印染工艺液的双氧水浓度在线检测装置的制作方法

本实用新型涉及一种双氧水浓度在线检测装置，具体是涉及一种纺织品染整氧漂工艺中，印染工艺液的双氧水浓度在线检测装置，属于纺织染整工艺及设备技术领域。

背景技术：

漂白是纺织品前处理的重要工序之一。纺织品经煮练后，织物上的大部分天然杂质和浆料被去除，但是织物纤维上的天然色素却未能去除，织物白度不高，这将大大影响其后加工质量；尤其在生产鲜艳色产品时，必须进行漂白处理，以脱去天然色素，使染色织物获得鲜艳的色泽。

棉、麻及其与化纤混纺或交织的织物、纱线的氧漂工艺一般采用烧碱、渗透剂、氧漂稳定剂、整合剂、双氧水等多种助剂。其中，双氧水是无氯漂白剂，其漂白白度和白度稳定性好，而且无毒、无臭，对环境无污染，与次氯酸钠和亚氯酸钠相比使用过程中不会产生对人体和环境有害的物质，而且还能采用多种加工工艺如浸漂、淋漂、轧卷漂等，是一种具有发展前途的漂白剂。

在工业实际应用中，通常采用印染对织物进行漂白处理，印染工艺液的漂白剂双氧水浓度需要在线检测，其浓度一般根据被漂织物以及对白度的要求来确定，通常浓度增加，白度也随之提高，但并非成正比，浓度达到或超过某一个值后，白度不再增加，甚至会发生变黄和降低织物强度，织物易产生破洞；浓度过低，则织物白度不够，漂白质量不匀称，同时影响织物的手感。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种双氧水浓度检测精度与效率高，能有效避免双氧水浓度过高或过低导致织物变黄、强度降低、白度不够和漂白不匀称等问题，且结构简单、使用方便的印染工艺液的双氧水浓度在线检测装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用这样一种印染工艺液的双氧水浓度在线检测装置，包括样品取样单元、样品定量单元、计量滴定单元、浓度检测单元和控制与数据处理单元；

所述样品取样单元包括取样管和用于控制所述取样管内液体通断的取样阀，所述取样管的进液端与印染工艺液相连通；

所述样品定量单元通过所述取样管从印染工艺液中抽取定量工艺液；

所述计量滴定单元包括稀硫酸注射泵和高锰酸钾注射泵；

所述浓度检测单元包括测量杯和安装在所述测量杯内腔且浸没在液体内的颜色检测传感器；所述样品定量单元、稀硫酸注射泵、高锰酸钾注射泵分别通过管路与所述测量杯内腔相通；

所述取样阀、稀硫酸注射泵、高锰酸钾注射泵、颜色检测传感器分别与所述控制与数据处理单元电连接。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述样品定量单元包括定量杯、定量杯输出管和用于控制所述定量杯输出管内液体通断的定量杯阀，所述定量杯阀与所述控制与数据处理单元电连接，所述定量杯输出管的一端与定量杯底部相连通，定量杯输出管的另一端与测量杯内腔相通，所述取样管的出液端与所述定量杯的内腔相通。

作为本实用新型的另一种优选实施方式，所述样品定量单元为定量泵，所述定量泵与所述控制与数据处理单元电连接，所述取样管的出液端与所述定量泵的进液端相连通，定量泵的出液端通过管路与所述测量杯内腔相通。

作为本实用新型的一种改进，所述样品取样单元还包括置换管、回液管和用于过滤工艺液中杂质的过滤器，所述过滤器设置在取样管进液端与取样阀之间的取样管管路上；所述置换管的内径大于取样管的内径，且置换管的一端与过滤器相连通，在所述取样管进液端与过滤器之间的取样管管路上还设有一个三通，所述回液管的一端与三通相连通，回液管的另一端串接电控球阀后与印染工艺液存贮箱相连通；

