专利名称：一种循环水系统中自动加药剂的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水处理技术，特别是工业循环水系统中的水处理的方法和装置。
背景技术：
工业生产中经常使用循环水系统对某些设备进行冷却等，通常为了节省水资源或操作不方便等原因循环水系统中的水很少进行更换，而循环系统中的水长时间不进行更换必然带来腐蚀和结垢等问题，严重影响循环水系统的使用。
为了控制循环水系统中的水的腐蚀、结垢问题，通常是投加一定浓度的缓蚀、阻垢剂等药剂。要想获得良好的水处理效果，除选用优良配方的药剂外，关键是要将投加的药剂的浓度严格控制在该药剂的最佳浓度值上，因为药剂浓度过低对系统产生不良后果，药剂浓度过高对资源造成浪费。
目前，循环水系统一般采用人工加药剂，通过分析循环水系统中的水样品取得循环水系统中药剂的浓度，根据取得的循环水系统中的药剂浓度人工控制计量泵，通过计量泵将一定计量的药剂投加到循环水系统中，而药剂在循环水系统中处于一直被消耗的状态。目前使用的方法，在取得循环水系统中药剂浓度后，需要人工操作计量泵的开度，实现向循环水系统中加药剂速度的调整，因为药剂处于一直被消耗的状态，药剂浓度是动态的，所以人工控制加药剂的速度具有严重的滞后性，不能在掌握了浓度后马上进行计量泵开度的调整，对将药剂的浓度控制在最佳浓度值上有很大的影响。
如何在获取循环水系统中的药剂浓度后，及时根据获取的药剂浓度自动调节加药剂的速度，成为很重要的一个研究课题。
发明内容
针对上述缺陷，本发明提供一种循环水系统中自动加药剂的方法和装置，能够在获取循环水系统中的药剂浓度后，及时根据获取的药剂浓度自动调节加药剂的速度，从而使循环水系统中的药剂浓度控制在最佳浓度值上。
本发明提供的循环水系统中自动加药剂的方法，该方法包括，所需加入的药剂通过计量泵加入到循环水系统中，所述计量泵的输入端和输出端分别连通储药罐和所述循环水系统，其特征在于，还进一步包括以下步骤在上述药剂中添加一定比例的荧光剂，所述荧光剂与该药剂在所述循环水系统中的消耗是同步的；用单色光照射循环水系统中的一定体积的水样品，使所述水样品中的荧光剂产生荧光，通过光电转换装置将所述荧光转换为电流；所述电流输入到智能仪表；智能仪表根据所述电流的电流值控制所述计量泵的开度。
优选地，在所述光电转换装置的光输入端前设置上述单色光不能透过的滤光片。
优选地，在所述循环水系统中设置支流，并将所述支流中流动的水作为上述水样品。
优选地，上述电流经过放大后输入到智能仪表。
优选地，上述电流经过放大后输入到运算模块，所述运算模块将所述电流的电流值换算成药剂的浓度值，并控制显示装置显示所述浓度值。
优选地，上述智能仪表根据所述电流的电流值控制所述计量泵的开度具体通过以下步骤实现在所述智能仪表中设定标准值；智能仪表将所述电流的电流值与所述设定的标准值进行比较；如果上述电流值小于上述标准值，所述智能仪表控制上述计量泵，并使之开度增加，上述计量泵开度增加的幅度由上述电流值与标准值差数的大小决定；如果上述电流值大于上述标准值，所述智能仪表控制上述计量泵，并使之开度减小，上述计量泵开度减小的幅度由上述电流值与标准值差数的大小决定；如果上述电流值等于上述标准值，所述智能仪表控制上述计量泵，并使之开度保持不变。
