本实用新型涉及电解处理设备领域，尤其涉及一种水溶液电解控制系统及水溶液电解系统。
背景技术：
随着工业的发展，环境污染问题也非常突出。地表的水资源或多或少都有受到污染，对水进行消毒处理显得越来越重要。氯化消毒是目前使用最为广泛的水消毒方法，在预防水传播疾病方面起着重要的作用。氯化消毒法通过往水中投加氯或次氯酸盐(如NaClO等)，生成次氯酸(HClO)和盐酸(HCl)，从而起到杀菌消毒的作用。次氯酸钠发生器是一种常见的用于生产次氯酸钠溶液的设备，次氯酸钠发生器能够产生低浓度的次氯酸钠溶液，产生的次氯酸钠溶液可以投加到待消毒的水中，其消毒效果好，投加准确，操作安全，使用方便，易于储存，对环境无毒害、不产生第二次污染，非常具有优势。
研究表明，次氯酸钠溶液超过40℃时分解加快，电解槽内溶液超过45℃时易生产高氯酸盐副产物，将对人体产生危害，无法达到自来水消毒液的卫生标准。同时，在电解槽内部由于温度过高时，电解槽内塑料部件易损坏，次氯酸钠分解加速，高氯酸盐副产物增加，造成水质不达标，对次氯酸钠发生器的正常运行产生极大地影响。因此，控制电解槽内的温度十分重要。
技术实现要素：
针对现有水溶液电解在电解过程中存在的问题，本实用新型实施例提供了一种水溶液电解控制系统，通过检测电解槽内电解液的温度，当温度超过预设值时，断开电极组与电源的连接，以阻止电解槽温度持续升高带来的不利影响。
本实用新型实施例提供的一种水溶液电解控制系统，包括开关电路和温度传感器，开关电路外接连接电解槽电极组的正负极的远程电源，温度传感器穿过出水侧法兰插入电解槽内部，温度传感器连接开关电路，温度传感器通过开关电路控制远程电源与电解槽电极组的连接。
本实用新型实施例提供的水溶液电解控制系统，通过将温度传感器穿过出水侧法兰插入电解槽内部，可以实时准确地检测到电解液的温度，并在电解液温度超过预设值时，通过控制开关电路来断开输入到电解槽电极组的电源，使电解槽的电极组停止工作。以达到保护电解槽里面的组件以及避免产生有害物质的目的。
优选地，还包括液位检测装置，液位检测装置设置在电解槽出液口的管道中，用于检测出液口管道内是否有液体，液位检测装置连接开关电路，液位检测装置通过开关电路控制远程电源与电解槽电极组的连接。
优选地，液位检测装置为液位传感器，液位传感器选用光电液位传感器、浮筒式液位传感器或者静压式液位传感器。
优选地，液位检测装置为液位检测电路，液位检测电路包括电路输入端、电路输出端，电路输入端连接开关电路的低压控制电路正极，电路输出端连接开关电路的低压控制电路负极，电路输入端与所述电路输出端均设置在电解槽出液口的管道内，电路输入端与所述电路输出端形成开路。
优选地，液位检测电路包括电路输入端、电路输出端，电路输入端连接开关电路的低压控制电路正极，电路输出端连接开关电路的低压控制电路负极，电路输入端通过湿敏电阻与所述电路输出端连接，湿敏电阻设置在电解槽出液口的管道内。
优选地，还包括液位检测装置，液位检测装置设置在电解槽槽体的顶面上，用于检测电解槽内液体容量是否达到预设值，液位检测装置连接开关电路，液位检测装置通过开关电路控制远程电源与电解槽电极组的连接。
优选地，液位检测装置为浮球式液位传感器或者浮筒式液位传感器，浮球式液位传感器的浮球或者浮筒式液位传感器的浮筒通过电解槽槽体顶面的安装孔伸入电解槽槽体内，并根据预设的电解槽内液体容量调节所述浮球或浮筒与电解槽槽体顶面的距离。
优选地，液位检测装置包括液位检测电路，液位检测电路包括电路输入端、电路输出端，电路输入端连接开关电路中低压控制电路正极，电路输出端连接开关电路中低压控制电路负极，电路输入端通过浮球控制开关与所述电路输出端连接，浮球控制开关包括连接开关，与连接开关分别连接的浮球和复位弹簧，浮球通过电解槽槽体顶面的安装孔伸入电解槽槽体内。