所述样品定量单元还包括溢流收集杯、清洗管和溢流收集杯排污管，所述溢流收集杯为密封杯，所述定量杯置于溢流收集杯的内腔内，定量杯外壁与溢流收集杯内壁之间形成空腔，所述清洗管的一端与清洁水相通，清洗管的另一端串接角座阀并穿过溢流收集杯与定量杯的内腔相通，所述溢流收集杯底部设有溢流排放口，所述溢流收集杯排污管的一端与所述溢流排放口相连通，溢流收集杯排污管的另一端为排污出口，所述置换管的另一端穿过溢流收集杯与所述空腔相通，在所述置换管的管路上设有一个用于控制所述置换管内液体通断的置换阀，所述取样管的出液端穿过溢流收集杯与所述定量杯的内腔相通，所述定量杯输出管的一端穿过溢流收集杯与定量杯底部相连通；

所述计量滴定单元还包括稀硫酸存储瓶、稀硫酸输送管、稀硫酸二位三通阀、稀硫酸注射输送管、稀硫酸滴定输送管、高锰酸钾存储瓶、高锰酸钾输送管、高锰酸钾二位三通阀、高锰酸钾注射输送管和高锰酸钾滴定输送管；所述稀硫酸输送管的一端与稀硫酸存储瓶内腔底部相通，稀硫酸输送管的另一端与稀硫酸二位三通阀的第一端口相连通，所述稀硫酸注射输送管的一端与稀硫酸二位三通阀的第二端口相连通，稀硫酸注射输送管的另一端与稀硫酸注射泵相连通，所述稀硫酸滴定输送管的一端与稀硫酸二位三通阀的第三端口相连通，所述高锰酸钾输送管的一端与高锰酸钾存储瓶内腔底部相通，高锰酸钾输送管的另一端与高锰酸钾二位三通阀的第一端口相连通，所述高锰酸钾注射输送管的一端与高锰酸钾二位三通阀的第二端口相连通，高锰酸钾注射输送管的另一端与高锰酸钾注射泵相连通，所述高锰酸钾滴定输送管的一端与高锰酸钾二位三通阀的第三端口相连通；

所述浓度检测单元还包括测量杯保护罩、磁力搅拌器、液位传感器、测量杯排污管和注水管；所述测量杯位于所述定量杯的下方，所述测量杯保护罩为密封罩，所述测量杯置于测量杯保护罩的内腔内，所述磁力搅拌器与测量杯保护罩底部贴合安装，所述液位传感器安装在所述测量杯的内腔内，所述测量杯排污管的一端穿过测量杯保护罩与测量杯底部相通，测量杯排污管的另一端与溢流收集杯排污管相连通，在所述测量杯排污管的管路上设有一个用于控制所述测量杯排污管内液体通断的测量杯阀，所述注水管的一端与所述清洗管相连通，注水管的另一端穿过测量杯保护罩在测量杯顶部与测量杯内腔相通，在所述注水管的管路上设有一个用于控制所述注水管内清洁水通断的注水阀，所述定量杯输出管的另一端、稀硫酸滴定输送管的另一端、所述高锰酸钾滴定输送管的另一端分别穿过测量杯保护罩在测量杯顶部与测量杯内腔相通；

所述电控球阀、置换阀、角座阀、稀硫酸二位三通阀、高锰酸钾二位三通阀、磁力搅拌器、液位传感器、测量杯阀、注水阀分别与所述控制与数据处理单元电连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述样品取样单元还包括一个用于抽取工艺液的取样泵，所述取样泵设置在取样管出液端与取样阀之间的取样管管路上；所述样品定量单元还包括排气管，所述排气管一端与溢流收集杯的内腔相通，排气管另一端与大气相通；所述浓度检测单元还包括一个用于收集样品定量单元和浓度检测单元管路意外泄漏时工艺液的托盘，在所述托盘内安装有液体泄漏传感器，所述取样泵、液体泄漏传感器分别与所述控制与数据处理单元电连接。

在本实用新型中，所述控制与数据处理单元优选是带人机界面的工控机或者是带人机界面的数字控制器，所述取样阀、置换阀、定量杯阀、测量杯阀优选均为电动夹管阀或气动夹管阀或液压夹管阀。

采用上述技术方案后，本实用新型具有以下有益效果：

（1）本实用新型采用样品取样单元、样品定量单元、计量滴定单元、浓度检测单元和控制与数据处理单元，能在线快速、准确地测得双氧水浓度，从而实现印染工艺液的双氧水浓度在线实时测量，并可通过控制与数据处理单元如工控机或DDC数字控制器监控双氧水的分解速率和最终分解率，来指导氧漂制定最佳的工艺参数，使各种织物的氧漂工序都能获得满意的白度、毛效和其他物理指标。

