一种用于pH值测量传感器前过滤装置的制造方法
【专利摘要】一种用于pH值测量传感器前过滤装置，涉及过滤装置技术领域，它包括主管道、阀门和计算机，主管道水平方向上设有阀门A，阀门A两侧分别设有与主管道连通的管道A和管道B，管道A由上至下依次有取样口、阀门B、孔板A、滤料层和孔板B，管道A横向设有pH传感器，管道A通过阀门与管道B连通，管道B通过阀门与管道D连通，管道D从左至右依次设有流量计和阀门D，管道B竖向从上至下依次设有阀门E和阀门；管道A外壁由内至外依次包裹热电偶丝包裹层和石英棉保温层。本用于pH值测量传感器前过滤装置，实现水样pH测量过程中对pH传感器的保护，同时实现pH的长时间测量，可在任何工业环境下作业，适合大规模推广和使用。
【专利说明】
一种用于pH值测量传感器前过滤装置
[0001 ] 技术领域:
本发明涉及过滤装置技术领域，具体涉及一种用于pH值测量传感器前过滤装置。
[0002]【背景技术】:
在很多行业中水样pH值对实际生产的影响至关重要，pH值过低时，会腐蚀所经管线和设备;PH值过高时影响水样出水水质，严重时，导致水样乳化，因此实现水样pH值的高精度及其连续检测对于实际装置生产具有重要的意义。
很多水样含悬浮物、油污、泥沙等杂质，需要在PH传感器前加装过滤装置。目前，常用过滤装置多为单一过滤装置，而且大部分采用金属滤网不适宜用于酸碱环境的工业过程中。例如，专利号为200920069324.5公开的一种具备自动清洗功能的pH传感器保护器，仅仅在两壁设置滤网很难维持长时间的过滤要求，且不适宜酸碱环境的工业生产测量;专利申请号为201510091281.0公开的一种悬浮物过滤器和专利申请号为201310576258.1公开的一种新型过滤机构等同样存在上述问题。
[0003]
【发明内容】
:
本发明的目的是提供一种用于PH值测量传感器前过滤装置，弥补了现有过滤装置的不足，达到了水样pH测量过程中对pH传感器的保护的目的，同时实现pH的长时间测量。
[0004]本发明采用的技术方案为:一种用于pH值测量传感器前过滤装置，包括主管道、阀门和计算机，主管道水平放置，主管道水平方向上设有阀门A，阀门A两侧分别设有与主管道连通的的管道A和管道B，管道A呈L型，管道B呈倒T型，管道A竖向顶端设有取样口，取样口下方设有阀门B，阀门B下方设有孔板A，孔板A与阀门B之间的管道A连通管道C，管道C上设有阀门C，孔板A下方设有滤料层，滤料层底端与孔板B连接，管道A横向设有pH传感器，管道A横向末端通过阀门与管道B横向一端连通，管道B横向另一端通过阀门与管道D连通，管道D从左至右依次设有流量计和阀门D，管道B竖向从上至下依次设有阀门E和阀门；pH传感器和流量计分别通过导线与PLC模块A和PLC模块B连接，PLC模块A和PLC模块B分别通过导线与计算机连接;L型的管道A外壁由内至外依次包裹热电偶丝包裹层和石英棉保温层。
[0005]所述的滤料层由上至下分为七层厚度不同的滤料层，第一层厚度为14?16mm，第二层厚度为29?31mm，第三层厚度为39?41mm，第四层厚度为49?51mm，第五层厚度为39?41mm，第六层厚度为29?31mm，第七层厚度为14?16mm。
[0006]所述的滤料层由上至下采用的滤料依次为无烟煤、无烟煤、石英砂、石英砂、石英砂、重质矿石和重质矿质。
[0007]所述的滤料层由上至下采用的滤料粒径依次为I.6?4mm、0.8?I.6mm、0.5?
