一种含油污水在线监测装置制造方法
【专利摘要】一种含油污水在线监测装置，包括箱体，箱体内设有控制装置，控制装置包括显示控制器、电源控制器，所述箱体设有采样泵和乳化泵，采样泵输入端连接进水管，输出端连接乳化泵输入端，乳化泵输出端连接乳化器，乳化器输出经连接管连接设置在光电测量箱内的玻璃管下端，光电测量箱内设有光电测量板，玻璃管上端连接出水管，所述玻璃管内设有活塞，活塞连接气缸，气缸经电磁阀、空气过滤器、输气管连接空压机。实现对污水中油份、固体悬浮物和浊度三种参数同时在线监测，并提供报警信息，控制污水排放，具有方便快捷的实时监测、操作简单、测量准确、测量过程中不使用不产生有毒有害物质的特点，且可以长时间可靠运行，大大减轻了操作人员的劳动强度。
【专利说明】 一种含油污水在线监测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种含油污水在线监测装置，适用于冷却循环水、化工/石化工艺流程水、市政及工业污水、油水分离器排放口、地表水/雨水排放、冷凝水及锅炉补给水及石油钻井平台等方面的监测。
【背景技术】
[0002]水是人类及地球上各种生物不可缺少的资源，水环境的好坏直接影响到人类及各种生物的生存。由于人类在地球上的活动产生各种有毒有害物质，这些有毒有害物质直接或间接存在于水中，严重破坏了水的生态平衡，影响人类的自身健康。目前，世界各国对水环境的保护足够重视，严禁工、农业生产过称中产生的污水未经处理或处理后各种有毒有害物质超标排放。因此，在污水处理排放过程中，对污水的实时在线监测是不可缺少的。
[0003]目前国际上普遍采用红外光散射技术测量含油污水，但现有的监测装置大多只是对污水中油份在线监测，不能同时监测水中油、固体悬浮物和浊度三项指标，随着国家对水环境的日益重视，在一些特定场合，在对污水中油份进行监测的同时还必须监测水中固体悬浮物、浊度等其它指标。
实用新型内容
[0004]本实用新型其目的就在于提供一种含油污水在线监测装置，实现对污水中油份、固体悬浮物和浊度三种参数同时在线监测，并提供报警信息，控制污水排放，具有方便快捷的实时监测、操作简单、测量准确、测量过程中不使用不产生有毒有害物质的特点，且可以长时间可靠运行，大大减轻了操作人员的劳动强度。
[0005]实现上述目的而采取的技术方案，包括箱体，箱体内设有控制装置，控制装置包括显示控制器、电源控制器，所述箱体设有采样泵和乳化泵，采样泵输入端连接进水管，输出端连接乳化泵输入端，乳化泵输出端连接乳化器，乳化器输出经连接管连接设置在光电测量箱内的玻璃管下端，光电测量箱内设有光电测量板，玻璃管上端连接出水管，所述玻璃管内设有活塞，活塞连接气缸，气缸经电磁阀、空气过滤器、输气管连接空压机。
[0006]与现有技术相比本实用新型具有以下优点。
[0007]本装置将颗粒光散射技术引入到污水测量的在线分析领域，通过分析油滴颗粒在空间中的光散射分布，建立光散射信号与测量参数之间的数学函数关系，实现在线监测目的，这样的测量方法可以方便快捷的实时监测，操作简单，测量准确，测量过程中不使用、不产生有毒有害物质，可以长时间可靠运行，大大减轻操作人员的劳动强度。而现有的测量方法往往需要在实验室中用有机溶剂进行萃取，操作复杂，会产生有毒有害物质造成二次污染，特别是不能实现在线监测。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]下面结合附图对本实用新型作进一步详述。
[0009]图1为本装置结构示意图；
[0010]图2为本装置中控制装置电气原理图。
【具体实施方式】
[0011]包括箱体1，箱体I内设有控制装置、测量装置和清洗装置，控制装置包括显示控制器2、电源控制器16 ;测量装置包括采样泵14、乳化泵12、乳化器11、光电测量箱8 ;清洗装置包括空压机23、空气过滤器21、电磁阀5、气缸4、活塞6，如图1所示，所述箱体I设有采样泵14，采样泵14输入端连接进水管15，采样泵14输出端经连接管13连接乳化泵12输入端，乳化泵12输出端连接乳化器11，乳化器11输出经连接管9连接设置在光电测量箱8内的玻璃管7下端，玻璃管7上端连接出水管10，所述玻璃管7内设有活塞6，活塞6连接气缸4，气缸4 二个进气口经气管18、19连接电磁阀5 二个出气口，电磁阀5进气口经气管20连接空气过滤器21出气口，空气过滤器21进气口经气管22连接空压机23储气罐。
