专利名称：双玻璃pH电极全自动检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测量酸度的仪器，特别是采用玻璃电极检测溶液pH值的仪器。
背景技术：
对原料和产品的酸碱度值进行检测和控制，是化工、轻工、食品、环保等行业的重要控 制参数，而用玻璃电极测量溶液的pH值是一种较为准确的方法，但是如果玻璃电极放进介 质中检测时间长了，介质中的杂质会在玻璃电极上形成一定的积垢，阳离子积聚，造成测量 数据不准确和不稳定，从而因自动控制精度差而造成可靠性差而不能使用，影响整个生产流 程，长期以来，人们对pH的测量一般采用将玻璃电极浸入溶液测量一段时间后取出，然后 用水和酸对酸度计的玻璃电极清洗后再取样测量第二次。这样的做法的不足之处是不能连续 测量，导致化学反应不能连续控制，影响了产品的生产。后来本发明人对该测量方法进行了 改进，并申请了中国专利，申请号00268773.9 ，名称双玻璃电极pH值自动检测装置， 公告号CN2469451，申请人钦州市华成自控设备厂，发明(设计)人朱成开;陈绍章;黄 华志，该双玻璃电极pH值检测装置主要解决在pH值在线自动检测过程中进行清除积垢时信 号中断的难题而设计，其主要技术特征是由A、 B两组电极组成，每组电极分别由磁铁、上 下磁性霍尔开关、电机、齿条、小齿轮和电极等组成。每组电极均用喷酸嘴喷射酸液进行清 洗，用挡酸板挡住酸液下漏。而方向控制杆则控制挡酸板和喷嘴的方向，并由电脑控制两组 电极的相互交替进行检测和清洗过程。使测量信号不因进行清洗积垢而中断，提高了检测信 号的稳定性和数据的精确性，使pH值在线自动控制的精度和可靠性得到保证。2006年，本 发明人为了保证A、 B两组电极的上下过程的测量和酸洗准确程序，又申请了 "pH值在线自 动检测装置"的实用新型专利，申请号200620167793.7，公告号CN201000445申请(专 利权)人钦州华成自控设备有限公司，发明(设计)人黄华志；朱成开，该pH值在线自动 检测装置，其控制臂把电极导杆和齿条轴、齿条固定成一体，电极导杆下端装有玻璃电极， 齿条轴连接齿条，齿条上的V型结构与固定在机体上的导向座的V型槽相互动配合，齿条在 电机及小齿轮的驱动下作上下运动，装在电极导杆上的玻璃电极也随着上下运动。控制杆上 端装有变向螺旋槽体，下端装有档酸板，变向螺旋槽体上开有变向螺旋槽，控制臂上装有导 向销钉，导向销钉随着齿条上下运动而在变向螺旋槽内滑动，使档酸板改变方向，以便玻璃 电极能伸进采样槽进行检测或提升回机体内进行清洗。这样的结构能根据电脑指令使玻璃电极循环进行检测和清洗，保持检测数据准确、稳定，为pH值在线自动控制提供技术保证。 经过几年的生产实践，本发明人发现目前的双玻璃pH电极检测装置还存在一些问题 1、固定在机体上的导向座的V型槽虽然能够使得A、 B两组电极上下交替测量和清洗，但是 电极在运动过程中有时偏离设在采样测量室与电极清洗(酸洗)室之间的电极下降孔，直接 与档液(酸)板和喷液咀发生碰撞而损坏玻璃电极(每套电极价格上千元)；2、酸液桶外置， 需要用较长的管道将酸泵与检测装置的酸洗室连接，每次操作都要小心检杳管道连接，以免 造成酸泄漏给人和设备伤害；3、酸洗室接头与外置酸液桶连接，有时候容易产生漏酸现象; 4、由于移动滑槽板结构的原因，电极更换复杂、维修困难。
发明内容
本发明的目的是提供一种双玻璃pH电极检测装置，能够克服上述检测装置存在的pH 玻璃电极容易损坏以及酸液桶外置容易漏酸等问题，具有电极安装方便，运行可靠，能实现 双玻璃pH电极同点交替连续在线测量的零故障运行。
本发明的技术方案如下
双玻璃pH电极连续检测装置包括机体、两组玻璃电极、电机、电极升降系统、测量控 制系统、上下限位霍尔开关、采样测量室和电极清洗室，电极安装在电极导杆内的下端，电 极导杆上端有电极弓I线接出至测量控制系统，电机通过传动机构连接电极升降机构，电极升 降机构包括导向座、控制臂、齿条轴和齿条，导向座固定在机体上，变向螺旋槽体的人字型 槽与连接臂上的变向销钉互动配合，控制杆下端装有档液板，其特点是