优选地，开关电路包括PLC控制箱，PLC控制箱包括控制开关和低压控制电路，控制开关外接远程电源，PLC控制箱的低压控制电路分别连接温度传感器和液位检测装置。
本实用新型实施例还提供一种水溶液电解系统，包括上述的水溶液电解控制系统，还包括电解槽，电解槽包括电极组、圆形外壳，电极组设置在圆形外壳里，圆形外壳一端设置进液口，另一端设置出液口，开关电路与连接电解槽电极组的正负极的远程电源连接，温度传感器穿过出水侧法兰插入电解槽内部，温度传感器连接开关电路，温度传感器通过开关电路控制远程电源与电解槽电极组的连接。
本实用新型实施例提供的一种水溶液电解系统，通过检测电解槽内电解液的温度，并在电解液温度超过预设值时通过开关电路断开远程电源与电极组的连接，避免电解槽内温度持续升高，以保护电解槽内组件，同时避免产生有害物质。
附图说明
图1为本实用新型实施例水溶液电解系统结构示意图；
图2为本实用新型实施例水溶液电解系统具体结构示意图；
图3为本实用新型实施例水溶液电解系统优选实施方案具体结构示意图；
图4为本实用新型实施例水溶液电解系统另一优选实施方案具体结构示意图。
100、水溶液电解控制系统；110、液位检测装置；120、开关电路；130、PLC控制箱；140、报警器；150、浮球；160、温度传感器；200、发生器；210、电解槽；220、进液口；230、出液口；300、远程电源。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
电解方式按电解质状态可分为水溶液电解和熔融盐电解两大类。水溶液电解：主要有电解水制取氢气和氧气；电解氯化钠(钾)水溶液制氢氧化钠(钾)和氯气、氢气；电解氧化法制各种氧化剂，如过氧化氢、氯酸盐、次氯酸盐、高氯酸盐、高锰酸盐、过硫酸盐等。本实用新型提供的一种水溶液电解控制系统和水溶液电解系统，应用于在对水溶液进行电解过程中对电解槽的工作进行控制。下面将以电解制取次氯酸钠为例进行说明，其他电解水溶液的过程可以参考对电解次氯酸钠。
次氯酸钠一般通过次氯酸钠发生器制备。次氯酸钠发生器的核心部件是电解槽，电解槽一般由电极组、圆形外壳组成。电极组设置在圆形外壳里，圆形外壳提供对水溶液进行电解的容器。在圆筒外壳一端设置进液口，另一端设置出液口。为了让水溶液能充分和电极组接触，设置在圆形外壳上的进液口和出液口在距离上会尽量远离。水溶液从进液口流入电解槽，经过电极组的电解，再从出液口流出。为了让电解液在电解槽中充分电解，电解槽的出液口设置的都高于电极组。
本实用新型实施例提供的水溶液电解控制系统，用于控制上述次氯酸钠发生器的电解工作，以制备需要的物质。
实施例1：
如图1所示，本实用新型实施例提供的一种水溶液电解系统，包括水溶液电解控制系统100和发生器200，发生器200包括电解槽210，电解槽210包括电极组、圆形外壳，电极组设置在圆形外壳里，圆形外壳一端设置进液口220，另一端设置出液口230。出液口230设置出液面高于电极组的顶面。水溶液电解控制系统100包括开关电路120和温度传感器160，开关电路120与连接电解槽210电极组的正负极的远程电源300连接，温度传感器160穿过出水侧法兰插入电解槽210内部，温度传感器160连接开关电路120，温度传感器160通过开关电路120控制远程电源300与电解槽210电极组的连接。其中，远程电源300上可设置整流电路，通过整流电路可将交流电转换为直流电输送到电极组。