与现有技术相比，本发明提供的循环水系统中自动加药剂的方法，在加入到循环水系统中的药剂中添加一定浓度的荧光剂，采用单色光照射一定体积的循环水系统中的水样品中的荧光剂，并使之产生荧光，用光电转换装置将所述荧光转换成电流，荧光强度与电流数值之间是线性关系，而荧光强度与荧光剂的数量是线性关系，又由于所述水样品的体积一定，所以荧光强度与所述水样品中荧光剂浓度成线性关系，从而所述电流数值与所述水样品中荧光剂的浓度成线性关系，又由于荧光剂是根据一定比例添加到药剂中的，所以所述电流数值与循环水系统中的药剂浓度成线性关系，因而智能仪表可以根据接收到的电流的电流值对计量泵的开度进行控制，由于药剂是通过计量泵加入到循环水系统中，所以智能仪表对计量泵开度的控制实际上就是对加入药剂的速度进行控制，至此，该方法实现了获取循环水系统中的药剂浓度后及时根据获取的药剂浓度自动调节加药剂的速度。
在本发明的优选方案中，在光电转换装置的光输入端前设置上述单色光不能透过的滤光片，所述单色光与荧光剂产生的荧光的波长是不一样的，本发明根据这一特性设置滤光片，使单色光不能进入光电转换装置的光输入端，从而保证光电转换装置接收到的光都是荧光剂发出的荧光，进而确保测量的药剂浓度的精确性。
在本发明的优选方案中，在循环水系统中设置支流，并将所述支流中流动的水作为水样品，从而确保水样品中的药剂浓度与循环水系统中的药剂浓度的一致性和实时性，进而保证加药剂速度的调整建立在精确的实时的药剂浓度的基础上，有利于本发明实现将循环水系统中的药剂浓度控制在最佳浓度值上。
在本发明的优选方案中，光电转换装置输出的电流经过放大后输入到运算模块，所述运算模块将所述电流的电流值换算成药剂的浓度值，并控制显示装置显示所述浓度值，方便操作人员及时的了解实时的循环水系统中的药剂浓度，更加的人性化，方便操作人员的操作。
同时，本发明提供一种循环水系统中自动加药剂的装置，该装置运用了上述方法的理论，原理是一样的。
总而言之，本发明提供的循环水系统中自动加药剂的方法和装置，能够实时获取精确的循环水系统中的药剂浓度，并且及时根据获取的药剂浓度自动调节加药剂的速度，从而确保循环水系统中的药剂浓度稳定在最佳浓度值上，同时该方法不需要过多的人为操作，避免了操作失误。
图1是本发明实施例的装置连接图；具体实施方式
本发明的第一实施例。
一种循环水系统中自动加药剂的方法，该方法包括所需加入的药剂通过计量泵加入到循环水系统中，所述计量泵的输入端和输出端分别连通储药罐和所述循环水系统；在所述药剂中添加一定比例的荧光剂，所述荧光剂与该药剂在所述循环水系统中的消耗是同步的；(智能仪表接收到光电转换装置输出的电流的电流值和水样品中的荧光剂浓度成线性关系，在药剂中添加的荧光剂的比例一定从而保证所述电流值和水样品中药剂浓度的线性关系，当药剂中添加的荧光剂比例调整后，通过改变智能仪表中的程序同样可以。选择与药剂在循环水系统中消耗同步的荧光剂，所谓消耗同步是指荧光剂与药剂在同一时间内消耗的比例相同，从而保证荧光剂浓度与药剂浓度之间的线性关系，荧光剂的种类很多，本发明是在进行了大量实验后发现了此种与药剂的消耗同步的荧光剂。)用单色光照射循环水系统中一定体积的水样品，并使所述水样品中的荧光剂产生荧光，通过光电转换装置将所述荧光转换为电流；(所述水样品是循环水系统中流动的水或从循环水系统中分离出来的水，光电转换装置输出的电流与输入的荧光强度之间是线性关系，而荧光强度与荧光剂的数量之间也是线性关系，而荧光剂的数量与水样品中荧光剂的浓度之间的线性关系，是建立在单色光照射到的水样品的体积一定的基础上的，因此，在智能仪表的程序确定后，应该保证单色光照射到的水样品的体积一定。)所述电流输入到智能仪表；