(1 )变向螺旋槽体的下方设有防止电极在运动过程中与挡液板和喷液咀发生碰撞而损 坏电极的限位槽板。
(2) 机体的下部固定有能够自动控制的电极清洗系统。
(3) 电极下方的采样测量室置于清洗液储箱的侧边，测量室设有进出口管，分别接到 待测介质的容器或管道上。
以上所述的电极清洗系统包括清洗液储箱、输液泵、喷液嘴和液体换向阀，清洗液储箱 与机体做成一体，电极清洗室有清洗液回流口通往清洗液储箱，清洗液储箱上设有透明视窗
或液位计，输液泵安装在机体上，输液泵的入n管在清洗液储箱下部，输液泵的出口管接到
液体换向阀，液体换向阀经过导液上板接喷液嘴，喷嘴与挡液板做成一体。
以上所述的液体换向阀为三通阀， 一个通道接喷嘴， 一个通道接清洗液储箱，第三个通 道接废液排污口，当清洗玻璃电极的时候液体换向阀接通喷嘴，当清洗液酸浓度降低，达不 到清洗效果的时候，通过控制装置指令液体换向阔将失效的清洗液排除，然后补充新的清洗 液进入清洗液储箱。
以上所述的测量控制系统能够对电极升降系统和电极清洗系统进行全自动控制，也就是说，当双玻璃pH电极中的一组电极(A)通过控制杆和电极导杆下降到测量室进行测量时， 电极清洗系统启动输液泵对另一组电极(B)喷出清洗液进行清洗，清洗完毕可以通过测量 控制系统指令控制杆和导杆使电极(B)进入测量状态，而电极(A)进入清洗状态，或者两 电极同时待命(两电极都在清洗室内)。
以上所述的测量控制系统包括信号接收电路、分析比较电路、处理器(单片机或微电脑)、 显示器和控制信号输出电路，双玻璃电极和上下限位霍尔开关将测量信号接入测量控制系统 中的信号接收电路，信号接收电路接到分析比较电路和处理器，对测量值进行显示和控制， 由控制信号输出电路输出到电极升降系统和电极清洗系统以及生产工艺的执行机构，这样工 艺操作工就可以随时了解生产过程的指标和对液体采取的相应控制操作。
与本发明人现有的"双玻璃电极pH值自动检测装置"和"pH值在线自动检测装置"两 个专利相比，本发明突出的实质性特点和显著的进步是-
1、 过去由于电极升降系统误操作或人为因素(操作工开机时不注意)，电极在下降过程 中很容易与挡液板和喷液咀发生碰撞损坏，本发明在变向螺旋槽体的下方设有防止电极在运 动过程中与挡液板和喷液咀发生碰撞而损坏电极的限位槽板，档液板也固定在限位槽板下 部，更好地保护了电极。
2、 过去的电极清洗系统的清洗液单独放置在外部，需要用较长的管道将清洗液泵与检 测装置的清洗室连接，使用酸作为清洗液时，如果管道连接不好时容易造成酸泄漏给人和设 备伤害，本发明将清洗液储箱与机体做成一体，电极清洗系统就能够完全进行自动控制，并 且增加液体换向阀为三通阀，当清洗玻璃电极的时候液体换向阀接通喷嘴，当清洗液酸浓度 降低，达不到清洗效果的时候，通过控制装置指令液体换向阀将失效的清洗液排除，然后补 充新的清洗液进入清洗液储箱。
3、 整个系统工序自动控制程度有了更进一步的提升，以糖厂的糖汁脱色清净为例，将 本发明的双玻璃pH电极全自动检测装置应用于糖汁pH测量和控制硫熏或加灰的执行机构， 能够非常准确地将糖汁pH控制在1一3%之间，提高了糖厂的控制水平和产品质量。
图1是本发明的双玻璃pH电极全自动检测装置总装图。
图2是图1的俯视图。
图3是电极升降系统分解图。
图中零部件对照表
