選擇性，測量水樣時極易受到H+的干擾，造成測量值比Na+的真實值高。為了避免測量受H+干擾，必須充分堿化水樣，使堿化后水樣的H+濃度小于Na+濃度的千分之一。純水中的Na+含量屬于痕量級，濃度在O?lOOyg/L之間，其準確測量要求堿化后水樣的pH值不低于10.5，進一步提高pH值至11以上時，H+對在線鈉表測量幾乎沒有影響。
[0003]在線鈉表普遍使用二異丙胺作為堿化劑，二異丙胺常壓下易揮發，溶于水呈強堿性。二異丙胺的堿化方式分為兩種:一種是用抽氣栗將二異丙胺蒸汽抽入水樣中，在這種方式下，二異丙胺的進氣量大，堿化后水樣PH值超過11，使水樣過度堿化，造成二異丙胺浪費；另一種是在測量水路中安置文丘里管，利用文丘里管喉部負壓將二異丙胺蒸汽吸入水樣中，堿化效果可以通過觀察二異丙胺在水樣中的氣泡量來估計，這種方式不精確，無法準確判斷水樣是否堿化充分。

【發明內容】

[0004]為了克服上述現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種在線鈉表自動堿化測量系統，能夠準確測量水樣PH值，通過PLC控制器精確控制電動調節閥開度，自動調整水樣pH值在10.5至11之間。
[0005]為了達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0006]—種在線鈉表自動堿化測量系統，包括變送器1、文丘里管2、PLC控制器3、pH電極
4、電動調節閥5、流通池6和裝有二異丙胺的試劑瓶7;所述流通池6設置在堿化系統的溢流杯12的出水端，文丘里管2設置在流通池6與溢流杯12連通的管路上;所述裝有二異丙胺的試劑瓶7排氣側連接文丘里管2喉部;裝有二異丙胺的試劑瓶7排氣側與文丘里管2喉部間的管路上設有帶PLC控制器3的電動調節閥5，裝有二異丙胺的試劑瓶7進氣側連接堿化系統的空氣過濾芯8，空氣過濾芯8與大氣連通;所述變送器I輸入端與設置在流通池6中的pH電極4輸出端連接，變送器I信號輸出端連接PLC控制器3的輸入端，所述PLC控制器3輸出端連接電動調節閥5;
[0007]所述流通池6中，堿化系統的鈉電極9在流通池6進水側的第一個水室內，pH電極4在流通池6進水側的第二個水室內，堿化系統的參比電極1在流通池6進水側的第三個水室內，堿化系統的溫度電極11在流通池6進水側的第四個水室內，四個水室依次連通，第四個水室與流通池6排水側連接的排水管14連通;所述鈉電極9、參比電極10和溫度電極11的輸出端均與變送器I輸入端連接。
[0008]本實用新型通過將變送器I將采集的pH電極4電位測量信號轉換為電流模擬信號，再傳輸給PLC控制器3，PLC控制器3根據PID指令自動調整電動調節閥5開度:當堿化后水樣PH值偏低時，增大電動調節閥5開度，增加二異丙胺的進氣量；當堿化后水樣pH值偏高時，減小電動調節閥5開度，減小二異丙胺的進氣量，調整水樣pH值在10.5至11之間，達到精確控制堿化水樣pH值的目的。
[0009]和現有技術相比較，本實用新型具備如下優點:
[0010]1、在線鈉表測量時，本實用新型堿化系統中二乙丙胺蒸汽的動力來自因水樣流動在文丘里管喉部產生的負壓，與目前市面上大多數在線鈉表使用抽氣栗來堿化水樣相比，本實用新型堿化系統結構更簡單，不需要用電，后期也不需要對抽氣栗進行維護。
[0011]2、本實用新型為了準確測量水樣堿化后的pH值，在流通池中增加了一個pH電極，同時，為了避免對鈉電極帶來影響，PH電極被放置鈉電極的下游，也就是在流通池的第二個水室內。
