一种可靠性高的自动清洗PH在线实时监测系统的制作方法

本实用新型属于ph在线监测技术领域，特别涉及高可靠性的ph在线监测技术。

背景技术：

ph测量属于原电池反应，原理是将化学能转化为电能。ph测量是工业领域使用广泛的过程监测手段，尽管经过了近一个世纪的发展，但是目前最为常用的还是液体填充式玻璃电极。玻璃电极的主要部分是敏感玻璃膜和内导体由内参比溶液和内参比电极组成。玻璃电极形成电位的电通道主要依靠电极内参比溶液的微渗压。当这个电通道被阻隔，例如电极位于高压环境或者待测介质浓度过高，以及内参比溶液补液不畅，或有气泡等情况时，就会阻碍内参比溶液的外渗，使测量不准；另一种情况，是待测介质反渗到内参比溶液中，使内参比溶液污染甚至产生化学反应，继而破坏了内参比电极，最终导致测量误差增大甚至电极失效。

当前，受限于ph电极的原理和制造工艺，ph在线测量系统多用在电镀废水、制药废水、印染废水、造纸废水、纯水等相对污染电极程度较低的工况环境下。而在石化企业的高温高压高污染的环境中，在线ph测量是极为困难，目前主要使用离线取样测量的方法获取。ph电极在石化企业的工况中，普遍寿命只有1～2周甚至几天，而且单个ph电极极易损坏和被污染，可靠性非常低。

为延长电极的使用寿命，最根本的方法，就是改善电极的工作环境。现在的ph在线监测仪，都是将电极直接安装到待测介质中的，当电极处在高污染、高压、高浓度等恶劣的工况下时，电极将很快失效。若能够使电极在恶劣条件下的工作时间大幅缩短，并且定时对电极进行清洗，就可以有效保护电极，延长电极寿命。人工手动清洗可以解决这个问题，但是在石化厂高温高压的危险环境下，带压拆卸电极具有危险性，并且容易引起人为的损坏，加之人力上的缺失，实现起来也极为不易。即使实现自清洗系统，市场上的ph在线监测系统，全部都是单台检测，当ph在线监测系统的比较重要器件发生故障时或进行现场标定和维护时，系统就无法正常工作，系统的可靠性不高。

综上，传统ph在线监测系统可靠性不高。传统ph值在线监测系统电极寿命较短，故障较高，测量数据滞后，传统控制系统没有考虑在线检测仪器故障状态下的腐蚀控制问题，完全依赖在线ph仪为依据进行工艺防腐加注自动控制，实际上工程难以长周期正常运行。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种可靠性高的自动清洗ph在线实时监测系统，以解决传统ph在线监测系统可靠性不高，电极寿命较短，故障较高，测量数据滞后和实际上难以长周期正常运行等技术问题。

为了实现上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种可靠性高的自动清洗ph在线实时监测系统，主要包括样本分样装置、测量池、流体增能装置、ph在线监测仪、ph电极、控制模块和过滤器组成的ph测量系统；ph测量系统的进料通道的样本通过样本分样装置，进入装有ph电极的测量池中，测量池一端与进料通道相连，另一端和流体增能装置相连；ph电极与ph在线监测仪相连，ph在线监测仪与控制模块相连；ph电极与测量池通过静密封方式安装；进料通道分为清水通道和介质通道，清水通道前端设有清水入口，经过过滤器，末端一路通过气动角座阀连接流体增能装置，一路通过另一气动角座阀连接测量池；介质通道前端设有介质入口，末端经过滤器和气动角座阀，连接测量池；流体增能装置与液体出口连接；所述气动角座阀均由各自的电磁阀控制，电磁阀连接控制模块；在工作时，控制模块通过防爆电磁阀控制相应气动角座阀的开关与闭合，使清洗水和待测介质交替出现在测量池。

由双路并联的上述ph测量系统构成一备一用的双ph测量系统，并通过各阀门的时序配合，当一个ph电极发生故障或一个ph测量管路、管件被堵塞时，系统直接开启另一ph测量系统。