（2）本实用新型检测装置通过在线实时测量双氧水浓度，能有效防止工艺液中的双氧水在高分解速率下对织物纤维强度的大幅度损伤，保证产品质量稳定。

（3）本实用新型检测装置结构简单，使用方便，精度检测和工作效率高，通过颜色检测传感器监测颜色判断结果，灵敏度高，结果简单明了。

（4）操作人员不会直接接触到化学制品，使用安全可靠。

附图说明

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。

图1为本实用新型印染工艺液的双氧水浓度在线检测装置的一种结构示意图。

图2为本实用新型印染工艺液的双氧水浓度在线检测装置的结构原理框图。

具体实施方式

参见图1、图2所示的一种印染工艺液的双氧水浓度在线检测装置，包括样品取样单元A、样品定量单元B、计量滴定单元C、浓度检测单元D和控制与数据处理单元E；

所述样品取样单元A包括取样管1和用于控制所述取样管1内液体通断的取样阀2，所述取样管1的进液端1－1与印染工艺液相连通；

所述样品定量单元B通过所述取样管1从印染工艺液中抽取定量工艺液；

所述计量滴定单元C包括稀硫酸注射泵35和高锰酸钾注射泵41；

所述浓度检测单元D包括测量杯50和安装在所述测量杯50内腔且浸没在液体内的颜色检测传感器51；所述样品定量单元B、稀硫酸注射泵35、高锰酸钾注射泵41分别通过管路与所述测量杯50内腔相通；

所述取样阀2、稀硫酸注射泵35、高锰酸钾注射泵41、颜色检测传感器51分别与所述控制与数据处理单元E电连接。

作为本实用新型的一种优选实施方式，如图1所示，所述样品定量单元B包括定量杯20、定量杯输出管21和用于控制所述定量杯输出管21内液体通断的定量杯阀22，所述定量杯阀22与所述控制与数据处理单元E电连接，所述定量杯输出管21的一端21－1与定量杯20底部相连通，定量杯输出管21的另一端21－2与测量杯50内腔相通，所述取样管1的出液端1－2与所述定量杯20的内腔相通。

作为本实用新型的另一种优选实施方式，所述样品定量单元B为定量泵，所述定量泵与所述控制与数据处理单元E电连接，所述取样管1的出液端1－2与所述定量泵的进液端相连通，定量泵的出液端通过管路与所述测量杯50内腔相通，图中未示。

作为本实用新型的一种改进，如图1所示，所述样品取样单元A还包括置换管3、回液管4和用于过滤工艺液中杂质的过滤器5，所述过滤器5设置在取样管进液端1－1与取样阀2之间的取样管1管路上；所述置换管3的内径大于取样管1的内径，优选大于2至3倍，且置换管3的一端3－1与过滤器5相连通，在所述取样管进液端1－1与过滤器5之间的取样管1管路上还设有一个三通6，所述回液管4的一端4－1与三通6相连通，回液管4的另一端4－2串接电控球阀7后与印染工艺液存贮箱相连通。

所述样品定量单元B还包括溢流收集杯23、清洗管24和溢流收集杯排污管25，所述溢流收集杯23为密封杯，所述定量杯20置于溢流收集杯23的内腔内，定量杯20外壁与溢流收集杯23内壁之间形成空腔23－2，所述清洗管24的一端24－1与清洁水相通，清洗管24的另一端24－2串接角座阀26并穿过溢流收集杯23与定量杯20的内腔相通，所述溢流收集杯23底部设有溢流排放口23－1，所述溢流收集杯排污管25的一端25－1与所述溢流排放口23－1相连通，溢流收集杯排污管25的另一端25－2为排污出口，所述置换管3的另一端3－2穿过溢流收集杯23与所述空腔23－2相通，在所述置换管3的管路上设有一个用于控制所述置换管3内液体通断的置换阀8，所述取样管1的出液端1－2穿过溢流收集杯23与所述定量杯20的内腔相通，所述定量杯输出管21的一端21－1穿过溢流收集杯23与定量杯20底部相连通。

