蔗汁磷酸值实时在线检测控制仪的制作方法

本实用新型属于工业在线检测装置技术领域，具体的提供了一种蔗汁磷酸值实时在线检测控制仪。

背景技术：

在甘蔗制糖过程中，蔗汁从甘蔗中提取出来后，需要经过澄清处理，除去其中的杂质，以保证产品的质量。当前绝大部分的糖厂是采用亚硫酸法澄清工艺，在亚硫酸法的清净过程中，要求蔗汁中含有一定量的磷（称为磷酸值），才能达到较好的澄清效果，得到清亮透明的蔗汁。

蔗汁中原来就含有一定量的磷，称为自然磷酸值。根据现在的栽培条件，蔗汁中的自然磷酸值是达不到澄清工艺的要求，所以就要在蔗汁中添加部分磷酸，以提高澄清效果。因为蔗汁的自然磷酸值与甘蔗品种、栽培条件、天气等因素密切相关，不同产区、不同时期、不同品种的甘蔗，其自然磷酸值变化很大。而达到良好澄清效果要求的磷酸值基本是稳定在一个范围内，所以添加的磷酸量应该是按蔗汁的自然磷酸值的变化而变化。为了控制磷酸的添加量，就必须测定蔗汁的磷酸值。

传统的磷酸值测定是间歇人工测定，需要人工定时现场取样回到实验室分析，不仅操作繁琐，还可能因为人为因素造成样品的污染、检验员分析水平参差不齐而影响分析结果。人工检测不能实时跟踪蔗汁的自然磷酸值的变化，不能准确地控制磷酸的加入量。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服上述缺陷，提供一种能实时在线反映蔗汁磷酸值浓度并自动控制磷酸添加量的蔗汁磷酸值实时在线检测控制仪。

本实用新型的技术方案：蔗汁磷酸值实时在线检测控制仪，包括第一柱塞泵、第二柱塞泵、钼酸铵试剂瓶、抗坏血酸试剂瓶、标准溶液瓶、多通道阀、纯净水箱、第一电磁阀 、第二电磁阀、第三电磁阀、进样管、混合反应池、加热反应池、比色系统和排废管，所述多通道阀分别与第一柱塞泵、进样管、钼酸铵试剂瓶、抗坏血酸试剂瓶、混合反应池管路连通；

所述混合反应池还与加热反应池管路连通，所述加热反应池与比色系统管路连通，所述比色系统与排废管管路连通；

所述纯净水箱分别与带第一电磁阀的第一水管和带第二电磁阀的第二水管相连；所述标准溶液瓶与带第三电磁阀的第三水管相连；

第一柱塞泵与多通道阀间的管路上设有三通接头，所述三通接头还与第一水管相连；所述进样管与多通道阀间的管路上设有四通接头，所述四通接头另外两端分别与第二水管及第三水管相连；