0.8mm、0.25?0.5mm、0.5?0.8mm、0.8?1.6mm和1.6?4mm。
[0008]所述的管道A、管道B、管道C和管道D皆采用DN50不锈钢管，且管壁皆喷涂保温材料。
[0009 ] 所述的孔板A和孔板B的板厚度均为9?I Imm，孔板A和孔板B的孔径均取3?4mm。
[0010]所述的阀门A、阀门B、阀门C、阀门D和阀门E分别通过导线与PLC模块A连接。
[0011]所述的阀门B13、阀门C14、阀门D16和阀门E15分别通过导线与PLC模块B19连接。
[0012]本发明的有益效果是:结构简单，操作方便，可快速、高效检测水样pH值，且装置通过“测一次，洗一次”与定期“泡一次”的日常维护与定期更换滤料层的方式实现系统的长时高效运行;实现水样PH测量过程中对pH传感器的保护，同时实现pH的长时间测量，可在任何工业环境下作业，适合大规模推广和使用。
[0013]【附图说明】:
图1是本发明结构示意图。
[0014]图2是本发管道A过滤部分结构示意图。
[0015]图3是本发明滤料层结构示意图。
[0016]【具体实施方式】:
参照各图，一种用于pH值测量传感器前过滤装置，包括主管道1、阀门和计算机18，主管道I水平放置，主管道I水平方向上设有阀门A12，阀门A12两侧分别设有与主管道I连通的的管道A3和管道B9，管道々3呈1^型，管道B9呈倒T型，管道A3竖向顶端设有取样口 2，取样口 2下方设有阀门B13，阀门B13下方设有孔板A4，孔板A4与阀门B13之间的管道A3连通管道C7，管道C7上设有阀门C14，孔板A4方设有滤料层5，滤料层5底端与孔板B6连接，管道A3横向设有PH传感器8，管道A3横向末端通过阀门与管道B9横向一端连通，管道B9横向另一端通过阀门与管道Dl I连通，管道Dl I从左至右依次设有流量计10和阀门D16，管道B9竖向从上至下依次设有阀门E15和阀门；pH传感器8和流量计10分别通过导线与PLC模块A17和PLC模块B19连接，PLC模块A17和PLC模块B19分别通过导线与计算机18连接;L型的管道A3外壁由内至外依次包裹热电偶丝包裹层20和石英棉保温层21。所述的滤料层5由上至下分为七层厚度不同的滤料层，第一层厚度为14?16mm，第二层厚度为29?31mm，第三层厚度为39?41mm，第四层厚度为49?51mm，第五层厚度为39?41mm，第六层厚度为29?31mm，第七层厚度为14?16_。所述的滤料层5由上至下采用的滤料依次为无烟煤、无烟煤、石英砂、石英砂、石英砂、重质矿石和重质矿质。所述的滤料层5由上至下采用的滤料粒径依次为1.6?4mm、0.8?
1.6mm、0.5?0.8mm、0.25?0.5mm、0.5?0.8mm、0.8?1.6mm和1.6?4mm。所述的管道A3、管道B9、管道C7和管道Dll皆采用DN50不锈钢管，且管壁皆喷涂保温材料。所述的孔板A4和孔板B6的板厚度均为9?11mm，孔板A4和孔板B6的孔径均取3?4mm。所述的阀门A12、阀门BI 3、阀门C14、阀门D16和阀门E15分别通过导线与PLC模块A17连接。所述的阀门B13、阀门C14、阀门D16和阀门E15分别通过导线与PLC模块B19连接。
[0017]本用于pH值测量传感器前过滤装置窗，可分为过滤装置、数据采集装置、反冲洗装置和加热装置四个部分，其中过滤装置包括孔板A4、滤料层5和孔板B6;数据采集装置包括取样口 2、阀门A12、阀门B13、阀门C14、阀门E15、阀门D16、管道A3末端侧位设置的pH传感器8、PLC模块Al 7、计算机18、流量计1以及PLC模块BI 9;反冲洗装置包括管道A3、孔板A4、滤料层5、孔板B6、管道C7、管道D11、阀门BI 3、阀门Cl 4、阀门E15、阀门D16、流量计1、PLC模块BI 9以及计算机18;加热装置包括热电偶丝包裹层20和石英棉保温层21。
