专利名称：碳化转化率检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种以氯化钠等为原料制取NaHCO3的方法中测定碳化转化率的仪器，尤其适用于氨碱法制取工艺中的转化率检测。
碳化转化率(UNa)是碳化过程中转化为NaHCO3结晶的NaCl量占氨盐水中NaCl总量的百分数，目前测定UNa的方法仍都沿用一百多年前索尔维制碱法问世以来所一直使用的化学分析法，即通过取样滴定分析氨盐水和碳化取出液中的CNH3，Tcl－，SO42－含量再按公式计算测知，因而费工、费时、分析费用高，特别是指导生产滞后；《纯碱工学》(化学工业出版社1992年7月第二版第724页)报导了一种PIM－791型钠度计可用于测定UNa，该计采用高内阻(100MΩ)玻璃膜Na离子选择电极与参比电极组成的电极对及与此电极对装在一起的带温度补偿的高阻抗运算放大器，该电极对须插到一个特别的电极池内，以免电极对受到NaHCO3结晶的冲刷，并克服流动电位差的影响，由电极对产生的电位信号经阻抗变换成低阻信号后才能远距离传输到自动记录器上，记录出Na离子浓度值，然后与以化学分析法测得的取出液中的Tcl值，通过查找特制的碳化转化率换算图测知UNa，此法同样存在手续烦杂，指导生产滞后等弊病，特别是由于该Na离子选择电极内阻高，取出的电位信号必须先经阻抗变换成低阻信号后才能远距离传输，这就要求把该放大器和该电极对装在一起，而这又需对放大器予以严格的密封绝缘，否则，绝缘稍有降低就会造成电位信号的严重飘移，而要在取出液碱槽附近保持长期的高绝缘是极难做到的，此外，当该高阻Na离子选择电极接至该放大器输入端时还会造成放大器二端的工作状态严重不对称，环境室温稍有变化即可引起其输出信号的较大飘移，因此，放大器必需有温度补偿电路，基于上述不足之处，该钠度计缺乏工业实用性，一直未能推广实用，目前工业上仍都沿用前述的化学分析法。
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种测量精度高、稳定性好、灵敏度高、安装、维护、使用简便、能连续自动显示和记录瞬时碳化转化率值以及时指导碳化操作的碳化转化率检测仪。
本实用新型的目的可以按下列技术方案达到这种碳化转化率检测仪包括检测器及其保护罩和显示器，检测器由内阻为2000Ω～10MΩ的低内阻钠离子选择电极和参比电极组成，显示器包括含有反相器的高阻抗运算放大器和自动记录器，检测器及其保护罩浸入欲测碳化取出液中，所产生的电极电位与取出液中的Na离子活度的对数成线性关系，此电极电位信号经阻抗变换，运算放大成Na离子浓度信号再经反相器运算放大成转化率信号由自动记录器记录出UNa值；使用低内阻Na离子选择电极后，电极信号即可直接传输到远距检测器的含有反相器的运算放大器上，此外，当低内阻Na离子选择电极接至此放大器时，放大器二端同处于低阻工作状态，其输出电压不易随环境室温变化而飘移，显示器的稳定性高，在正常生产条件下，氨盐水中的Tcl－，CNH3和取出液中的SO42－基本不变，按UNa(％)＝｛1－ 1/(K) ［Na］(取出)｝×100、K＝Tcl－(取出)－a＋b，a＝CNH3(氨盐水)×Tcl－(取出)／Tcl－(氨盐水)，b＝SO42－(取出)，UNa只与取出液中的Na离子浓度有关，即Na离子浓度愈低，UNa愈高，运算放大器中的反相器将Na离子浓度信号反相输入放大成相应的UNa信号；检测器保护罩与检测器同轴按装，其浸入取出液槽端为敞口，该敞口端端部应稍高出检测器(电极对)的端部，该保护罩的背向取出液液流侧的罩壁上开有取出液导流孔，以减缓碳化取出液液流对电极的冲刷，提高检测器的使用寿命并克服流动电位差的影响。