本实用新型实施例提供的水溶液电解系统及其控制系统，通过将温度传感器160穿过出水侧法兰插入电解槽210内部，可以实时准确地检测到电解液的温度，并在电解液温度超过预设值时，通过控制开关电路120来断开输入到电解槽210电极组的电源，使电解槽210的电极组停止工作。以达到保护电解槽210里面的组件以及避免产生有害物质的目的。
一个优选的实施例中，如图2所示，开关电路120设置为PLC控制箱130，PLC控制箱130中设置继电器，继电器包括执行机构和低压控制电路，执行机构连接远程电源300，执行机构通过接通或者断开电路的方式，控制远程电源300与电解槽210电极组的接通或断开。低压控制电路连接温度传感器160，温度传感器160通过接通或断开低压控制电路的方式，控制继电器的执行机构执行控制动作。低压控制电路在电解槽210工作时是接通的，以控制执行机构接通远程电源300和电极组。当温度传感器160检测到电解液温度超过预设值时，控制低压控制电路断开，以控制执行机构断开远程电源300与电极组的连接，使电极组停止工作，避免电解槽210中的温度继续升高。从而保护电解槽210内的如电极组等塑料组件，同时避免电解槽210在高温下生成有害物质。
一个优选的实施例中，水溶液电解控制系统100还设置报警器140，报警器140可以是光报警器，或者是声音报警器，如蜂鸣器，也可以设置同时发光报警和声音报警的报警器140。报警器140连接PLC控制箱130，报警器140在接收到PLC控制箱130的控制信号时，会导通警报电路，发出报警信号，以提醒操作人员电解槽210中的电解液还没达到操作要求。
实施例2：
如图3所示，本实用新型实施例2提供一种优选实施方案的水溶液电解系统及其控制系统，其在实施例1的基础上，增设液位检测装置。液位检测装置110设置在电解槽210出液口230的管道中，用于检测出液口230管道内是否有液体，液位检测装置110连接开关电路120，液位检测装置110通过开关电路120控制远程电源300与电解槽210电极组的连接。
开关电路120设置为PLC控制箱130，PLC控制箱130中设置继电器，继电器包括执行机构和低压控制电路，执行机构连接远程电源300，执行机构通过接通或者断开电路的方式，控制远程电源300与电解槽210电极组的接通或断开。低压控制电路连接液位检测装置110，液位检测装置110通过接通或断开低压控制电路的方式，控制继电器的执行机构执行控制动作。远程电源300在执行机构的控制下成常开状态，远程电源300和电极组之间的电路是断开的。当电解槽210出液口230没有电解液的时候，液位检测装置110成断开状态，低压控制电路也成断开状态，执行机构保持常开的状态。当电解槽210出液口230有电解液的时候，液位检测装置110接通低压控制电路，低压控制电路控制执行机构动作，使远程电源300与电解槽210的电极组之间的电路接通，电极组开始工作，对电解槽210中的电解液进行电解，以生成需要通过电解槽210电解制备的物质。
液位检测装置110可以是一种传感器，也可以是通过一个检测电路以实现，本实施例中液位检测装置设置110为液位传感器，液位传感器可以是光电液位传感器、浮筒式液位传感器或者静压式液位传感器中的一种。其中，光电液位传感器通过光在不同介质中的传播来检测液位，当出液口230没有电解液时，光电液位传感器的光路在空气中传播，当出液口230有电解液时，电解液将包裹住光电液位传感器，光的传播将在电解液中，通过检测光的传播来检测是否有液体。浮筒式液位传感器和静压式液位传感器均是通过检测液体的压强来检测液位。通过液位传感器来控制继电器的低压控制电路的通断，从而控制远程电源300到电极组的电路的通断，达到控制电解槽210电极组工作的目的。