1、送液口， 2、泵休护罩，3、 B组电极，4、清洗液储箱，5、采样测量室，6、档液板， 7、喷液咀，8、 B组电极导杆，9、档液玻璃，10、 A组电极，11、 B组连接臂，12、 B组限 位调节螺钉，13、 A组电极导杆，14、 A组齿条，15、 A组连接臂，16、 A组电极电缆固定盖，17、 A组变向销钉，18、变向螺旋槽体，19、变向螺旋槽，20、档液板，21、控制杆上固定 杆，22、 B组上限位霍尔开关，23、上限位霍尔开关23固定板，24、限位槽板，25、 B组下 限位霍尔开关，26、下限位霍尔开关固定板，27、多条电缆固定夹，28、电机护罩，29、导 向座，30、 B组电机齿轮，31、 B组电机，32、防水后盖，33、 B组齿条，34、液体换向阀， 35、导液下板，36、排液门，37、导液上板，38、机休，39、清洗液回流口， 40、透明视窗， 41、输液泵。51、 A组电机，52、 A组限位调节螺钉，53、 B电极固定盖，57、 B组变向销钉， 60、 A组电机齿轮。
具体实施例方式
如图1所示，本发明的双玻璃pH电极连续检测装置包括两组玻璃电极A组电极10和 B组电极3、两组电机B组电机31 (A组电机被挡在了机体38的后面)，两组电极升降系统、 测量控制系统、上下限位霍尔开关B组上限位霍尔开关22和B组下限位霍尔开关25 (A组 位霍尔开关被挡在了机体38的后面)，B组霍尔开关安装在下限位霍尔开关固定板26上，用 限位调节螺钉12调整其位置(A组限位调节螺钉52也是这样的作用)，B组电极(pH玻璃电 极)3安装在电极导杆8的下端，B电极导杆8的上端有B电极固定盖53，电极引线从B电 极固定盖53通过多条电缆固定夹27接出至测量控制系统，A组电极10上也有电缆固定盖 16， B组电机31通过传动机构连接B电极升降机构，B电极升降机构包括导向座29、 B组连 接臂ll、齿条轴和齿条，导向座29固定在机体38上，A组电机51也通过电极升降系统和A 组齿条14、 A组连接臂15使得A组电极导杆13能够h下驱动A组电极10移动进行测量，B 组电机31上都有电机护罩28， A组电机51也有电机护罩；导向座29与齿条14相互动配合， 变向螺旋槽体18人字型槽与连接臂15上的变向销钉17互动配合；控制杆下端装有档液板 20;电极清洗系统包括喷液咀7和清洗液输送管。在变向螺旋槽体18的下方设有防止电极 在运动过程中与挡液板6和喷液咀发生碰撞而损坏电极的限位槽板24，在电极上下移动过程 中起导轨作用，机体38上部有档液板20，机体38安装有后面有档液玻璃9。
本发明的电极清洗系统包括安装在采样测量室5底部的清洗液储箱4、输液泵41、喷液 咀7、导液上板37、导液下板35、排液口 36和液体换向阀34，清洗液从送液口 1进入清洗 液储箱4，清洗液储箱4与机体38做成一体，清洗液储箱4有清洗液回流口 39通往清洗液 储箱4，清洗液储箱4上设有透明视窗40或液位计，能够观察清洗液的液位，输液泵41安 装在机体38上，外面有泵体护罩2，输液泵41的入口管在清洗液储箱下部，输液泵41的出 口管接到液体换向阀34，液体换向阀接喷液咀7，喷液咀7与挡液板6做成一体。清洗液储 箱包括导液下板35和导液上板37，清洗液清洗电极后从清洗液回流口 39流下。
液体换向阀41为三通阀， 一个通道接喷液嘴7， 一个通道接清洗液储箱4，第二个通道 接废液排污口。当清洗玻璃电极的时候液体换向阀接通喷液嘴7，当清洗液酸浓度降低，达不到清洗效果的时候，通过控制装置指令液体换向阀41将失效的清洗液排除，然后补充新 的清洗液进入清洗液储箱4。
本发明的双玻璃pH电极连续检测装置的测量工作过程和原理如下 测量室的采样槽置于清洗液储箱4的侧边，被测的流体进入或流过采样槽，B组电极3 伸进采样槽5中进行检测，收集数据信号并通过电缆源源不断地传送到电脑进行处理。而此 时，A电极10已上升到预定的高度，限位装置的传感器贴近上限霍尔开关22， (A组电极导 杆13和上移，通过导线将信号传到控制室的电脑)，B组电机31接到信号后便停止转动。当 B组电极3测量结束，电机传动轴装有齿条33 i:升，上升过程中也带动电极清洗系统导杆8 转动一定角度，使及喷液咀7对正B组电极3。然后电脑指令输液泵41开动，具有一定压力 的清洗液从喷液咀7喷射出来对B组电极3进行清洗。