所述四通接头与第三电磁阀之间的第三水管还与第四水管相连，所述第四水管与第二柱塞泵相连。

各部件的作用如下：

第一柱塞泵：从生产线上抽取样品和试剂并推送至比色系统进行比色分析，完成实验后，抽取纯净水冲洗管路，校准时抽取标准样品和试剂推送至于比色系统进行比色。

第二柱塞泵：抽取标准溶液并推送至进样管中。

多通道阀：与纯净水、进样管、钼酸铵试剂瓶、抗坏血酸试剂瓶、混合反应池相连接，通过旋转接通不同位置的孔，实现检测、校准、冲洗等功能。

纯净水箱：提供实验用水，达到标准三级水的要求。

第一电磁阀：控制冲洗管路的纯净水的开启和截止。

第二电磁阀：控制样品稀释和反冲洗的纯净水进入管路的开启和截止功能。

第三电磁阀：控制标液进入管路的开启和截止功能。

进样管：是与糖厂生产线上糖汁管线相连接的采样管路。

混合反应池：将样品与钼酸铵、抗坏血酸充分混合,形成混合样品。

加热反应池：加热混合样样品，使样品达到反应终点。

比色系统：根据样品颜色的深浅转化成不同强度的电信号。

本系统可实现样品的校准与检测，同时，还具备反冲洗功能，防止管路堵塞而影响检测。

检测样品时，第二柱塞泵、第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀处于关闭状态。多通道阀旋转将第一柱塞泵与进样管接通，第一柱塞泵旋转至抽吸状态，样品从进样管抽入，抽取0.3ml样品后，第二电磁阀开启，同时多通道阀旋转将第一柱塞泵与混合反应池接通，第一柱塞泵此时旋转至推送状态，纯净水箱内的纯净水通过第二电磁阀后，一部分纯净水分流进入多通道阀，与样品一起被第一柱塞泵推送至混合反应池，一部分纯净水分流通过进样管进而反冲洗进样管，抽样完毕后第二电磁阀关闭。样品和纯净水推送到混合反应池后，多通道阀旋转接通第一柱塞泵和钼酸铵试剂瓶，第一柱塞泵旋转至抽吸状态，将钼酸钠溶液从钼酸铵试剂瓶中抽至多通道阀，此时第一柱塞泵旋转至推送状态，多通道阀旋转接通第一柱塞泵和混合反应池，第一柱塞泵将钼酸铵溶液推送至混合反应池。钼酸铵溶液推送到混合反应池后，多通道阀旋转接通第一柱塞泵和抗坏血酸试剂瓶，第一柱塞泵旋转至抽吸状态，将抗坏血酸溶液从抗坏血酸试剂瓶中抽至多通道阀，此时第一柱塞泵旋转至推送状态，多通道阀旋转接通将第一柱塞泵和混合反应池，第一柱塞泵将抗坏血酸溶液推送至混合反应池。样品和试剂全部推送至混合反应池后，第一柱塞泵停止若干秒，待混合样品在反应池内充分反应后，第一柱塞泵将混合样继续推送至加热反应池内加热，混合样品达到反应终点后，第一柱塞泵将样品继续推送至比色系统进行比色，并输出信号。混合样品经排废管排除，完成一次检测过程。

检测完成进入冲洗状态时，第一电磁阀和第二电磁阀开启，此时多通道阀将第一柱塞泵与混合反应池相连接，第一柱塞泵停止，纯净水由纯净水箱中的压力压入管道内，纯净水通过第一电磁阀进入多通道阀后，进入混合反应池和加热反应池，经过比色系统后，冲洗管路的纯净水由排废管排出，第一电磁阀和第二电磁阀关闭，完成冲洗过程。

校准时，第一柱塞泵停止，第三电磁阀开启，第二柱塞泵旋转从标准试剂瓶中吸取标准样品，标准样品通过第三电磁阀后，第三电磁阀关闭，第二柱塞泵旋转至推送状态将标准样品推送至进样管。标准样品到达进样管后，第二柱塞泵停止。校准样品按样品检测程序完成检测，结果与数据库中的标准值进行比对后，完成一次校准过程。

进一步的，所述比色系统与工业电脑线路连通。工业电脑根据比色系统的电信号强度换算成磷酸值，并计算出检测磷酸值和设定磷酸值之差，根据差值计算出控制磷酸添加泵转速的模拟信号4-20mA。

进一步的，所述第一柱塞泵、第二柱塞泵、第一电磁阀 、第二电磁阀、第三电磁阀、多通道阀均与工业电脑线路联通。

进一步的，所述工业电脑包括比色模块、数模转换模块、光电转换模块、通讯模块和显示模块。

进一步的，所述多通道阀为六通阀。

进一步的，所述纯净水箱为超纯水机。

本实用新型优点：本系统可实现样品的校准与检测，同时，还具备反冲洗功能，防止管路堵塞，保证在线检测的连续性和持久性。通过在线检测蔗汁磷酸值，可实现磷酸的自动化添加，减少磷酸的滞后反应、降低澄清汁色值、提高白砂糖产品质量。

附图说明

图1为本实用新型的系统俯视图；

图中的附图标号为：1-第一柱塞泵，2-第二柱塞泵，3-钼酸铵试剂瓶3，4-抗坏血酸试剂瓶，5-标准溶液瓶，6-多通道阀，7-纯净水箱，8-第一电磁阀，9-第二电磁阀，10-第三电磁阀，11-进样管，12-混合反应池，13-加热反应池，14-比色系统，15-排废管，16-第一水管，17-第二水管，18-第三水管，19-三通接头，20-四通接头，21-第四水管，22-工业电脑。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。

如图1所示，一种蔗汁磷酸值实时在线检测控制仪，包括第一柱塞泵1、第二柱塞泵2、钼酸铵试剂瓶3、抗坏血酸试剂瓶4、标准溶液瓶5、多通道阀6、纯净水箱7、第一电磁阀8 、第二电磁阀9、第三电磁阀10、进样管11、混合反应池12、加热反应池13、比色系统14和排废管15。所述多通道阀6为六通阀。所述多通道阀6分别与第一柱塞泵1、进样管11、钼酸铵试剂瓶3、抗坏血酸试剂瓶4、混合反应池12管路连通。