液位传感器技术成熟，可以提供可靠的控制电路，实现控制简单，可靠性高。
本实施例的另外一个实施方案中，液位检测装置110的实现方案中采用液位检测电路实现。可以设计一个控制电路，实现对继电器低压控制电路的控制。
其中的一种实现电路中，液位检测电路包括电路输入端、电路输出端，电路输入端连接继电器控制低压控制电路正极，电路输出端连接继电器低压控制电路负极，电路输入端与电路输出端均设置在电解槽210出液口230的管道内，电路输入端与电路输出端形成开路。当出液口230管道内没有液体时，液位检测电路的电路输入端和电路输出端之间形成开路，低压控制电路成断开状态。当出液口230管道内有液体时，液位检测电路的电路输入端和电路输出端之间通过电解液形成通路，低压控制电路成接通状态，低压控制电路控制执行机构接通远程电源300与电极组，提供电极组工作的电源。
另一种实现方式中，液位检测电路包括电路输入端、电路输出端，电路输入端连接继电器控制低压控制电路正极，电路输出端连接继电器控制低压控制电路负极，电路输入端通过湿敏电阻与电路输出端连接，湿敏电阻设置在电解槽210出液口230的管道内。湿敏电阻在出液口230管道内没有电解液或者电解液非常少时，电阻非常大，低压控制电路电流很小，继电器的感应线圈不足以使执行机构接通远程电源300。当出液口230管道内有适量的电解液时，湿敏电阻将接触到电解液，湿敏电阻的阻值迅速变小，低压控制电路的电流迅速增大，继电器的感应线圈将产生足够的拉力促使执行机构接通远程电源300与电极组，提供电极组工作的电源。
本实用新型实施例提供的水溶液电解系统及其控制系统，通过增设液位检测装置检测电解槽出液口230处是否有电解液，来判断电解槽210中液体的情况，在没有检测到电解槽210出液口230有电解液的情况下，判断电解槽210中的液体有可能没有完全覆盖住电极组，通过控制开关电路120来断开输入到电解槽210电极组的电源，使电解槽210的电极组停止工作。如果检测到电解槽210出液口230有电解液的情况下，判断电解槽210中的液体完全覆盖住电极组，通过控制开关电路120来接通输入到电解槽210电极组的电源，使电解槽210的电极组工作，完成电解工作。
实施例3：
如图3所示，本实用新型实施例3提供一种优选实施方案的水溶液电解系统极其控制系统，其在实施例1的基础上，增设液位检测装置。液位检测装置110设置在电解槽210槽体的顶面上，用于检测电解槽210内液体容量是否达到预设值，液位检测装置110连接开关电路120，液位检测装置110通过开关电路120控制远程电源300与电解槽210电极组的连接。其中，远程电源300上可设置整流电路，通过整流电路可将交流电转换为直流电输送到电极组。
开关电路120设置为PLC控制箱130，PLC控制箱130中设置继电器，继电器包括执行机构和低压控制电路，执行机构连接远程电源300，执行机构通过接通或者断开电路的方式，控制远程电源300与电解槽210电极组的接通或断开。低压控制电路连接液位检测装置110，液位检测装置110通过接通或断开低压控制电路的方式，控制继电器的执行机构执行控制动作。远程电源300在执行机构的控制下成常开状态，远程电源300和电极组之间的电路是断开的。当电解槽210里没有电解液或者电解液不足时，液位检测装置110成断开状态，低压控制电路也成断开状态，执行机构保持常开的状态。当电解槽210里的电解液被液位检测装置110检测到的时候，液位检测装置110接通低压控制电路，低压控制电路控制执行机构动作，使远程电源300与电解槽210的电极组之间的电路接通，电极组开始工作，对电解槽210中的电解液进行电解，以生成需要通过电解槽210电解制备的物质。
