专利名称：恒流恒压液流调节装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种保持液流在恒流和恒压的方法和设备，具体涉及一种为化学监测器提供恒流恒压而同时消除了由压力和液流控制系统造成的试样液流浪费或损失的系统。
高纯水的取样系统必须要进行精心设计，以便能够取得和分析具有代表性的试样。取样系统典型地包括需要恒流和恒压的液体监测器或分析器，从而保持试样的准确性。要求恒定流速的取样系统的例子可以在美国专利NO4472354和本申请发明人提出的题为“化学监测器系统”的西屋公司专利申请(西屋公司文件NO53896)中找到。如果在这样一种系统中液流不恒定，则在试样管道中的细粒沉积物便会受到搅动並被带到试样管道的末端，形成不具代表性的脉冲。沉积物的搅动还会改变可溶性杂质的浓度，因为众所周知，普通微粒沉积物具有离子交换特性。对取样系统的第二个重要要求是能为监测器提供恒定的输出压力。由于流速的变化，监测器也会容易产生不稳定的响应变化。有些商店里卖的监测器利用调节针阀的方法来控制液流，这种方法不能补偿入口压力的变化。
先有技术采用两种方法来对付这些问题。第一种办法是设法使恒定液流通过监测器，而在监测器停止使用时容许液流变化。这可以利用监测器20的针阀来实现，并导致在使受到扰动的那些液体流过监测器的同时需要给系统提供很长的稳定时间。在这一期间的监测数据是不可靠的。第二种办法是提供一种如
图1所示的恒定液位差系统。液体源10的液体经过管道系统12流到监测器20，管道系统12包括一段液位差管道14，该液位差管道在高于通向监测器20的试样管道入口的特定高度18处具有一个通向大气的出口16。过量的试样溶液从出口16流出並通过排液装置22除去，所以在这个系统上施加的压力是有限的。为了达到15磅/平方英寸的压力，要求管道14约高30英尺。这种系统可在液流相当恒定的情况提供恒定的压力，但是浪费试样液体。这种系统依靠监测器的针阀来调节压力变化。如果监测器20没有针阀，则试样由于液流偏差而产生误差。从出口16流出的液体暴露于空气，因而液体受到污染，使液体不能回送到液源10。高纯水很昂贵，这样的系统浪费了宝贵的液体。
如上述有关申请中所叙述的，为便于使监测器和不同的液体源经常地相连接和脱开而采用多路管道配置时，保持恒流和恒压的问题会更加难办，主要是因为多路开关配置的开关速度可与系统中一些监测器的稳定时间相当。如果在稳定时间或临近稳定时间进行开关，则不能得到一致的试样。
本发明的主要目的是提供一种液流取样调节系统，该系统即使在系统的条件不断发生变化的情况下仍可以保持恒流和恒压。
根据上述的目的，本发明属于一种适合于从一个压力液体源提供可控液体流的液流取样和调节系统，其特征在于，压力调节阀配置在从上述液体源装置来的液体管道上;计量阀配置在上述压力调节阀下游的上述液体管道中;反压调节阀配置在上述计量阀下游的上述液体管道中，而恒流和恒压取样液体源被连接在上述计量阀和上述反压调节阀之间的上述管道上。
由于该系统是从在计量阀和反压调节阀之间的位置使液体供给监测器，所以能将恒定的液体流和压力提供给监测器。经过反压调节阀流出系统的液体经回流排液装置被送回液体源。在第一级压力或第二级压力上可以提供第二级压力调节以增加压力稳定性。
根据附图中仅作为例子的最佳实施例的下列说明，可以更容易地理解本发明，这些附图是图1表示出使液体暴露于大气的压力调整有限的先有技术方法。
图2示出本发明装置，它从液体源28向监测器24-26提供恒定的液流压力和恒定的液流。