本实用新型目的还可通过以下措施达到在显示器的放大器后可接上数字电压表将UNa信号以数字方式直接显示出UNa值，操作者可随时目测UNa值，籍此，即可及时调控碳化操作使其处于最佳状态；本实用新型与现有技术相比具有如下优点1.检测简便、可靠、及时，从远距检测器的显示器上(显示器一般可安装在岗位操作室)即能连续直接测知瞬时UNa值，籍此，可及时调控碳化操作以提高原盐利用率、降低盐耗、为优产、稳产、高产提供可靠、及时的检测手段；2.仪器灵敏度高，在数秒钟内即可显示变化了的UNa值，3.仪器稳定性好，实测表明24小时飘移<±0.5～±0.1％；4.仪器精度；与化学分析法比，其示值误差<±0.6～±1％；5.仪器安装维护简便，寿命长，检测器可直接浸入取出液碱槽中，试用数月未见有结疤的影响；6.可为碳化自控操作提供一次信号、促进碳化化自控操作的实施。
附图的图面说明如下
图1检测仪结构示意图。
图2含反相器的高阻抗运算放大器电路原理图。
以下结合附图对本实用新型作进一步详述参照图1检测器(1)及其保护罩(2)浸入碳化取出液碱槽中后产生的电极信号经屏蔽线(3)传输到安装在岗位操作室的显示器(8)中经其中的含有反相器的高阻抗运算放大器(5)阻抗变换、运算放大、在数字电压表(6)上显示UNa值，同时在自动记录器(7)上记录相应的UNa值，直流稳压电源(4)为放大器提供稳压电源。
参照图2A1是提高放大器输入阻抗的跟随器，A2为反相器，A3为放大器，其放大倍数K1＝(W1＋R5)／4；R6、R7、R8、R9、R10、R11和W共同构成仪器的斜率调节电路，仪器组装好后，用模拟碳化取出液组成的标准样标定仪器、即用斜率调节电路调节仪器显示的UNa变化值使之与标准样的UNa变化值相一致，然后再以定位调节电路进行定位调节，使标准样中的UNa值与仪器显示值吻合；Rc和C构成滤波电路以滤掉交流干扰，提高仪器稳定性。
实施例1按图1、图2实施，检测器由4MΩ玻璃膜Na离子选择电极和F40固定参比电极组成，得到如下效果24小时飘移<±0.7％，示值误差<±0.8％，响应时间3～5秒；实施例2按图1、图2实施，检测器由2000Ω陶瓷Na离子选择电极和甘汞参比电极组成，得到如下效果，24小时飘移<±0.5％，示值误差<±0.6％，响应时间2～3秒；实施例3按图1、图2实施，检测器由10MΩNa离子选择电极和Ag－－Agcl参比电极组成，得到如下效果24小时飘移<±1％，示值误差＜±1％，响应时间6～8秒。
权利要求1.一种碳化转化率检测仪，含有自动记录器，本实用新型的特征在于包括一个由2000Ω～10MΩ内阻的钠离子选择电极和参比电极组成的检测器，一个含有反相器的高阻抗运算放大器的显示器和一个一端敞口的检测器保护罩，该保护罩的背向取出液液流侧的罩壁上有取出液导流孔。
2.根据权利要求1所述的检测仪，其特征是显示器含有数字电压表。
专利摘要本实用新型涉及一种制取碳酸氢钠时用的碳化转化率检测仪，它包括检测器、显示器等部分，检测器由低内阻Na离子选择电极和参比电极组成，检测器安装在取出液碱槽中，测得的电极信号经阻抗变换、运算放大、反相输入放大后以自动记录器记录并以数字显示方式连续自动测出瞬时碳化转化率值，藉此，操作者可随时调控碳化操作，此检测仪在氨碱法中尤为适用，其测量示值误差＜±1％24，小时漂移＜±1％。
文档编号G01N27/416GK2157516SQ93212330
公开日1994年2月23日 申请日期1993年5月7日 优先权日1993年5月7日
发明者王贵云, 李济和 申请人:化学工业部制碱工业研究所