液位检测装置110可以是一种传感器，也可以是通过一个检测电路以实现，本实施例中液位检测装置设置110为液位传感器，浮球式液位传感器或者浮筒式液位传感器，浮球式液位传感器的浮球150或者浮筒式液位传感器的浮筒通过电解槽210槽体顶面的安装孔伸入电解槽210槽体内，并根据预设的电解槽210内液体容量调节所述浮球150或浮筒与电解槽210槽体顶面的距离。浮球式液位传感器通过将浮球150伸入电解槽210中，设置当电解液填充满电极组时，才可以接触到浮球150。在浮球150没有接触到电解液时，低压控制电路成断开状态。当浮球150在电解液的浮力作用下对传感器的重力降低，浮球式液位传感器通过感应这种力的变化来判断电解槽210中的电解液达到了预设值，接通低压控制电路，低压控制电路控制开关电路120接通远程电源300和电极组，提供电极组工作的电源。
浮筒式液位传感器通过将浮筒伸入电解槽210中，设置当电解液填充满电极组时，才可以接触到浮筒。在浮筒没有接触到电解液时，低压控制电路成断开状态。当浮筒浸入电解液时，浮筒将检测电解液的压强，浮筒式液位传感器通过检测电解液压强的变化来判断电解槽210中的电解液达到了预设值，接通低压控制电路，低压控制电路控制开关电路120接通远程电源300和电极组，提供电极组工作的电源
液位传感器技术成熟，可以提供可靠的控制电路，实现控制简单，可靠性高。
本实用新型实施例3提供的一种水溶液电解系统极其控制系统，在液位检测装置110的另一实现方案中采用液位检测电路实现。可以设计一个控制电路，实现对继电器低压控制电路的控制。
其中的一种实现电路中，液位检测电路包括电路输入端、电路输出端，电路输入端连接开关电路120中低压控制电路正极，电路输出端连接开关电路120中低压控制电路负极，电路输入端通过浮球控制开关与电路输出端连接，浮球控制开关包括连接开关，与连接开关分别连接的浮球150和复位弹簧，浮球150通过电解槽210槽体顶面的安装孔伸入电解槽210槽体内。当电解槽210中没有电解液时，浮球150的重力压缩复位弹簧，并带动连接开关断开液位检测电路，保持开关电路120对远程电源300的断开状态，当电解槽210中的电解液接触到浮球150时，浮球150在浮力的作用下，其对连接开关的作用力降低甚至消失。连接开关在复位弹簧回复力作用下接通低压控制电路，并通过低压控制电路控制开关电路120接通远程电源300和电极组，提供电极组工作的电源。
本实用新型实施例提供的水溶液电解系统及其控制系统，通过在电解槽210顶面设置液位检测装置110，可以检测电解槽210中电解液是否全面填充满了电极组，当液位检测装置110没有检测到电解液时，说明电解槽210中没有电解液或者电解液有可能没有完全覆盖住电极组，通过控制开关电路120来断开输入到电解槽210电极组的电源，使电解槽210的电极组停止工作。如果液位检测装置110检测到电解槽210的电解液，判断电解槽210中的液体完全覆盖住电极组，通过控制开关电路120来接通输入到电解槽210电极组的电源，使电解槽210的电极组工作，完成电解工作。
本实用新型提供的水溶液电解系统和水溶液电解控制系统100，通过PLC控制箱130自动控制系统和液位检测装置110，实现了液位开关自动启停。可以保护电解槽210安全运行，延长电极组使用寿命，减少了电极组维护和更换成本，保障次氯酸钠发生器的稳定运行。同时避免电解槽210内异常发热，避免次氯酸钠溶液衰减，不会生成氯酸盐等有毒副产物，保障了水质安全和设备安全。
上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。