智能仪表根据所述电流的电流值控制所述计量泵的开度。
(电流处于某一电流值时，智能仪表根据设定的程序给计量泵输出控制信号，对计量泵的开度进行控制，从而实现控制加药剂的速度。)本发明实施例提供的循环水系统中自动加药剂的方法，在加入到循环水系统中的药剂中添加一定浓度的荧光剂，采用单色光照射一定体积的循环水系统中的水样品中的荧光剂，并使之产生荧光，用光电转换装置将所述荧光转换成电流，荧光强度与电流数值之间是线性关系，而荧光强度与荧光剂的数量是线性关系，又由于所述水样品的体积一定，所以荧光强度与所述水样品中荧光剂浓度成线性关系，从而所述电流数值与所述水样品中荧光剂的浓度成线性关系，又由于荧光剂是根据一定比例添加到药剂中的，所以所述电流数值与循环水系统中的药剂浓度成线性关系，因而智能仪表可以根据接收到的电流的电流值对计量泵的开度进行控制，由于药剂是通过计量泵加入到循环水系统中，所以智能仪表对计量泵开度的控制实际上就是对加入药剂的速度进行控制，至此，该方法实现了获取循环水系统中的药剂浓度后及时根据获取的药剂浓度自动调节加药剂的速度。
本发明的第二实施例。
一种循环水系统中自动加药剂的方法，该方法包括所需加入的药剂通过计量泵加入到循环水系统中，所述计量泵的输入端和输出端分别连通储药罐和所述循环水系统；在所述药剂中添加一定比例的荧光剂，所述荧光剂与该药剂在所述循环水系统中的消耗是同步的；(智能仪表接收到光电转换装置输出的电流的电流值和水样品中的荧光剂浓度成线性关系，在药剂中添加的荧光剂的比例一定从而保证所述电流值和水样品中药剂浓度的线性关系，当药剂中添加的荧光剂比例调整后，通过改变智能仪表中的程序同样可以。选择与药剂在循环水系统中消耗同步的荧光剂，所谓消耗同步是指荧光剂与药剂在同一时间内消耗的比例相同，从而保证荧光剂浓度与药剂浓度之间的线性关系，荧光剂的种类很多，本发明是在进行了大量实验后发现了此种与药剂的消耗同步的荧光剂。)在所述循环水系统中设置支流，并将所述支流中流动的水作为上述水样品，用单色光照射所述水样品，并使所述水样品中的荧光剂产生荧光，通过光电转换装置将所述荧光转换为电流，在所述光电转换装置的光输入端前设置上述单色光不能透过的滤光片；(在光电转换装置的光输入端前设置上述单色光不能透过的滤光片，所述单色光与荧光剂产生的荧光的波长是不一样的，本发明实施例根据这一特性设置滤光片，使单色光不能进入光电转换装置的光输入端，从而保证光电转换装置接收到的光都是荧光剂发出的荧光，进而确保测量的药剂浓度的精确性。在循环水系统中设置支流，并将所述支流中流动的水作为水样品，从而确保水样品中的药剂浓度与循环水系统中的药剂浓度的一致性和实时性，进而保证加药剂速度的调整建立在精确的实时的药剂浓度的基础上，有利于本发明实现将循环水系统中的药剂浓度控制在最佳浓度值上。光电转换装置输出的电流与输入的荧光强度之间是线性关系，而荧光强度与荧光剂的数量之间也是线性关系，而荧光剂的数量与水样品中荧光剂的浓度之间的线性关系，是建立在单色光照射到的水样品的体积一定的基础上的，采用单色光照射在循环水系统的支流中流动的水，可以保证单色光照射到的样品水的体积一定。)所述电流经过放大后输入到智能仪表；(由于光电转换装置输出的电流比较微弱，将所述电流输入到智能仪表前进行放大，有利于智能仪表的正常工作。)上述电流经过放大后输入到运算模块，所述运算模块将所述电流的电流值换算成药剂的浓度值，并控制显示装置显示所述浓度值；(运算模块根据设定的程序将上述经过放大的电流的电流值换算成药剂的浓度值，并输出控制信号给显示装置，使显示装置显示所述浓度值。)