所述混合反应池12还与加热反应池13管路连通，所述加热反应池13与比色系统14管路连通，所述比色系统14与排废管15管路连通。

所述纯净水箱7为超纯水机。所述纯净水箱7分别与带第一电磁阀8的第一水管16和带第二电磁阀9的第二水管17相连；所述标准溶液瓶5与带第三电磁阀10的第三水管18相连。

第一柱塞泵1与多通道阀6间的管路上设有三通接头19，所述三通接头19还与第一水管16相连；所述进样管11与多通道阀6间的管路上设有四通接头20，所述四通接头20另外两端分别与第二水管17及第三水管18相连。

所述四通接头20与第三电磁阀10之间的第三水管18还与第四水管相连，所述第四水管21与第二柱塞泵2相连。

所述比色系统14与工业电脑22线路连通。所述第一柱塞泵1、第二柱塞泵2、第一电磁阀8 、第二电磁阀9、第三电磁阀10、多通道阀6也与工业电脑22线路连通。所述工业电脑22包括比色模块、数模转换模块、光电转换模块、通讯模块和显示模块。

检测样品时，第二柱塞泵2、第一电磁阀8、第二电磁阀9和第三电磁阀10处于关闭状态。多通道阀6旋转将第一柱塞泵1与进样管11接通，第一柱塞泵1旋转至抽吸状态，样品从进样管11抽入，抽取0.3ml样品后，第二电磁阀9开启，同时多通道阀6旋转将第一柱塞泵1与混合反应池12接通，第一柱塞泵1此时旋转至推送状态，纯净水箱7内的纯净水通过第二电磁阀9后，一部分纯净水分流进入多通道阀6，与样品一起被第一柱塞泵1推送至混合反应池12，一部分纯净水分流通过进样管11进而反冲洗进样管11，抽样完毕后第二电磁阀9关闭。样品和纯净水推送到混合反应池12后，多通道阀6旋转接通第一柱塞泵1和钼酸铵试剂瓶3，第一柱塞泵1旋转至抽吸状态，将钼酸钠溶液从钼酸铵试剂瓶3中抽至多通道阀6，此时第一柱塞泵1旋转至推送状态，多通道阀6旋转接通第一柱塞泵1和混合反应池12，第一柱塞泵1将钼酸铵溶液推送至混合反应池12。钼酸铵溶液推送到混合反应池12后，多通道阀6旋转接通第一柱塞泵1和抗坏血酸试剂瓶4，第一柱塞泵1旋转至抽吸状态，将抗坏血酸溶液从抗坏血酸试剂瓶4中抽至多通道阀6，此时第一柱塞泵1旋转至推送状态，多通道阀6旋转接通将第一柱塞泵1和混合反应池12，第一柱塞泵1将抗坏血酸溶液推送至混合反应池12。样品和试剂全部推送至混合反应池12后，第一柱塞泵1停止10秒，待混合样品在反应池内充分反应后，第一柱塞泵1将混合样继续推送至加热反应池13内加热，混合样品达到反应终点后，第一柱塞泵1将样品继续推送至比色系统14进行比色，并输出信号。混合样品经排废管15排除，完成一次检测过程。

检测完成进入冲洗状态时，第一电磁阀8和第二电磁阀9开启，此时多通道阀6将第一柱塞泵1与混合反应池12相连接，第一柱塞泵1停止，纯净水由纯净水箱7中的压力压入管道内，纯净水通过第一电磁阀8进入多通道阀6后，进入混合反应池12和加热反应池13，经过比色系统14后，冲洗管路的纯净水由排废管15排出，第一电磁阀8和第二电磁阀9关闭，完成冲洗过程。

校准时，第一柱塞泵1停止，第三电磁阀10开启，第二柱塞泵2旋转从标准试剂瓶中吸取标准样品，标准样品通过第三电磁阀10后，第三电磁阀10关闭，第二柱塞泵2旋转至推送状态将标准样品推送至进样管11。标准样品到达进样管11后，第二柱塞泵2停止。校准样品按样品检测程序完成检测，结果与数据库中的标准值进行比对后，完成一次校准过程。

本系统可实现样品的校准与检测，同时，还具备反冲洗功能，防止管路堵塞，保证在线检测的连续性和持久性。通过在线检测蔗汁磷酸值，可实现磷酸的自动化添加，减少磷酸的滞后反应、降低澄清汁色值、提高白砂糖产品质量。

应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种修改或改动，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。