[0012]如图2所示，所述光电测量箱8内设有光电测量板和电源转换板；所述电源控制器16设有开关17、3P断路器和IP断路器，开关17的电源出线端L、N分别连接3P断路器的二路进线端，对应出线端并联接入二个电流过载保护器，过载保护器的出线端分别接采样泵、乳化泵的电源进线端，过载保护器的启动线圈对应接入采样泵启动信号线和乳化泵启动信号线，开关17的电源出线端L并联连接三个IP断路器的进线端，出线端对应连接空压机23、加热带和照明灯电源的火线端L，零线端(N)和开关17的电源出线端N并联连接；所述显示控制器2设有工业微型计算机3、开关电源、输出控制板，工业微型计算机3通过COMl口和光电测量箱8内的光电测量板连接，COM2 口和控制输出板连接，COM3 口为RS485 口，输出实时监测数值。
实施例
[0013]本装置包括箱体1，箱体I内设有电源控制器16 ;显示控制器2 ;光电测量箱8 ;采样泵14 ;乳化泵12及乳化器11 ;进水管10 ;出水管15 ;连接管9、13 ;空压机23 ;空气过滤器 21 和气管 18、19、20、22。
[0014]光电测量箱8内装有一个透明玻璃管7，污水可以自下而上流过，玻璃管7内装有活塞6，活塞6连接气缸4，气缸4的二个进气口经气管18、19连接电磁阀5的二个出气口，电磁阀5 二个出气口分别单独打开排气，空气分别通过气缸4的二个进气口进入气缸4推动活塞6上下往复运动。光电测量箱8通过左右箱壁上的卡槽安装光电测量板和电源转换板，电源转换板将直流24V电压转换为±12V和±5V，作为光电测量板的供电电源，光电测量板中部开口卡住玻璃管7，光电测量板上二个红外光源发出的光分别通过玻璃管7中流动的污水，在玻璃管7的另一侧，由光电测量板上7个光电接收管接收透射光和散射光并转换成电信号，该信号经A/D转换器再转换成数字信号通过RS232数字接口发送到显示控制器2的工业微型计算机3的COMl 口，由工业微型计算机3计算并显示测量值，如图2所示。
[0015]采样泵14将污水输送至乳化泵12，乳化泵12及乳化器11构成一个样液调节单元，污水通过乳化泵12的高速旋转剪切，经乳化器11的高速喷射雾化，使污水中的颗粒均匀分布，如图1所示。
[0016]空压机23、空气过滤器21和电磁阀5、气缸4及活塞6构成一个自动清洗单元，空压机23储气罐内空气经过滤器21后，电磁阀5使空气分别通过二个出气口进入气缸4推动活塞6上下往复运动，如图1所示。
[0017]显示控制器2安装一台触摸屏的工业微型计算机3，装有监测应用软件，通过工业微型计算机3的触摸屏设定报警门限值，提供水中油、颗粒和浊度的报警信号，控制污水排放，工业微型计算机3通过COMl 口和光电测量箱8内的光电测量板通信，COM2 口和控制输出板通信，COM3 口为RS485，输出实时监测数值；显示控制器2内安装一个开关电源，将交流220V电压转换为直流+24V电压，作为光电测量箱、继电器和电磁阀的供电电源；显示控制器2内安装一块控制输出板，提供采样泵和乳化泵启动信号，提供自动清洗控制信号给光电测量箱8上的电磁阀5，提供代表水中油、悬浮固体及污水浊度的4-20mA模拟电流信号，显示控制器2内安装8路报警继电器，和控制输出板上继电器驱动芯片连接，继电器的无源触点可以控制污水排放，如图2所示。
[0018]电源控制器16安装电源开关17，一个3P断路器，三个IP断路器，电源开关17的电源出线端L、N分别连接3P断路器的二路进线端，对应出线端并联接入二个电流过载保护器，过载保护器的出线端分别接采样泵、乳化泵的电源进线端，过载保护器的启动线圈对应接入采样泵启动信号线和乳化泵启动信号线，电源开关17的电源出线端L并联连接三个IP断路器的进线端，出线端对应连接空压机23、加热带和照明灯电源的火线端(L)，零线端(N)和开关17的电源出线端N并联连接。
[0019]功能
[0020]本装置是测量污水中油份、悬浮颗粒的含量以及污水的浊度，主要应用于冷却循环水、化工/石化工艺流程水、市政及工业污水、油水分离器排放口、地表水/雨水排放、冷凝水及锅炉补给水及石油钻井平台等方面的监测。
[0021]实时在线监测污水，并记录下监测数据，用户可以方便地查询历史数据和数据曲线。
[0022]监测应用软件可以通过工业微型计算机触摸屏设置报警点和管路运行压力范围，显示管路污水的温度、压力等信息，并为用户提供报警控制信号，方面用户控制污水排放，记录报警的发生时间和监测值，方面用户查询。
[0023]为方便用户的远程监控，提供一个RS485数字接口，传输实时监测数值。同时提供代表水中油、悬浮固体及污水浊度的4-20mA模拟电流信号。