所述计量滴定单元C还包括稀硫酸存储瓶30、稀硫酸输送管31、稀硫酸二位三通阀32、稀硫酸注射输送管33、稀硫酸滴定输送管34、高锰酸钾存储瓶36、高锰酸钾输送管37、高锰酸钾二位三通阀38、高锰酸钾注射输送管39和高锰酸钾滴定输送管40；所述稀硫酸输送管31的一端31－1与稀硫酸存储瓶30内腔底部相通，稀硫酸输送管31的另一端31－2与稀硫酸二位三通阀32的第一端口32a相连通，所述稀硫酸注射输送管33的一端33－1与稀硫酸二位三通阀32的第二端口32b相连通，稀硫酸注射输送管33的另一端33－2与稀硫酸注射泵35相连通，所述稀硫酸滴定输送管34的一端34－1与稀硫酸二位三通阀32的第三端口32c相连通，所述高锰酸钾输送管37的一端37－1与高锰酸钾存储瓶36内腔底部相通，高锰酸钾输送管37的另一端37－2与高锰酸钾二位三通阀38的第一端口38a相连通，所述高锰酸钾注射输送管39的一端39－1与高锰酸钾二位三通阀38的第二端口38b相连通，高锰酸钾注射输送管39的另一端39－2与高锰酸钾注射泵41相连通，所述高锰酸钾滴定输送管40的一端40－1与高锰酸钾二位三通阀38的第三端口38c相连通。

所述浓度检测单元D还包括测量杯保护罩52、磁力搅拌器53、液位传感器54、测量杯排污管55和注水管56；所述测量杯50位于所述定量杯20的下方，所述测量杯保护罩52为密封罩，所述测量杯50置于测量杯保护罩52的内腔内，所述磁力搅拌器53与测量杯保护罩52底部贴合安装，所述液位传感器54安装在所述测量杯50的内腔内，所述测量杯排污管55的一端穿过测量杯保护罩52与测量杯50底部相通，测量杯排污管55的另一端与溢流收集杯排污管25相连通，在所述测量杯排污管55的管路上设有一个用于控制所述测量杯排污管55内液体通断的测量杯阀57，所述注水管56的一端56－1与所述清洗管24相连通，注水管56的另一端56－2穿过测量杯保护罩52在测量杯50顶部与测量杯50内腔相通，在所述注水管56的管路上设有一个用于控制所述注水管56内清洁水通断的注水阀58，所述定量杯输出管21的另一端21－2、稀硫酸滴定输送管34的另一端34－2、所述高锰酸钾滴定输送管40的另一端40－2分别穿过测量杯保护罩52在测量杯50顶部与测量杯50内腔相通。

所述电控球阀7、置换阀8、角座阀26、稀硫酸二位三通阀32、高锰酸钾二位三通阀38、磁力搅拌器53、液位传感器54、测量杯阀57、注水阀58分别与所述控制与数据处理单元E电连接。

作为本实用新型的进一步改进，如图1所示，所述样品取样单元A还包括一个用于抽取工艺液的取样泵9，所述取样泵9设置在取样管出液端1－2与取样阀2之间的取样管1管路上；所述样品定量单元B还包括排气管27，所述排气管27一端与溢流收集杯23的内腔相通，排气管27另一端与大气相通，这样能保证溢流收集杯23内腔气压恒定；所述浓度检测单元D还包括一个用于收集样品定量单元B和浓度检测单元D管路意外泄漏时工艺液的托盘59，在所述托盘59内安装有液体泄漏传感器60，所述液体泄漏传感器60检测托盘59内是否有意外的工艺液泄漏，所述取样泵9、液体泄漏传感器60分别与所述控制与数据处理单元E电连接。在工作时，控制与数据处理单元E检测液体泄漏传感器60输出状态，当有泄漏时优选通过报警器报警，并停止双氧水浓度检测。

在本实用新型中，所述控制与数据处理单元E优选是带人机界面的工控机或者是带人机界面的数字控制器，例如DDC数字控制器，所述取样阀2、置换阀8、定量杯阀22、测量杯阀57均为电动夹管阀或气动夹管阀或液压夹管阀。