在所述智能仪表中设定标准值；(所述标准值对应的药剂浓度是使用该药剂的最佳浓度值，当智能仪表接收到的电流的电流值等于该标准值时，说明此时循环水系统中的药剂浓度正好是使用该药剂的最佳浓度。)智能仪表将所述电流的电流值与所述标准值进行比较；如果上述电流值小于上述标准值，所述智能仪表控制上述计量泵，并使之开度增加，上述计量泵开度增加的幅度由上述电流值与标准值差数的大小决定；(所述电流值小于标准值，说明此时循环水系统中的药剂浓度小于使用该药剂的最佳浓度，因此增加计量泵的开度，加快向循环水系统中加药剂的速度，而所述电流值相比标准值小得越多计量泵的开度增加的越多，这样才能使循环水系统中的药剂浓度更快的达到所述的最佳浓度，但是由于药剂加入速度的加快到引起水样品中的药剂浓度增加有一个滞后的过程，因此具体的数值需要根据循环水系统的体积等参数进行设定。)如果上述电流值大于上述标准值，所述智能仪表控制上述计量泵，并使之开度减小，上述计量泵开度减小的幅度由上述电流值与标准值差数的大小决定；(所述电流值大于标准值，说明此时循环水系统中的药剂浓度大于使用该药剂的最佳浓度，因此减小计量泵的开度，减慢向循环水系统中加药剂的速度，而所述电流值相比标准值大得越多计量泵的开度减小的越多，这样才能使循环水系统中的药剂浓度更快的达到所述的最佳浓度，但是由于药剂加入速度的减小到引起水样品中的药剂浓度减小有一个滞后的过程，其中，药剂加入速度的减小使水样品中的药剂浓度减小的原因是，药剂在循环水系统中一直处于被消耗的状态，因此具体的数值需要根据循环水系统的体积等参数进行设定。)如果上述电流值等于上述标准值，所述智能仪表计量泵的开度保持不变。
(所述电流值等于标准值，说明此时循环水系统中的药剂浓度等于使用该药剂的最佳浓度，因此保持计量泵的开度不变。)如图1所示，一种循环水系统中自动加药剂的装置，包括计量泵，所述计量泵的输入端和输出端分别连通储药罐和所述循环水系统，该装置还包括流动皿，所述流动皿的一侧设置有单色光光源，对应于所述单色光光源在流动皿的另一侧设置有光电转换装置，以便用单色光照射循环水系统中的一定体积的水样品，并使所述水样品中的荧光剂产生荧光，通过光电转换装置将所述荧光转换为电流；所述光电装置的电流输出端连接智能仪表的输入端，所述智能仪表的输出端连接计量泵的控制端，所述光电转换装置的光输入端前设置有上述单色光不能透过的滤光片，上述光电装置的电流输出端连接浓度显示装置，所述浓度显示装置进一步包括运算模块和显示装置，以便所述运算模块将所述电流的电流值换算成药剂的浓度值，并控制显示装置显示所述浓度值。上述药剂中添加有一定比例的荧光剂，所述荧光剂与该药剂在所述循环水系统中的消耗是同步的，循环水系统中的水流过上述流动皿，此时流过所述流动皿的水成为上述水样品。
总而言之，本发明提供的循环水系统中自动加药剂的方法和装置，能够实时获取精确的循环水系统中的药剂浓度，并且及时根据获取的药剂浓度自动调节加药剂的速度，从而确保循环水系统中的药剂浓度稳定在最佳浓度值上，同时该方法不需要过多的人为操作，避免了操作失误。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种循环水系统中自动加药剂的方法，该方法包括，所需加入的药剂通过计量泵加入到循环水系统中，所述计量泵的输入端和输出端分别连通储药罐和所述循环水系统，其特征在于，还包括包括以下步骤在所述药剂中添加一定比例的荧光剂，所述荧光剂与该药剂在所述循环水系统中的消耗是同步的；用单色光照射循环水系统中的一定体积的水样品，并使所述水样品中的荧光剂产生荧光，通过光电转换装置将所述荧光转换为电流；所述电流输入到智能仪表；智能仪表根据所述电流的电流值控制所述计量泵的开度。
