一种工业循环水硬度在线测量装置的制作方法

1.本实用新型涉及工业循水中水质在线测量技术领域，特别是涉及一种工业循环水硬度在线测量装置。


背景技术：

2.工业循环水被称为工业生产系统中的血液，而工业循环水运行中需及时监测与合理控制，否则容易导致循环水系统结垢或腐蚀；一旦循环水系统发生结垢或腐蚀，轻则生产效率降低，重则停产检修或设备报废。其中水质硬度一般包括 ca、mg、fe、mn、sr、te、al等容易形成难溶盐类的金属阳离子，是导致工业循环水发生结垢或腐蚀的主要因素，因此硬度工业循环水运行中一项重要的监测与控制指标。目前大多工业循环冷却水的硬度监测主要是人工滴定检测。这种方法虽然较成熟，但是操作繁琐，需配备检测人员，增加运行劳动力成本；且检验间隔大，无法对循环水硬度进行在线监测，监测滞后于运行。这导致循环水的监测和控制不及时、人为因素影响大，形成生产安全隐患，甚至发生结垢或腐蚀后都找不出原因。


技术实现要素：

3.为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供一种工业循环水硬度在线测量装置，该装置可以在线实时测量循环水硬度，无需人工干预，保证了循环水硬度值的及时监测，起到防止循环水结垢和降低循环水腐蚀的风险。
4.为了达到以上目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.一种工业循环水硬度在线测量装置，包括采样单元、加药单元和控制单元；
6.其中，所述采样单元包括采样电动阀、流通池和电动搅拌器，电动搅拌器的搅拌叶片设置在流通池内，所述采样电动阀设置在流通池的水样入口上；
7.所述加药单元包括指示剂试剂瓶、edta标准溶液试剂瓶、指示剂出口电动阀和edta标准溶液出口电动阀；指示剂试剂瓶通过指示剂出口电动阀引入流通池中，所述edta标准溶液试剂瓶通过edta标准溶液出口电动阀引入流通池中；
8.所述控制单元包括与控制器、发光二极管和颜色传感器，发光二极管和颜色传感器设置在流通池的相对两侧；控制器与采样电动阀、指示剂出口电动阀、 edta标准溶液出口电动阀、发光二极管和颜色传感器均电连接。
9.作为本实用新型的进一步改进，所述流通池为柱状透明容器，发光二极管和颜色传感器设置在流通池侧壁的底部位置。
10.作为本实用新型的进一步改进，所述指示剂试剂瓶和edta标准溶液容量瓶对应的滴液管路端部均设置在流通池的顶部。
11.作为本实用新型的进一步改进，所述流通池上设置有水样出口，且水样出口高于水样入口，水样出口高于发光二极管和颜色传感器的安装位置。
12.和现有技术相比较，本实用新型具备如下优点：
13.本实用新型装置使用嵌入式控制器将指示剂通过指示剂出口电动阀滴入流通池内，混合后，使用edta标准溶液出口电动阀向流通池内滴加edta标准溶液，并开启搅拌功能，当颜色传感器接收到流通池内部液体发生变色后，得到 edta标准溶液的滴加量后，即计算出此次测量的循环水硬度。该装置将循环水实现自动在线采集，简单实用且测量循环水硬度准确度高，能够快速获得循环水的硬度值，满足工业循环水的监测任务。相比目前循环水硬度的人工测量，能够快速准确地实现循环水硬度的在线测量，减少人工测量引入的误差，解决了循环水硬度监测的滞后性。
附图说明
14.图1工业循环水硬度在线测量装置；
15.图2工业循环水硬度在线测量方法流程图。
16.其中，1、指示剂试剂瓶；2、edta标准溶液试剂瓶；3、指示剂出口电动阀；4、edta标准溶液出口电动阀；5、电动搅拌器；6、流通池；7、采样电动阀；8、发光二极管；9、颜色传感器；10、控制器。
具体实施方式
17.下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
18.如图1所示，本实用新型的一种工业循环水硬度在线测量装置，包括采样单元、加药单元和控制单元。
19.其中，采样单元包括通过管路相连通的采样电动阀7、流通池6和电动搅拌器5。
20.加药单元包括指示剂试剂瓶1、edta标准溶液试剂瓶2、指示剂出口电动阀3和edta标准溶液出口电动阀4。
21.控制单元包括与控制器10连接的发光二极管8和颜色传感器9。