[0024]结构
[0025]本装置的所有零、部件都安装在一个宽X高X深为900X1800X700 (单位:mm)的机柜中，机柜的防护等级为IP22，电源控制器、显示控制器和光电测量箱的防护等级为IP55。
[0026]机柜的上部分安装电源控制器、显示控制器，用螺栓固定在机柜的横梁上，底部安装较重的空压机、采样泵和乳化泵，空压机、采样泵和乳化泵的安装支架用螺栓固定在底部横梁上，先将减震器安装在安装支架的安装孔上，再用螺栓将空压机、采样泵和乳化泵固定在减震器上，空气过滤器和光电测量箱安装在机柜中部的横梁上。
[0027]机柜前门靠显示控制器上工业微型计算机触摸屏位置开一窗口并安装玻璃，以方便查看。
[0028]电路
[0029]本装置的采样泵、乳化泵、空压机、加热带、照明灯等的交流电源电路均安装断路器，采样泵和乳化泵电源电路分别安装电流过载保护器，电流过载保护器的线圈分别由控制输出板提供启动信号，系统发生故障时能够切断电源供应，管路的样液压力超出设定范围时，输出控制板能够切断采样泵和乳化泵的启动信号，停止运行采样泵和乳化泵。
[0030]本装置的采样泵、乳化泵、空压机的电机外壳均单独接地，以保证装置的安全运行。
[0031]本装置的测量电路包括光电测量板和电源转换板，电源转换板安装一个±12V输出电源模块，一个+5V输出电源模块和一个-5V输出电源模块，光电测量板安装二个红外发光源，7个光电接收管组成红外光散射测量电路，由微控器BS2-1C及外围芯片组成的硬件电路，控制红外发光源，光电接收管的光电接收转换，A/D转换及RS232接口的发送等。
[0032]本装置的控制输出板安装一个微处理器，继电器驱动芯片、电压/电流转换芯片、RS232接口芯片和继电器等，主要完成采样泵、乳化泵的启停控制，报警控制和代表水中油、悬浮固体及污水浊度的4-20mA模拟电流信号输出。
[0033]本装置的工业微型计算机，安装自主开发的监测应用软件，通过COMl 口和光电测量箱通信，接收光电测量板的采样数字信息，运用数学函数计算并显示测量值，COM2 口和控制输出板通信，向控制输出板发送报警控制信号和模拟转换数值，COM3 口为RS485数字口，发送装置实时监测值的数字编码、报警信息和运行环境参数等信息。
【权利要求】
1.一种含油污水在线监测装置，包括箱体(1)，箱体(I)内设有控制装置、测量装置和清洗装置，控制装置包括显示控制器(2)、电源控制器(16)，测量装置包括采样泵(14)、乳化泵(12)、乳化器(11)、光电测量箱(8)，清洗装置包括空压机(23)、空气过滤器(21)、电磁阀(5)、气缸(4)、活塞(6)，其特征在于，所述箱体(I)设有采样泵(14)，采样泵(14)输入端连接进水管(15)，采样泵(14)输出端经连接管(13)连接乳化泵(12)输入端，乳化泵(12)输出端连接乳化器(11)，乳化器(11)输出经连接管(9)连接设置在光电测量箱(8)内的玻璃管(7)下端，玻璃管(7)上端连接出水管(10)，所述玻璃管(7)内设有活塞(6)，活塞(6)连接气缸(4)，气缸(4) 二个进气口经气管(18)、(19)连接电磁阀(5) 二个出气口，电磁阀(5)进气口经气管(20)连接空气过滤器(21)出气口，空气过滤器(21)进气口经气管(22)连接空压机(23)储气罐。
2.根据权利要求1所述的一种含油污水在线监测装置，其特征在于，所述电源控制器(16)设有开关(17)、3?断路器和IP断路器，开关(17)的电源出线端L、N分别连接3P断路器的二路进线端，对应出线端并联接入二个电流过载保护器，过载保护器的出线端分别接采样泵、乳化泵的电源进线端，过载保护器的启动线圈对应接入采样泵启动信号线和乳化泵启动信号线，开关(17)的电源出线端L并联连接三个IP断路器的进线端，出线端对应连接空压机(23)、加热带和照明灯电源的火线端L，零线端N和开关(17)的电源出线端N并联连接；所述显示控制器(2)设有工业微型计算机(3)、开关电源、输出控制板，工业微型计算机(3)通过COMl 口和光电测量箱(8)内的光电测量板连接，COM2 口和控制输出板连接，COM3 口为RS485 口，输出实时监测数值。
【文档编号】G01N15/06GK204177732SQ201420667056
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月11日 优先权日:2014年11月11日
【发明者】于兵 申请人:九江中船仪表有限责任公司（四四一厂）