一种动态测定阻垢剂性能的仪器与测试方法与流程

本发明涉及led测试
技术领域：
，特别涉及一种动态测定阻垢剂性能的仪器与测试方法。
背景技术：
：目前，添加阻垢剂的方法己经成为国内外循环冷却水系统中有效控制结垢的主要手段。因此，阻垢剂的开发与合理利用是循环水处理的关键问题。能否准确、快速地评定阻垢剂的阻垢性能就显得非常重要。选择合理的评定方法，对于准确、全面地了解不同阻垢剂的性能与作用机理有着重要的指导作用。目前，国内外几种评定阻垢剂的常用方法有:静态阻垢法、鼓泡法、极限碳酸盐法、称垢重法、临界ph值法等。不能很好地反映不同阻垢剂实际使用效果，且评价一种阻垢剂需要的时间较长。专利号为cn104458689b，名称为“一种动态结垢测试仪及其测试方法”的专利公布了一种试验装置，用脉冲注入器注入荧光示踪剂，在导管末端用量筒取样，样品经荧光分光光度计测试后，记录荧光示踪剂浓度，根据荧光示踪剂浓度测试计算管内结垢流体的停留时间分布和分散状况及具体结垢位置。但是其测试方法较为复杂，计算方法较为繁琐，没有对阻垢剂的评价提供具体方法。公开号为“cn101270660”，名称为“一种动态结垢仪”的专利申请公布了一种试验装置，动态结垢仪可以缩短实验的时间，实时快捷并且可以选择结垢量最小的混合比例，为注水方案提供技术依据；通过监测不同阻垢剂在不同浓度下的阻垢效果，优选阻垢剂；试验装置通过钙镁离子，温度，压力传感器对井底情况进行实时监控和记录。其不能对运输管道中结垢情况进行分析，更不能对管道中阻垢剂的性能变化进行检测，其压力传感器没有电导率探头灵敏。专利号为cn203658300u，名称为“一种利用电导率法测定阻垢剂性能的试验装置”的专利公布了一种试验装置，评价测定池有效密闭，避免测定过程滴定剂受空气中的二氧化碳的影响且该设备较为紧凑，连接较稳固，不容易碰倒玻璃容器。但是其缺点在于不能在动态中评价阻垢剂的性能，而现实中大多结垢都是在流体中结垢的，就不能准确描述结垢离子的变化趋势，更不能准确反映出流体中阻垢剂的性能变化。专利号为cn206618648u，名称为“阻垢剂评价装置”的专利也公布了一种评价装置，通过填料测试试剂的重量变化来测试阻垢剂的阻垢性能，但结垢是一个由微观到直观的过程，对于结垢的初始状态，重量变化是很微小的，重量的变化不能准确的反映阻垢剂的性能。专利号为cn201273899，名称为“一种循环水阻垢剂评价试验装置”的专利也公布了一种评价装置。评价装置基本思路是以火力发电厂的循环冷却水实际系统为蓝本，适当微缩而成。只适用于火力发电厂的循环冷却水阻垢剂的评价，不能满足大多数工业生产管道中阻垢剂的性能评价。上述的已有专利或专利申请可以看出，现有技术，有的试验装置阻垢剂评价时间较长，计算过程较为复杂，有的试验装置只是在静态的条件下评价阻垢剂的性能，有的试验装置只能在大量结垢后比较阻垢剂的性能，有的试验装置只能适应本行业的评价要求，都存在一定的局限性。技术实现要素：本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种动态测定阻垢剂性能的仪器与测试方法，解决现有技术评价时间长，静态条件下不能准确评价阻垢剂性能，不能适用于大多数工业生产的缺点，可以实现实验研究和现场生产中阻垢剂的动态评价，可以描述阻垢剂与结垢物的分散和运移情况；且该仪器为分体组装，便于安装、使用、维护和改造。本发明是这样实现的：本发明的目的之一在于提供一种动态测定阻垢剂性能的仪器，包括第一输送装置、第二输送装置、回收装置、导管、导轨、电导率测试装置、数据采集装置以及秒表；所述导管上端设有开口；所述第一输送装置、第二输送装置均与所述导管的一端相连通，所述回收装置与所述导管的另一端相连通；所述导轨位于所述导管的上端开口上方；所述电导率测试装置包括电导率探头与电导率仪，所述电导率探头设于所述导轨上，所述电导率探头与所述电导率仪电连接；所述数据采集装置与所述电导率仪电连接。