[0018]滤料层5由上至下分为七层，第一滤层滤料为无烟煤，无烟煤密度为1.4?1.6g/cm3，滤层厚度为15mm，滤料粒径1.6?4mm;第二滤层滤料为无烟煤，无烟煤密度为1.4?1.6g/cm3，滤层厚度为30mm，滤料粒径0.8?1.6mm;第三滤层滤料为石英砂，石英砂密度为
2.6?2.65g/cm3，滤层厚度为40mm，滤料粒径0.5?0.8mm;第四滤层滤料为石英砂，石英砂密度为2.6?2.65g/cm3，滤层厚度为50mm，滤料粒径0.25?0.5mm ；第五滤层滤料为石英砂，石英砂密度为2.6?2.65g/cm3，滤层厚度为40mm，滤料粒径0.5?0.8mm;第六滤层滤料为重质矿石，重质矿石密度为4.7?5.0g/cm3，滤层厚度为30mm，滤料粒径0.8?1.6mm;第七滤层滤料为重质矿石，重质矿石密度为4.7?5.0g/cm3，滤层厚度为15mm，滤料粒径1.6?4mm，本设计不同的滤料密度和滤料粒径级配可防止反冲洗过程中滤料不分层的情况。
[0019]pH测量引水管管道A3连接在主管道I上，并在pH测量引水管管带A3的两端分别布置了管道C7和管道Dll，管道Dll上端连通管道9，管道B9亦连接在主管道I上，在管道A3、管道B9与主管道I的连接点中间管段设阀门A12，pH测量引水管管道A3中自上至下依次安装孔板A4、滤料层5和孔板B6，管道Dl I末端安装阀门D16，管道B9上安装阀门E15，pH测量引水管管道A3末端侧位设置pH传感器8并连接PLC模块A17和计算机18，管道B9与管道Dl I连接处至管道D11末端中间管段安装流量计1，流量计1连接PLC模块B19和计算机18。
[0020]由PLC模块A17控制打开阀门B13和阀门E15，关闭阀门A12、阀门C14和阀门D16，待测液体由取样口 2经阀门B13流入，经孔板A4、滤料层5和孔板B6，最后当pH测量引水管管道A3被待测液充满后打开阀门A12，关闭阀门B13和阀门E15，pH传感器8测量后，将读数反馈在计算机18上并输出，测量过程及稳水时长为8min。
[0021]然后进行两次反冲洗:
1)气水反冲洗:每次测量过程结束后由PLC模块19B控制打开阀门C14和阀门D16，保持阀门B13和阀门E15关闭，气和水自管道D11流入从管道C 7流出，气水反冲洗过程持续5 -7min，后清水自管道Dl I流入从管道C7流出，持续5_7min，后停止进水，待水由管道Dl I放空后关闭阀门C14和阀门D16，清洗过程中可通过PLC模块B19控制阀门D16的开启度来控制反冲洗的冲洗强度，气水反冲洗，清洗装置PH传感器8表面保证下次测量的准确性；
2)饱和KCl溶液冲洗:每24小时进行一次饱和KCl溶液冲洗，由PLC模块B19控制打开阀门C14和阀门D16，保持阀门B13和阀门E15关闭，饱和KCl溶液自管道DlI流入，待饱和液充满pH测量引水管管道A3后，由PLC模块B19控制阀门C14和阀门D16关闭，并由饱和KCl溶液浸泡pH传感器8，整个饱和KCl溶液充满过程及浸泡过程持续1min，后打开阀门D16排放KCl溶液，等完全放空后，再关闭阀门D16，饱和KCl溶液浸泡冲洗，保护pH传感器8电极、延长pH传感器8使用寿命，且采用七层滤料层5，使孔板过滤装置与粗细不同的无烟煤、石英砂和重质矿石滤料相结合，并加入饱和KCl溶液冲洗过程。本发明具有结构简单，操作方便，可快速、高效检测水样PH值，且装置通过“测一次，洗一次”与定期“泡一次”的日常维护与定期更换过滤套筒的方式实现系统的长时高效运行。
[0022]孔板A4、滤料层5、孔板B6与管道A3连接处做无缝处理，且每月按期检查如有损坏及时更换预制备用了滤料层5。