喷射后的清洗液由清洗液冋流口 39 流下。为了防止液体液外泄，托盘上的电极清洗室用玻璃罩9围起来。经过预定的检测时间 后，电脑指令B组电机启动，B组电机齿轮30和B组齿条33将电极导杆8向下移动。B组 电极3就伸进测量室(A组电机齿轮60和A组齿条、电极导杆的关系和动作也相同)。当下 降到预定高度后，限位装置的传感器贴近下限开关，B组电机接到信号后便停止转动，B电 极开始进入待命检测阶段。经过一定时间，待信号稳定后，在电脑指令下，原由A组电极IO 提供检测信号就自动切换到由B组电极。这样，检测信号不中断，达到连续稳定的目的。
在电极全升或全降时为确保挡液板和喷液咀都处在两电极正中间，防止电极在运动过程 屮与挡液板和喷液咀发生碰撞而损坏电极在变向螺旋槽体的下方设限位槽板24、变向销钉限 制了电极导杆8的移动，使挡液板和喷液咀处在两电极之间，确保电极安全。
权利要求
1、一种双玻璃pH电极全自动检测装置，包括机体、两组玻璃电极、电机、电极升降系统、测量控制系统、上下限位霍尔开关、采样测量室和电极清洗室，电极安装在电极导杆下端，电极导杆上端有电极引线接出至测量控制系统，电机通过传动机构连接电极升降机构，电极升降机构包括导向座、控制臂、齿条轴和齿条，导向座固定在机体上，变向螺旋槽体的人字型槽与连接臂上的变向销钉互动配合，控制杆下端装有档液板，其特征在于①变向螺旋槽体(18)的下方设有防止电极在运动过程中与挡液板(6)和喷液咀(7)发生碰撞而损坏电极的限位槽板(24)；②机体(38)的下部固定有能够自动控制的电极清洗系统；③电极下方的采样测量室(5)置于清洗液储箱4的侧边，测量室(5)设有进出口管，分别接到待测介质的容器或管道上。
2、 根据权利要求l所述的双玻璃pH电极全自动检测装置，其特征在于所述的液体换 向阀(34)为三通阀，三通阀一个通道接喷液嘴(7)， 一个通道接清洗液储箱(4)，第三个 通道接废液排污口 (36)。
3、 根据权利要求l所述的双玻璃pH电极全自动检测装置，其特征在于电极清洗系统 包括清洗液储箱(4)、输液泵(41)、喷液嘴(7)和液体换向阀(34)，清洗液储箱(4)与 机体(38)做成一体，电极清洗室有清洗液回流口 (39)通往清洗液储箱(4)，清洗液储箱(4)上设有透明视窗(40)或液位计，输液泵(41)安装在机体(38)上，输液泵(41) 的入口管在清洗液储箱(4)下部，输液泵(41)的出口管接到液体换向阀(34)，液体换向 阀(34)经过导液上板(37)接喷液嘴(7)，喷嘴(7)与挡液板(6)做成一体。
4、 根据权利要求l所述的双玻璃pH电极全自动检测装置，其特征在于所述的测量控 制系统包括信号接收电路、分析比较电路、处理器、显示器和控制信号输出电路，双玻璃电 极和上下限位霍尔开关将测量信号接入测量控制系统中的信号接收电路，信号接收电路接到 分析比较电路和处理器，对测量值进行显示和控制，由控制信号输出电路输出到电极升降系 统和电极清洗系统以及生产工艺的执行机构。
全文摘要
本发明公开了一种双玻璃pH电极全自动检测装置，包括两组玻璃电极、电机、电极升降系统、测量控制系统、上下限位霍尔开关、采样测量室和电极清洗系统，电极安装在电极导杆下端，电极导杆上端有电极引线接出至测量控制系统，电机通过传动机构连接电极升降机构，变向螺旋槽体人字型槽与连接臂上的变向销钉互动配合，变向螺旋槽体安装防止电极在运动过程中与挡液板和喷液咀发生碰撞而损坏电极的限位槽板，电极清洗系统安装在检测装置下部，由清洗液储箱、输液泵、喷液嘴和液体换向阀构成，使电极清洗系统就能够完全进行自动控制。
文档编号G01N27/416GK101413916SQ200810073939
公开日2009年4月22日 申请日期2008年11月28日 优先权日2008年11月28日
发明者朱成开, 黄华志 申请人:钦州华成自控设备有限公司