本发明的目的之二在于提供一种所述动态测定阻垢剂性能的仪器的测试方法，其包括如下步骤：步骤1、选用氯化钙制成结垢阳离子水溶液，碳酸氢钠制成结垢阴离子水溶液；步骤2、分别打开电导率仪、以及数据采集装置；步骤3、将配制的结垢阳离子水溶液放置于第一输送装置或者第二输送装置中，将结垢阴离子水溶液放置于第二输送装置或者第一输送装置中，先打开第一输送装置并使其输送稳定后，间歇式打开第二输送装置并开始计时，脉冲式注入另一种溶液；步骤4、待流速稳定后，将电导率探头放入导管内测定电导率的变化数据，电导率探头沿着导轨上移动，用于检测导管上任意位置、任意时刻的电导率，并由数据采集装置记录；步骤5、记录完成后，清洗导管；步骤6、清洗完成后，在第一输送装置或者第二输送装置中加入一定量阻垢剂，重复所述步骤3-4，记录加入阻垢剂之后的电导率的变化数据；步骤7、在导管上同一位置，加入阻垢剂之前，时间为0时的电导率计为a，最低电导率计为b；加入阻垢剂之后，时间为0时的的电导率相等也计为a，最低电导率计为c，则该导管上的该位置的阻垢剂效果w＝(c-b)/(a-b)×100％。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：1、本发明提供的一种动态测定阻垢剂性能的仪器与测试方法，可在流体流动过程中快速测试阻垢剂性能，并可以描述阻垢剂与结垢物的分散和运移情况，可适用于大多数工业生产管道中阻垢剂的性能评价；很好地解决了现有技术不能快速、灵敏的评价阻垢剂性能，现有评价装置不能在动态条件且不适用于大多数工业生产的问题。2、本发明提供的一种动态测定阻垢剂性能的仪器可分体组装，安装方便，使用、维护和改造简单。附图说明图1为本发明实施例提供的动态测定阻垢剂性能的仪器的结构示意图；图2为本发明实施例提供的动态测定阻垢剂性能的仪器的另一结构示意图；图1-图2中，1、第一输送装置；11、第一输送；12、第一水槽；13、第一阀门；14、第一流量计；15、第一支架；16、第一缓冲罐；2、第二输送装置；21、第二输送；22、第二水槽；23、第二阀门；24、第二流量计；25、第二支架；26、第二缓冲罐；3、回收装置；4、导管；5、导轨；6、电导率测试装置；61、电导率探头；62、电导率仪；7、数据采集装置；71、数据采集卡；72、计算机；8、秒表；9、导管支架；图3为未加阻垢剂时导管入口处电导率随时间变化的曲线图；图4为未加阻垢剂时导管中部电导率随时间变化的曲线图；图5为未加阻垢剂时导管出口处电导率随时间变化的曲线图；图6为加阻垢剂后导管入口处电导率随时间变化的曲线图；图7为加阻垢剂后导管中部电导率随时间变化的曲线图；图8为加阻垢剂后导管出口处电导率随时间变化的曲线图；图9为实施例1和实施例4的合并图；图10为实施例2和实施例5的合并图；图11为实施例3和实施例6的合并图；图12为实施例1-实施例6的合并图。具体实施方式一、如图1所示，本发明实施例提供一种动态测定阻垢剂性能的仪器，包括第一输送装置1、第二输送装置2、回收装置3、导管4、导轨5、电导率测试装置6、数据采集装置7以及秒表8；所述导管4上端设有开口；所述第一输送装置1、第二输送装置2均与所述导管4的一端相连通，所述回收装置3与所述导管4的另一端相连通；所述导轨5位于所述导管4的上端开口上方；所述电导率测试装置6包括电导率探头61与电导率仪62，所述电导率探头61设于所述导轨5上，所述电导率探头61与所述电导率仪62电连接；所述数据采集装置7与所述电导率仪62电连接。具体地，如图1所示，所述第一输送装置1包括第一输送管11、第一水槽12、第一阀门13和第一流量计14，所述第一水槽12通过所述第一输送管11与所述导管4的一端相连通，所述第一阀门13和第一流量计14均安装在所述第一输送管11上。第一阀门13的设置方便控制第一输送管11的打开和关闭，第一流量计14的设置可以控制溶液输送的流速，更方便检测。优选地，如图1所示，所述第一水槽下12方设有第一支架15。所述第一水槽12放置于所述第一支架15上。所述第一支架15一方面起支撑作用，另一方面，所述第一支架15还具有抬高第一水槽12的作用，使得第一水槽12内的溶液靠重力流入第一输送管11后流入所述导管4。优选地，如图2所示，所述第一输送管11上还设有第一缓冲罐16，所述第一缓冲罐16与所述第一水槽12相连通。第一缓冲罐16的水位慢慢下降，压差就会变化，会使得第一水槽12输送溶液时不稳定，第一缓冲罐16的设置可以保证压差稳定，从而保证水流的长时间稳定输送。具体地，如图1所示，所述第二输送装置2包括第二输送管21、第二水槽22、第二阀门23和第二流量计24，所述第二水槽22通过所述第二输送管21与所述导管4的一端相连通，所述第二阀门23和第二流量计24均安装在所述第二输送管21上。