所述流体增能装置由射流器或泵组成。

所述ph在线监测仪测得的ph值分别传输给控制模块，控制模块获取ph值以后，通过rs485的方式将数据传输到数据服务器。

本实用新型的优点：控制模块通过防爆电磁阀控制相应气动角座阀的开关与闭合，使清洗水和待测介质交替出现在测量池，当一个ph电极发生故障或一个ph测量管路、管件被堵塞时，系统直接开启另一ph测量系统，实现系统高可靠性运行。系统具备双路监测、自动取样，周期性数据采集与ph电极的清洗保养。本实用新型杜绝电极污染，降低电极中毒概率，达到在线ph监测与延长ph电极寿命的功效。除此之外，本实用新型能够有效的提高整个设备的可靠性，同时也延长了设备的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的系统组成原理图。

图中标记：清水入口1，介质入口2，液体出口3，过滤器4、5、6、7，电磁阀8、9、10、11、12、13，气动角座阀14、15、16、17、18、19，测量池20、21，ph电极22、23，射流器24、25，ph在线监测仪26、27，控制模块28、29。

具体实施方式

本实用新型的技术方案是：一种可靠性高的自动清洗ph在线实时监测系统，主要包括样本分样装置、测量池、流体增能装置、ph在线监测仪、ph电极、控制模块和过滤器组成的并联双通道。该系统具备自动分样、采样、测量、清洗和保养电极的功能，并采用rs485通信方式将数据输出。进料通道的样本通过样本分样装置，进入装有ph电极的测量池中，测量池一端与进料通道相连，另一端和流体增能装置相连；ph电极与ph在线监测仪相连，ph在线监测仪与控制模块相连；ph电极与测量池通过静密封方式安装。进料通道分为清水通道和介质通道，清水通道前端设有清水入口，经过过滤器，末端一路通过气动角座阀连接流体增能装置，一路通过另一气动角座阀连接测量池；流体增能装置与液体出口连接；介质通道前端设有介质入口，末端经过滤器和气动角座阀，连接测量池；气动角座阀都由各自的电磁阀控制，电磁阀连接控制模块。

本实用新型工作时，控制模块通过防爆电磁阀控制相应气动角座阀的开关与闭合，使清洗水和待测介质交替出现在测量池，并通过各阀门的时序配合，当一个ph电极发生故障或一个ph测量管路、管件被堵塞时，系统直接开启另一ph测量系统，实现系统高可靠性运行。系统具备双路监测、自动取样，周期性数据采集与ph电极的清洗保养。本实用新型杜绝电极污染，降低电极中毒概率，达到在线ph监测与延长ph电极寿命的功效。除此之外，本实用新型利用“一用一备”的原则，将两台自清洗ph有效融合，在一路ph设备进行维护、清洗、重新标定和设备管件发生故障和堵塞时，另一路ph监测系统能继续运行，并提供实时的现场数据。能够有效的提高整个设备的可靠性，同时也延长了设备的使用寿命。

本实用新型的一个具体实施方案可以参见图1所示。本实施例包括：清水入口1，介质入口2，液体出口3，过滤器4、5、6、7，电磁阀8、9、10、11、12、13，气动角座阀14、15、16、17、18、19，测量池20、21，ph电极22、23，射流器24、25，ph在线监测仪26、27，控制模块28、29。

所述流体增能装置可以由射流器、泵或其它类能增加流体动能的零部件组成，本实施例选用射流器24、25。所述ph电极22、23分别安装于测量池20、21中，同时ph电极22、23分别与ph在线监测仪26、27相连，而ph在线监测仪26、27分别与控制模块28、29相连；气动角座阀14、15、16、17、18、19分别由电磁阀8、9、10、11、12、13控制，其中电磁阀8、9、10与控制模块28相连，电磁阀11、12、13与控制模块29相连；射流器24、25还通过管路连接液体出口3，用于排出介质或清水。

本发明工作时，当气动角座阀15、16和气动角座阀18、19都打开，气动角座阀14和气动角座阀17关闭时，清水通道与测量池20、21连通，测量池20、21内为清洗水，不测量ph值，此时清洗并保护ph电极；当气动角座阀14、16,和气动角座阀17、19都打开，气动角座阀15和气动角座阀18关闭时，介质通道与测量池20、21连通，测量池20、21内为介质，此时ph在线监测仪26、27分别通过ph电极22、23开始测量ph值，测量完毕后，关闭气动角座阀14和气动角座阀17，同时打开气动角座阀15和气动角座阀18，分别对ph电极22、23进行冲洗，并使测量池20、21内注满清洗水后，关闭所有气动角座阀。ph在线监测仪26、27测得的ph值分别传输给在线控制模块28、29。在线控制模块获取ph值以后，通过4～20ma或者rs485的方式将数据传输到数据服务器。