一种在线钠表自动碱化测量系统的制作方法
【专利摘要】一种在线钠表自动碱化测量系统，包括变送器、溢流杯、文丘里管、PLC控制器、pH电极、电动调节阀、流通池和装有二异丙胺的试剂瓶；装有二异丙胺的试剂瓶进气侧连接空气过滤芯，空气过滤芯与大气连通；装有二异丙胺的试剂瓶排气侧连接文丘里管喉部，在装有二异丙胺的试剂瓶排气侧与文丘里管喉部间的管路上设有带PLC控制器的电动调节阀；变送器收集pH电极的电位测量信号后，将电流模拟信号传输给PLC控制器，通过PLC控制器自动调整电动调节阀开度，使碱化后水样的pH值在10.5至11之间，实现精确控制。
【专利说明】
一种在线钠表自动碱化测量系统
技术领域
[0001 ]本实用新型属于一种用于监测水中痕量级(O?100yg/L)钠离子的在线钠表自动碱化测量系统。
【背景技术】
[0002]在线钠表测量使用的钠电极属于玻璃电极，它具有离子选择性，测量水样时极易受到H+的干扰，造成测量值比Na+的真实值高。为了避免测量受H+干扰，必须充分碱化水样，使碱化后水样的H+浓度小于Na+浓度的千分之一。纯水中的Na+含量属于痕量级，浓度在O?lOOyg/L之间，其准确测量要求碱化后水样的pH值不低于10.5，进一步提高pH值至11以上时，H+对在线钠表测量几乎没有影响。
[0003]在线钠表普遍使用二异丙胺作为碱化剂，二异丙胺常压下易挥发，溶于水呈强碱性。二异丙胺的碱化方式分为两种:一种是用抽气栗将二异丙胺蒸汽抽入水样中，在这种方式下，二异丙胺的进气量大，碱化后水样PH值超过11，使水样过度碱化，造成二异丙胺浪费；另一种是在测量水路中安置文丘里管，利用文丘里管喉部负压将二异丙胺蒸汽吸入水样中，碱化效果可以通过观察二异丙胺在水样中的气泡量来估计，这种方式不精确，无法准确判断水样是否碱化充分。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种在线钠表自动碱化测量系统，能够准确测量水样PH值，通过PLC控制器精确控制电动调节阀开度，自动调整水样pH值在10.5至11之间。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]—种在线钠表自动碱化测量系统，包括变送器1、文丘里管2、PLC控制器3、pH电极
4、电动调节阀5、流通池6和装有二异丙胺的试剂瓶7;所述流通池6设置在碱化系统的溢流杯12的出水端，文丘里管2设置在流通池6与溢流杯12连通的管路上;所述装有二异丙胺的试剂瓶7排气侧连接文丘里管2喉部;装有二异丙胺的试剂瓶7排气侧与文丘里管2喉部间的管路上设有带PLC控制器3的电动调节阀5，装有二异丙胺的试剂瓶7进气侧连接碱化系统的空气过滤芯8，空气过滤芯8与大气连通;所述变送器I输入端与设置在流通池6中的pH电极4输出端连接，变送器I信号输出端连接PLC控制器3的输入端，所述PLC控制器3输出端连接电动调节阀5;
[0007]所述流通池6中，碱化系统的钠电极9在流通池6进水侧的第一个水室内，pH电极4在流通池6进水侧的第二个水室内，碱化系统的参比电极1在流通池6进水侧的第三个水室内，碱化系统的温度电极11在流通池6进水侧的第四个水室内，四个水室依次连通，第四个水室与流通池6排水侧连接的排水管14连通;所述钠电极9、参比电极10和温度电极11的输出端均与变送器I输入端连接。
[0008]本实用新型通过将变送器I将采集的pH电极4电位测量信号转换为电流模拟信号，再传输给PLC控制器3，PLC控制器3根据PID指令自动调整电动调节阀5开度:当碱化后水样PH值偏低时，增大电动调节阀5开度，增加二异丙胺的进气量；当碱化后水样pH值偏高时，减小电动调节阀5开度，减小二异丙胺的进气量，调整水样pH值在10.5至11之间，达到精确控制碱化水样pH值的目的。
[0009]和现有技术相比较，本实用新型具备如下优点:
[0010]1、在线钠表测量时，本实用新型碱化系统中二乙丙胺蒸汽的动力来自因水样流动在文丘里管喉部产生的负压，与目前市面上大多数在线钠表使用抽气栗来碱化水样相比，本实用新型碱化系统结构更简单，不需要用电，后期也不需要对抽气栗进行维护。