采用上述在线检测装置进行双氧水浓度在线检测的方法，包括以下步骤：

（1）向测量杯注入清洁水步骤：控制与数据处理单元E例如工控机打开注水阀58，清洁水通过注水管56注入测量杯50内，当液位传感器54检测到测量杯50内已注入设定量例如100mL的清洁水时，控制与数据处理单元E关闭注水阀58；

（2）向测量杯注入稀硫酸步骤：控制与数据处理单元E开启磁力搅拌器53以及稀硫酸二位三通阀32，使得该阀第一端口32a与第二端口32b连通，控制与数据处理单元E控制稀硫酸注射泵35通过稀硫酸输送管31从稀硫酸存储瓶30中抽取设定量例如10mL的稀硫酸后，切换稀硫酸二位三通阀32，使得该阀第二端口32b与第三端口32c连通，控制与数据处理单元E控制稀硫酸注射泵35通过稀硫酸滴定输送管34向测量杯50注入全部所述设定量例如10mL的稀硫酸；

（3）向测量杯注入工艺液步骤：控制与数据处理单元E打开取样阀2，含双氧水的印染工艺液在自身压力下经取样管1流入定量杯20，控制与数据处理单元E控制流入定量杯20的工艺液为设定量例如5mL时，关闭取样阀2，打开定量杯阀22，定量杯20内的设定量例如5mL工艺液通过定量杯输出管21依靠重力全部流入测量杯50内；在该步骤中，控制与数据处理单元E在打开取样阀2的同时，也可打开取样泵9，工艺液在取样泵9的抽取力和自身压力下快速经取样管1流入定量杯20，当定量杯20内工艺液为设定量时，关闭取样泵9，这样可进一步提高工作效率。

（4）向测量杯滴定步骤：控制与数据处理单元E打开高锰酸钾二位三通阀38，使得该阀第一端口38a与第二端口38b连通，控制与数据处理单元E控制高锰酸钾注射泵41通过高锰酸钾输送管37从高锰酸钾存储瓶36中抽取高锰酸钾后，切换高锰酸钾二位三通阀38，使得该阀第二端口38b与第三端口38c连通，控制与数据处理单元E控制高锰酸钾注射泵41通过高锰酸钾滴定输送管40向测量杯50缓慢注入高锰酸钾，控制与数据处理单元E记录高锰酸钾的注入量，同时颜色检测传感器51监测工艺液的颜色变化并将实时数据传输给控制与数据处理单元E，当颜色检测传感器51监测到工艺液的颜色由无色变成微红色且30秒不退色时，控制与数据处理单元E关闭磁力搅拌器53同时停止高锰酸钾注射泵41工作，并根据高锰酸钾消耗量计算出工艺液中双氧水的百分比浓度。

作为本实用新型的一种优选实施方法，该方法还包括向测量杯注入清洁水步骤前的去除取样管残液步骤：控制与数据处理单元E打开取样阀2、置换阀8、定量杯阀22和测量杯阀57，同时，控制与数据处理单元E调节电控球阀7以减小回液管4的流量，取样管1中留存的残液经过三通6、过滤器5、取样管1、置换管3、定量杯20、溢流收集杯23、定量杯输出管21、测量杯50、测量杯排污管55和溢流收集杯排污管25外排。在该步骤中，控制与数据处理单元E在打开取样阀2的同时，也可启动取样泵9抽取残液，这样可进一步提高工作效率。

作为本实用新型的一种改进，在所述去除取样管残液步骤与向测量杯注入清洁水步骤之间还设有清洗定量杯和测量杯步骤，所述清洗定量杯和测量杯步骤：控制与数据处理单元E开启磁力搅拌器53，打开定量杯阀22、测量杯阀57和角座阀26，并控制流过角座阀26的清洁水流量，清洁水对定量杯20清洗，定量杯20清洗完毕后，关闭角座阀26和定量杯阀22，开启注水阀58，以搅拌水清洗测量杯50，清洗完毕后关闭磁力搅拌器53、注水阀58和测量杯阀57。

经过试用，本实用新型双氧水浓度检测精度与检测效率高，避免了双氧水浓度过高或过低导致织物变黄、强度降低、白度不够和漂白不匀称等问题，取得了良好的效果。