[0023]对pH传感器8，每周进行定期检查如出现故障及时更换。
[0024]综上所述，本用于pH值测量传感器前过滤装置，结构简单，操作方便，可快速、高效检测水样PH值，且装置通过“测一次，洗一次”与定期“泡一次”的日常维护与定期更换过滤料层5的方式实现系统的长时高效运行;实现水样pH测量过程中对pH传感器8的保护，同时实现PH的长时间测量，可在任何工业环境下作业，适合大规模推广和使用。
【主权项】
1.一种用于pH值测量传感器前过滤装置，包括主管道(1)、阀门和计算机(18)，其特征在于:主管道(I)水平放置，主管道(I)水平方向上设有阀门A(12)，阀门A(12)两侧分别设有与主管道(I)连通的的管道A(3)和管道B(9)，管道A(3)呈L型，管道B(9)呈倒T型，管道A(3)竖向顶端设有取样口(2)，取样口(2)下方设有阀门B(13)，阀门B(13)下方设有孔板A(4)，孔板A(4)与阀门B(13)之间的管道A(3)连通管道C(7)，管道C(7)上设有阀门C(14)，孔板A(4)下方设有滤料层(5)，滤料层(5)底端与孔板B(6)连接，管道A(3)横向设有pH传感器(8)，管道A(3)横向末端通过阀门与管道B(9)横向一端连通，管道B(9)横向另一端通过阀门与管道D(Il)连通，管道D(Il)从左至右依次设有流量计(10)和阀门D(16)，管道B(9)竖向从上至下依次设有阀门E (15 )和阀门；pH传感器(8 )和流量计(1 )分别通过导线与PLC模块A (17 )和PLC模块B (19)连接，PLC模块A (17)和PLC模块B (19 )分别通过导线与计算机(18 )连接;L型的管道A(3)外壁由内至外依次包裹热电偶丝包裹层(20)和石英棉保温层(21)。2.根据权利要求1所述的一种用于pH值测量传感器前过滤装置，其特征在于:滤料层(5)由上至下分为七层厚度不同的滤料层，第一层厚度为14?16mm，第二层厚度为29?31mm，第三层厚度为39?41mm，第四层厚度为49?51mm，第五层厚度为39?41mm，第六层厚度为29?31mm，第七层厚度为14?16mm。3.根据权利要求2所述的一种用于pH值测量传感器前过滤装置，其特征在于:滤料层(5)由上至下采用的滤料依次为无烟煤、无烟煤、石英砂、石英砂、石英砂、重质矿石和重质矿质。4.根据权利要求3所述的一种用于pH值测量传感器前过滤装置，其特征在于:滤料层(5)由上至下米用的滤料粒径依次为1.6?4mm、0.8?1.6mm、0.5?0.8mm、0.25?0.5mm、0.5?0.8mm、0.8?1.6mm和1.6?4mm。5.根据权利要求1所述的一种用于pH值测量传感器前过滤装置，其特征在于:管道A(3)、管道B(9)、管道C(7)和管道D(Il)皆采用DN50不锈钢管，且管壁皆喷涂保温材料。6.根据权利要求1所述的一种用于pH值测量传感器前过滤装置，其特征在于:孔板A(4)和孔板B (6)的板厚度均为9?11mm，孔板A (4 )和孔板B (6 )的孔径均取3?4mm。7.根据权利要求1所述的一种用于pH值测量传感器前过滤装置，其特征在于:阀门A(12)、阀门B(13)、阀门C( 14)、阀门D( 16)和阀门E( 15)分别通过导线与PLC模块A( 17)连接。8.根据权利要求1所述的一种用于pH值测量传感器前过滤装置，其特征在于:阀门B(13)、阀门C(14)、阀门D( 16)和阀门E( 15)分别通过导线与PLC模块B( 19)连接。
【文档编号】B01D24/02GK105865887SQ201610354525
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月23日
【发明人】齐晗兵, 李东海, 李栋, 王秋实, 张晓雪, 吴国忠
【申请人】东北石油大学