[0011]2、本实用新型为了准确测量水样碱化后的pH值，在流通池中增加了一个pH电极，同时，为了避免对钠电极带来影响，PH电极被放置钠电极的下游，也就是在流通池的第二个水室内。
[0012]3、本实用新型的变送器将pH电极测量值通过电流模拟信号传输给PLC控制器，PLC控制器根据PID指令调整电动调节阀开度，控制水样pH值不低于10.5，确保水样充分碱化、钠电极准确测量，控制PH值最高不超过11，不会使水样碱化过度，造成二乙丙胺的浪费。
【附图说明】
[0013]附图是本实用新型的在碱化系统中分布的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]如附图所示，本实用新型涉及一种在线钠表自动碱化测量系统，溢流杯12进水端连接进水管13，出水端连接流通池6，溢流端连接排水管14 ；在所述进水管13上设有流量调节阀15，在所述溢流杯12与流通池6间连通的管路上设有流量计16和文丘里管2;所述流通池6中，钠电极9在流通池6进水侧的第一个水室内，pH电极4在流通池6进水侧的第二个水室内，参比电极10在流通池6进水侧的第三个水室内，温度电极11在流通池6进水侧的第四个水室内，四个水室依次连通，第四个水室与流通池6排水侧连接的排水管14连通;所述钠电极9、参比电极10和温度电极11的输出端均与变送器I输入端连接。装有二异丙胺的试剂瓶7进气侧连接空气过滤芯8，空气过滤芯8与大气连通;所述装有二异丙胺的试剂瓶7排气侧连接文丘里管2喉部，所述装有二异丙胺的试剂瓶7排气侧与文丘里管2喉部之间的管路上设有带PLC控制器3的电动调节阀5。
[0015]本实用新型的工作原理为:变送器I将采集的pH电极4电位测量信号转换为电流模拟信号，再传输给PLC控制器3，PLC控制器3根据PID指令调整电动调节阀开度:当碱化后水样PH值偏低时，增大电动调节阀1开度，增加二异丙胺的进气量；当碱化后水样pH值偏高时，减小电动调节阀10开度，减小二异丙胺的进气量，调整水样pH值在10.5至11之间，达到精确控制碱化水样pH值的目的。
【主权项】
1.一种在线钠表自动碱化测量系统，其特征在于:包括变送器(1)、文丘里管(2)、PLC控 制器(3)、pH电极(4)、电动调节阀(5)、流通池(6)和装有二异丙胺的试剂瓶(7);所述流通池 (6)设置在碱化系统的溢流杯(12)的出水端，文丘里管(2)设置在流通池(6)与溢流杯(12) 连通的管路上;所述装有二异丙胺的试剂瓶(7)排气侧连接文丘里管(2)喉部;装有二异丙 胺的试剂瓶(7)排气侧与文丘里管(2)喉部间的管路上设有带PLC控制器(3)的电动调节阀 (5)，装有二异丙胺的试剂瓶(7)进气侧连接碱化系统的空气过滤芯(8)，空气过滤芯(8)与 大气连通;所述变送器(1)输入端与设置在流通池(6)中的pH电极(4)输出端连接，变送器(I)信号输出端连接PLC控制器(3)的输入端，所述PLC控制器(3)输出端连接电动调节阀 (5)。2.根据权利要求1所述一种在线钠表自动碱化测量系统，其特征在于:所述流通池(6) 中，碱化系统的钠电极(9)在流通池(6)进水侧的第一个水室内，pH电极(4)在流通池(6)进 水侧的第二个水室内，碱化系统的参比电极(1 〇)在流通池(6)进水侧的第三个水室内，碱化 系统的温度电极(11)在流通池(6)进水侧的第四个水室内，四个水室依次连通，第四个水室 与流通池(6)排水侧连接的排水管(14)连通;所述钠电极(9)、参比电极(10)和温度电极(II)的输出端均与变送器(1)输入端连接。
【文档编号】G01N1/28GK205607718SQ201620256055
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年3月30日
【发明人】潘珺, 刘玮, 张维科, 姚波
【申请人】西安热工研究院有限公司