[0012]3、本實用新型的變送器將pH電極測量值通過電流模擬信號傳輸給PLC控制器，PLC控制器根據PID指令調整電動調節閥開度，控制水樣pH值不低于10.5，確保水樣充分堿化、鈉電極準確測量，控制PH值最高不超過11，不會使水樣堿化過度，造成二乙丙胺的浪費。
【附圖說明】
[0013]附圖是本實用新型的在堿化系統中分布的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]如附圖所示，本實用新型涉及一種在線鈉表自動堿化測量系統，溢流杯12進水端連接進水管13，出水端連接流通池6，溢流端連接排水管14 ；在所述進水管13上設有流量調節閥15，在所述溢流杯12與流通池6間連通的管路上設有流量計16和文丘里管2;所述流通池6中，鈉電極9在流通池6進水側的第一個水室內，pH電極4在流通池6進水側的第二個水室內，參比電極10在流通池6進水側的第三個水室內，溫度電極11在流通池6進水側的第四個水室內，四個水室依次連通，第四個水室與流通池6排水側連接的排水管14連通;所述鈉電極9、參比電極10和溫度電極11的輸出端均與變送器I輸入端連接。裝有二異丙胺的試劑瓶7進氣側連接空氣過濾芯8，空氣過濾芯8與大氣連通;所述裝有二異丙胺的試劑瓶7排氣側連接文丘里管2喉部，所述裝有二異丙胺的試劑瓶7排氣側與文丘里管2喉部之間的管路上設有帶PLC控制器3的電動調節閥5。
[0015]本實用新型的工作原理為:變送器I將采集的pH電極4電位測量信號轉換為電流模擬信號，再傳輸給PLC控制器3，PLC控制器3根據PID指令調整電動調節閥開度:當堿化后水樣PH值偏低時，增大電動調節閥1開度，增加二異丙胺的進氣量；當堿化后水樣pH值偏高時，減小電動調節閥10開度，減小二異丙胺的進氣量，調整水樣pH值在10.5至11之間，達到精確控制堿化水樣pH值的目的。
【主權項】
1.一種在線鈉表自動堿化測量系統，其特征在于:包括變送器(1)、文丘里管(2)、PLC控 制器(3)、pH電極(4)、電動調節閥(5)、流通池(6)和裝有二異丙胺的試劑瓶(7);所述流通池 (6)設置在堿化系統的溢流杯(12)的出水端，文丘里管(2)設置在流通池(6)與溢流杯(12) 連通的管路上;所述裝有二異丙胺的試劑瓶(7)排氣側連接文丘里管(2)喉部;裝有二異丙 胺的試劑瓶(7)排氣側與文丘里管(2)喉部間的管路上設有帶PLC控制器(3)的電動調節閥 (5)，裝有二異丙胺的試劑瓶(7)進氣側連接堿化系統的空氣過濾芯(8)，空氣過濾芯(8)與 大氣連通;所述變送器(1)輸入端與設置在流通池(6)中的pH電極(4)輸出端連接，變送器(I)信號輸出端連接PLC控制器(3)的輸入端，所述PLC控制器(3)輸出端連接電動調節閥 (5)。2.根據權利要求1所述一種在線鈉表自動堿化測量系統，其特征在于:所述流通池(6) 中，堿化系統的鈉電極(9)在流通池(6)進水側的第一個水室內，pH電極(4)在流通池(6)進 水側的第二個水室內，堿化系統的參比電極(1 〇)在流通池(6)進水側的第三個水室內，堿化 系統的溫度電極(11)在流通池(6)進水側的第四個水室內，四個水室依次連通，第四個水室 與流通池(6)排水側連接的排水管(14)連通;所述鈉電極(9)、參比電極(10)和溫度電極(II)的輸出端均與變送器(1)輸入端連接。
【文檔編號】G01N1/28GK205607718SQ201620256055
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月30日
【發明人】潘珺, 劉瑋, 張維科, 姚波
【申請人】西安熱工研究院有限公司