从液体源向监测器24-26提供恒定压力和恒定液流而不损失或污染液体的系统示于图2。当液体源28是羝⒌缦低持械囊禾骞艿朗保涸 8来的入口压力为每平方英寸200磅或更高。液体源28通过管道32连接到压力调节阀30上。压力调节阀30可从Tescom公司买到，型号为44-3462524，它在管道34中保持例如3.5kg/cm2的压力。在管道34中压力恒定的液体加到计量阀36上，计量阀36例如可采用Newpro公司的SeriesM或L计量阀，或用Hoke公司的2300系列计量阀。在压力调节阀30和计量阀36之间大约产生每平方英寸50磅的压力。计量阀36的输出是管道38，管道38与反压调节阀40连接，管道40再接到回流排放装置41上，回流排放装置41将过量的液体送回液体源28。反压调节阀40例如可用Tesom公司的26-3225-44型阀。反压调节阀40被调定到在管道38中保持例如每平方英寸30磅的恒定压力。当计量阀36被设定在特定的启开位置时，此阀门装置将从入口管道34中引出恒定的流体流。液体流量依赖于计量阀门36启开的程度，在给定的启开程度，该阀门将产生与流过阀门36相关连的压降。因为通过计量阀门36的入口和出口压力可以被调节，所以可以确定和调节通过计量阀门36的流量和由其产生的压力。监测器的液体试样可从计量阀门36和反压阀门40之间的管道38上引出，如由管道42和监测器25所例示的那样。由压力调节阀门45和集流阀门46和48提供了第二级压力调节。压力调节阀门45最好与阀门40的型号一样，但它具有不同的压力调置，而关闭阀门46和48可以从许多厂家买到。虽然第二级压力调节不是经常必需的，因而只是一种可供选择的调节，但是第二级压力调节改进了加到监测器24和26上的压力稳定性，因而改进了流过监测器24和26的液流的稳定性和准确性。此第二级也可以在第二级上提供不同的出口压力並同时保持由第一级得到的所有好处。监测器24和26连接到集流阀门46和48的下游，监测器26具有一个插入的“3通1”多路阀门50，该阀门可使监测器26连续选择若干不同压力和不同流量的被调节源管线。如上述美国专利申请中所说明的，在多路监测器系统中，若干阀门50由计算机控制，阀门50的数目和每个阀门被启开的具体时间是不可预测的，一般被看作准随机变量。在操作期间，当试样液体由监测器24、25或26排出时，反压调节阀门40的压力稍微降低，此时阀门40采取关闭和减小流过的流量的方法补偿减小的压力。在此过渡期间，计量阀36保持恒定的流量。检测器的流量则很快由通过反向阀门40的流量的减少而得到补偿，而同时压力回收所希望的压力。
上述系统提供准确的取样技术所要求的恒定试样液体流量和恒定监测器液体流速所要求的恒定输出压力。该系统具有上述特征但不向大气开口，从而可使试样液体通过阀门40被收集並被泵回液体源28。适当选择由压力调节阀提供的压力，该系统可以向监测器提供任何希望的入口压力，如果监测器是一种需要高压来装载富集柱的离子色谱仪，这是特别重要的，否则还需要一个泵。
权利要求
1.一种适合于从一个压力液体源提供可控液体流的液体流取样和调节系统，其特征在于，压力调节阀门(30)配置在从上述液体源装置(28)来的液体管道上；计量阀门(36)配置在上述压力调节阀门(30)下游的上述液体管道中；反压调节阀门(40)配置在上述计量阀门(36)下游的上述液体管道中，而恒流和恒压取样液体源被连接在上述计量阀门(36)和上述反压调节阀门(40)之间的上述管道上。
2.一种如权利要求1所述的装置，其特征在于，在上述取样液体源上装有前部压力调节阀门(45);断流阀门(46)连接到上述前部压力调节阀门(45)上，以便增加恒压液体输出的稳定性。
全文摘要
一种液体流取样调节系统，该系统用于化学分析检测器(24-26)，以便可靠地监测例如发电厂中的高压液体源28的液体质量，该系统包括串联的前部压力调节阀门(30)、计量阀门(36)和反压调节阀门(40)。恒压恒流液体由计量阀门(36)和调节阀门(40)之间的连接管道提供。
文档编号G02B27/26GK1038353SQ8810333
公开日1989年12月27日 申请日期1988年6月7日 优先权日1988年6月7日
发明者杰姆·C·博伦斯 申请人:西屋电气公司