第二阀门23的设置方便控制第二输送管21的打开和关闭，第二流量计24的设置可以控制溶液输送的流速，更方便检测。优选地，如图1所示，所述第二水槽22下方设有第二支架25。所述第二水槽22放置于所述第二支架25上。所述第二支架25一方面起支撑作用，另一方面，所述第二支架25还具有抬高第二水槽22的作用，使得第二水槽22内的溶液靠重力流入第二输送管21后流入所述导管4。优选地，如图2所示，所述第二输送管21上还设有第二缓冲罐26，所述第二缓冲罐26与所述第二水槽22相连通。第二缓冲罐26的水位慢慢下降，压差就会变化，会使得第二水槽22输送溶液时不稳定，第二缓冲罐26的设置可以保证压差稳定，从而保证水流的长时间稳定输送。优选地，所述导管4下方设有导管支架9。所述导管4放置于所述导管支架9上。具体地，所述导管4的截面可以圆形(即圆管)，也可为长方形(即长管)等均可。优选地，所述回收装置3为废水回收池，用于对导管4内的废水进行回收。具体地，所述数据采集装置7包括数据采集卡71与计算机72，所述计算机72与所述电导率仪62均与所述数据采集卡71电连接。电导率探头61将探测到的数据传输给电导率仪61，电导率仪61将数据传输给数据采集卡71，数据采集卡71将数据记载并输送给计算机72记录并显示。所述数据采集卡型号pmd-1208ls型，生产厂家为美国mcc公司。二、上述动态测定阻垢剂性能的仪器的测试方法，包括如下步骤：步骤1、选用氯化钙制成结垢阳离子水溶液，碳酸氢钠制成结垢阴离子水溶液；步骤2、分别打开电导率仪、以及数据采集装置；步骤3、将配制的结垢阳离子水溶液放置于第一输送装置或者第二输送装置中，将结垢阴离子水溶液放置于第二输送装置或者第一输送装置中，先打开第一输送装置并使其输送稳定后，间歇式打开第二输送装置并开始计时，脉冲式注入另一种溶液；步骤4、待流速稳定后，将电导率探头放入导管内测定电导率的变化数据，电导率探头沿着导轨上移动，用于检测导管上任意位置、任意时刻的电导率，电导率仪测定并由数据采集装置记录；步骤5、记录完成后，清洗导管；步骤6、清洗完成后，在第一输送装置或者第二输送装置中加入一定量阻垢剂，重复所述步骤3-4，记录加入阻垢剂之后的电导率的变化数据；步骤7、在导管上同一位置，加入阻垢剂之前，时间为0时的电导率计为a，最低电导率计为b；加入阻垢剂之后，时间为0时的的电导率相等也计为a，最低电导率计为c，则该导管上的该位置的阻垢剂效果w＝(c-b)/(a-b)×100％。通过电导率仪测出加入阻垢剂前后电导率的变化规律，比较两次反应结垢物介稳区的变化，从而得到阻垢剂的阻垢效果。下面通过6个实施例对本发明作进一步的详细描述。实施例1：选用氯化钙、碳酸氢钠制成结垢阳离子水溶液、结垢阴离子水溶液。配制0.005mol/l氯化钙溶液，配制0.005mol/l碳酸氢钠溶液，将氯化钙溶液装入第一水槽中，将碳酸氢钠溶液装入第二水槽中；分别打开电导率仪、数据采集卡、计算机；打开第一阀门调节流速为0.6ml/s，待氯化钙溶液流速稳定后，将电导率探头放入导管内部，并移动到导管入口处；间歇性打开第二阀门，脉冲注入导管中5ml碳酸氢钠溶液。第二阀门打开的瞬间，开始计时，1分钟后，停止计时，停止实验。计算机整理数据，取出前50s数据进行分析计算。导管入口处电导率随时间变化的数据如表1；并将数据进行作图如图3所示，找出数据最低点。表1时间(s)未加阻垢剂电导率(μs/cm)01154101013201085301082401108501130实施例2：清洗导管后，重复实施例1步骤，只改变电导率探头的位置，将电导率探头移动到导管中部，测试并记录电导率的变化。导管中部电导率随时间变化的数据如表2；并将数据进行作图如图4所示，找出数据最低点。表2时间(s)未加阻垢剂电导率(μs/cm)01154101153201089301090401111501143实施例3：清洗导管后，重复实施例1步骤，只改变电导率探头的位置，将电导率探头移动到导管出口处，测试并记录电导率的变化。导管出口处电导率随时间变化的数据如表3；并将数据进行作图如图5所示，找出数据最低点。