22.具体的，指示剂试剂瓶1通过指示剂出口电动阀3将指示剂滴入流通池6中， edta标准溶液试剂瓶2通过edta标准溶液出口电动阀4将酸试剂滴入流通池6中；采样电动阀7控制水样进入流通池6中；电动搅拌器5的搅拌叶片安装在流通池6底部，对指示剂、edta标准溶液和水样进行搅拌混合。
23.发光二极管8和颜色传感器9设置在流通池6上相对的位置，发光二极管8 和颜色传感器9均与控制器10电连接。
24.指示剂出口电动阀3和edta标准溶液出口电动阀4均与控制器10电连接。采样电动阀7与控制器10电连接。
25.控制器10控制采样电动阀7、指示剂出口电动阀3和edta标准溶液出口电动阀4开启或关闭，控制发光二极管8开启或关闭，颜色传感器9获取数据信号反馈给控制器10。
26.控制器10优选嵌入式控制器。
27.作为优选地实施例，流通池6为柱状透明容器，发光二极管8和颜色传感器 9设置在流通池6侧壁的底部位置。
28.指示剂试剂瓶1和edta标准溶液容量瓶4对应的滴液管路端部设置在流通池6的顶部。流通池6上设置有水样出口，且水样出口高于水样入口，水样出口高于发光二极管8和颜色传感器9的安装位置。
29.所述的指示剂出口电动阀入口连接指示剂试剂瓶、出口连接流通池；所述的 edta标准溶液出口电动阀入口连接edta标准溶液试剂瓶、出口连接流通池；所述的控制单元包括嵌入式控制器、发光二极管和颜色传感器；所述的嵌入式控制器与发光二极管、颜色传感器、采样电动阀、指示剂出口电动阀、edta标准溶液出口电动阀和电动搅拌器均电连接。
30.控制器采用可以选择现有的硬度控制即可，本技术核心在于提供一种在线测量装置，获取数据，具体计算算法才有现有的集成至控制器即可。本技术不做过多的改进。
31.基于上述工业循环水硬度在线测量装置的测量方法，包括以下步骤：
32.本装置使用两台蠕动泵分别依次向流通池内滴加指示剂和酸试剂，通过光源发射器和光传感器检测循环水水样在流通池内溶液颜色发生变化时，edta标准溶液出口电动阀滴加酸试剂的累计体积，在线计算出该循环水的实时硬度。本实用新型方法可以在无需人工干预的情况下，便捷的实现工业循环水硬度的在线测量。
33.下面结合附图1和附图2对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。
34.实施例
35.如附图1所示，采样电动阀7入口处安装循环水测量水管，保证循环水测量水管内有0.1mpa压力，便于水样可以动态的流入流通池6内，进行在线测量。
36.如附图2所示，当控制器10发出测量指令时，采样电动阀7打开，冲洗流通池6，保证流通池6内水样充足后，搅拌混合下指示剂出口电动阀3滴加0.15ml 指示剂1，edta标准溶液出口电动阀4滴加edta标准溶液直至颜色传感器10 发出溶液发生色彩变化后的停止指令，确认edta标准溶液的滴加量a(ml)，计算此时硬度＝4ammol/l，即满足工业循环水硬度的在线测量要求。
37.具体步骤为：
38.在控制器10发出测量指令后，采样电动阀7打开，冲洗20s流通池6,确保流通池6干净，待测液体充满流通池6后，关闭采样电动阀7。
39.启动指示剂出口电动阀3，将0.15ml指示剂1逐滴滴入流通池6内，打开 edta标准溶液出口电动阀4，开启电动搅拌器5下，将edta标准溶液2逐滴滴入流通池6内。
40.发光二极管8开启，发射光源照射流通池6内的水样，颜色传感器9接收到流通池6内部的水样颜色，当水样颜色未发生变化时，edta标准溶液出口电动阀4继续滴加edta标准溶液2；当水样颜色发生变化时(由红色变到纯蓝色)，关闭edta标准溶液出口电动阀4后，同时停止电动搅拌器5，计算出edta标准溶液2的滴加量a。
41.控制器10计算此时水样的硬度＝4ammol/l。计算出结果后，打开采样电动阀7，冲洗20s后，保证将刚才测量的液体排出流通池6后，关闭采样电动阀 7，完成此次硬度的在线测量。
42.综上所述，本实用新型装置结构简单，可以实现自动化测量过程，本实用新型方法可以在无需人工干预的情况下，便捷的实现控制工业循环水硬度的在线测量。
43.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到
的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。