2.根据权利要求1所述的循环水系统中自动加药剂的方法，其特征在于，在所述光电转换装置的光输入端前设置上述单色光不能透过的滤光片。
3.根据权利要求2所述的循环水系统中自动加药剂的方法，其特征在于，在所述循环水系统中设置支流，并将所述支流中流动的水作为上述水样品。
4.根据权利要求3所述的循环水系统中自动加药剂的方法，其特征在于，上述电流经过放大后输入到智能仪表。
5.根据权利要求4所述的循环水系统中自动加药剂的方法，其特征在于，上述电流经过放大后输入到运算模块，所述运算模块将所述电流的电流值换算成药剂的浓度值，并控制显示装置显示所述浓度值。
6.根据权利要求5所述的循环水系统中自动加药剂的方法，其特征在于，上述智能仪表根据所述电流的电流值控制所述计量泵的开度具体通过以下步骤实现在所述智能仪表中设定标准值；智能仪表将所述电流的电流值与所述设定的标准值进行比较；如果上述电流值小于上述标准值，所述智能仪表控制上述计量泵，并使之开度增加，上述计量泵开度增加的幅度由上述电流值与标准值差数的大小决定；如果上述电流值大于上述标准值，所述智能仪表控制上述计量泵，并使之开度减小，上述计量泵开度减小的幅度由上述电流值与标准值差数的大小决定；如果上述电流值等于上述标准值，所述智能仪表控制上述计量泵，并使之开度保持不变。
7.一种循环水系统中自动加药剂的装置，包括计量泵，所述计量泵的输入端和输出端分别连通储药罐和所述循环水系统，其特征在于，该装置还包括流动皿，所述流动皿的一侧设置有单色光光源，对应于所述单色光光源在流动皿的另一侧设置有光电转换装置，以便用单色光照射循环水系统中的一定体积的水样品，并使所述水样品中的荧光剂产生荧光，通过光电转换装置将所述荧光转换为电流；所述光电转换装置的电流输出端连接智能仪表的输入端，所述智能仪表的输出端连接计量泵的控制端。
8.根据权利要求7所述的循环水系统中自动加药剂的装置，其特征在于，所述光电转换装置的光输入端前设置有上述单色光不能透过的滤光片。
9.根据权利要求8所述的循环水系统中自动加药剂的装置，其特征在于，上述光电装置的电流输出端连接浓度显示装置，所述浓度显示装置进一步包括运算模块和显示装置，以便所述运算模块将所述电流的电流值换算成药剂的浓度值，并控制显示装置显示所述浓度值。
全文摘要
本发明提供一种循环水系统中自动加药剂的方法和装置，该方法包括所需加入的药剂通过计量泵加入到循环水系统中，所述计量泵的输入端和输出端分别连通储药罐和所述循环水系统，在所述药剂中添加一定比例的荧光剂，所述荧光剂与该药剂在所述循环水系统中的消耗是同步的；用单色光照射循环水系统中的一定体积的水样品，并使所述水样品中的荧光剂产生荧光，通过光电转换装置将所述荧光转换为电流；所述电流输入到智能仪表；智能仪表根据所述电流的电流值控制所述计量泵的开度。能够实时获取精确的循环水系统中的药剂浓度，并且及时根据获取的药剂浓度自动调节加药剂的速度，从而确保循环水系统中的药剂浓度稳定在最佳浓度值上。
文档编号C02F103/02GK101070209SQ20071002450
公开日2007年11月14日 申请日期2007年6月20日 优先权日2007年6月20日
发明者黄德春 申请人:高邮市秦邮仪器化工有限公司