表3时间(s)未加阻垢剂电导率(μs/cm)01154101163201160301102401097501111实施例4：配制0.005mol/l氯化钙溶液，配制0.005mol/l碳酸氢钠溶液并加入3％的阻垢剂(hedp)，将氯化钙溶液装入第一水槽中，将碳酸氢钠溶液装入第二水槽中；分别打开电导率仪、数据采集卡、计算机；打开第一阀门调节流速为0.6ml/s，待氯化钙溶液流速稳定后，将电导率探头放入导管内部，并移动到导管入口处；间歇性打开第二阀门，脉冲注入导管中5ml碳酸氢钠溶液。第二阀门打开的瞬间，开始计时，1分钟后，停止计时，停止实验。计算机整理数据，取出前50s数据进行分析计算。导管入口处电导率随时间变化的数据如表4；并将数据进行作图如图6所示，找出数据最低点。表4时间(s)加入阻垢剂电导率(μs/cm)01154101066201098301137401139501158实施例5：清洗导管后，重复实施例4步骤，只改变电导率探头的位置，将电导率探头移动到导管中部，测试并记录电导率的变化。导管中部电导率随时间变化的数据如表5；并将数据进行作图如图7所示，找出数据最低点。表5时间(s)加入阻垢剂电导率(μs/cm)01154101169201109301101401130501161实施例6：清洗导管后，重复实施例4步骤，只改变电导率探头的位置，将电导率探头移动到导管出口处，测试并记录电导率的变化。导管出口处电导率随时间变化的数据如表6；并将数据进行作图如图8所示，找出数据最低点。表6时间(s)加入阻垢剂电导率(μs/cm)01154101175201180301123401110501134实验例1、将实施例1、实施例4的数据合并在同一张图，如附图9所示。可知在导管入口处，加入阻垢剂之前，时间为0时的电导率计为a＝1154，最低电导率计为b＝1011；导管入口处，加入阻垢剂之后，时间为0时的电导率计为a＝1154，最低电导率计为c＝1062；由上述公式可得，导管入口处阻垢剂效果评价：(1062－1011)÷(1154－1011)×100％＝35.66％。2、将实施例2、实施例5的数据合并在同一张图，如附图10所示。可知在导管中部，加入阻垢剂之前，时间为0时的电导率计为a＝1154，最低电导率计为b＝1081；导管中部，加入阻垢剂之后，时间为0时的电导率计为a＝1154，最低电导率计为c＝1096；由上述公式可得，导管中部阻垢剂效果评价：(1096－1081)÷(1154－1081)×100％＝20.54％3、将实施例3、实施例6的数据合并在同一张图，如附图11所示。可知在导管出口处，加入阻垢剂之前，时间为0时的电导率计为a＝1154，最低电导率计为b＝1093；导管出口处，加入阻垢剂之后，时间为0时的电导率计为a＝1154，最低电导率计为c＝1099；由上述公式可得，导管出口处阻垢剂效果评价：(1099－1093)÷(1154－1093)×100％＝9.84％通过上述6组试验(实施例1-6)，可以得知，阻垢剂在导管入口处的阻垢率最高，达到35.66％，随着阻垢剂在导管中反应和运移，阻垢剂的阻垢率在逐渐下降，最后在出口处的阻垢率只有9.84％。由此可知，采用电导率法测定流体中阻垢剂的阻垢能力，通过导管中加入阻垢剂前后混合流体电导率的变化情况进行对比，可以快速准确的描述阻垢剂在动态流体中的性能。4、将实施例1-6的数据合并在一起，如图12所示。比较导管不同位置的最低电导率，可以发现，导管入口处大约在11s达到最低电导率，导管中部大约在25s达到最低电导率，导管出口大约在35s达到最低电导率，加入阻垢剂后，到达最低电导率的时间稍有滞后。说明最低电导率的时间也就是阻垢剂和结垢离子运移的时间，通过测试不同位置电导率的变化，也就可以准确描述阻垢剂在管中阻垢性能和运移情况。随着流体的流动，最低电导率在逐渐上升，这是因为随着流体的流动，不断有新的氯化钙溶液进入流体，使流体的电导率上升，同时也使阻垢剂的浓度下降，从而降低了阻垢剂的阻垢率。该电导率法动态测定阻垢剂性能的试验仪器及其测试方法，可以有效模拟工业生产中阻垢剂在流动中的阻垢过程，针对不同类型的流体都能准确描述阻垢剂在管中的阻垢性能和运移情况。该电导率法动态测定阻垢剂性能的试验仪器及其测试方法可以应用于石油、化工、水处理、储运、设备维护等领域。其测试方法简单、方便、快捷，可以为防垢清垢提供指导作用，对降低生产成本和设备维护有重大的现实意义。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12