一种用于在线库伦法微量水分测定装置的制作方法

1.本实用新型涉及微量水分测定技术领域，具体涉及一种用于在线库伦法微量水分测定装置。


背景技术：

2.目前国内外流行的库伦法微量水分测定通常为离线测定，主要缺点是无法时时反映装置管线里样品的真实含水值，如果是有毒有害样品的测定，则会对化验人员身体造成很大伤害。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于，提供一种用于在线库伦法微量水分测定装置，其实现了样品在线时时准确的测量，避免了特殊有毒有害样品离线分析不安全和对化验人员身体的伤害。
4.为实现上述目的，本技术提出一种用于在线库伦法微量水分测定装置，包括位于箱体内的检测机构、主控制箱和从控制箱；所述检测机构包括位于搅拌加热器上的测量电解瓶，所述测量电解瓶上插接有电解电极、测量电极和液位电极；所述从控制箱中设有与从控制板相连的加液泵、排液泵、平衡液泵和六通阀，所述六通阀的a口、b口分别与样品进口、样品出口相连，六通阀的c口、f口与定量环两端相连，六通阀的d口与载气进口相连，六通阀的e口与测量电解瓶的进样口相连；位于箱体内的试剂支架上设有平衡液瓶、试剂瓶和废液瓶，所述平衡液瓶通过平衡液泵与测量电解瓶的平衡液口相连，所述试剂瓶通过加液泵与测量电解瓶的试剂进口相连，所述废液瓶通过排液泵与测量电解瓶的废液出口相连。
5.进一步的，所述平衡液瓶、试剂瓶和废液瓶中均设有与从控制板相连的液位传感器。
6.进一步的，所述测量电解瓶底部设有搅拌子，该搅拌子与搅拌电机磁吸相连，所述搅拌电机位于搅拌加热器的加热板下方。
7.进一步的，所述平衡液瓶、试剂瓶均与干燥罐相连。
8.进一步的，所述六通阀的d口依次通过浮子流量计、常开电磁阀与载气进口相连。
9.更进一步的，所述测量电解瓶、废液瓶的废气口均连接至箱体顶部的排气孔。
10.更进一步的，所述样品进口、样品出口、载气进口均集成在一个面板上且位于箱体侧面，该面板上还设有备用口。
11.更进一步的，所述测量电解瓶上还设有手动进口。
12.作为更进一步的，所述箱体内还设有位于主控制箱旁的电源箱，所述电源箱上设有开关电源、电源按钮和急停按钮，在电源箱外壁上分别设有航空插头c、备用航空插头、航空插头d和航空插头e，第一组电源线从所述航空插头c引出通过从控制箱的航空插头b与从控制板相连，所述从控制箱的航空插头a用于引出信号线；第二组电源线从航空插头d引出连接至外接电源口；第三组电源线从所述航空插头e引出通过主控制箱的航空插头f与主控
制板相连，所述主控制箱的航空插头g用于引出与从控制箱、测量电解瓶、通讯口相连的信号线；所述外接电源口与通讯口集成在一个面板上且位于箱体侧面。
13.作为更进一步的，所述从控制板与主控制板是基于arm架构的处理器。
14.本实用新型采用的以上技术方案，与现有技术相比，具有的优点是：本装置可实现样品中微量水在线监测，在不需要切断样品管线的前提下实现了加液、排液、检测等功能，同时提高了测量精度。上述装置应用在生产中可以提高工作效率，避免了特殊有毒有害样品离线分析不安全和对化验人员身体的伤害，也节省了重复实验带来的人工成本和管理成本。整体采用航空插头防爆隔离技术，安全性大大提高且能够满足在线设备安全等级要求。
附图说明
15.图1为用于在线库伦法微量水分测定装置三视图；
16.图2为从控制箱三视图；
17.图3为电源箱侧视图；
18.图4为主控制箱侧视图；
19.图5为测量电解瓶结构示意图；
20.图6为用于在线库伦法微量水分测定装置内部结构连接原理图。
21.其中：1、箱体，2、从控制箱，3、备用口，4、电源箱，5、主控制箱，6、试剂支架，7、平衡液瓶，8、试剂瓶，9、废液瓶，10、搅拌加热器，11、测量电解瓶，12、载气进口，13、样品进口，14、样品出口，15、外接电源口，16、通讯口，17、排气孔，18、加液泵，19、排液泵，20、平衡液泵，21、六通阀，22、航空插头a，23、航空插头b，24、电源按钮，25、急停按钮，26、航空插头c，27、开关电源，28、备用航空插头，29、航空插头d，30、航空插头e，31、航空插头f，32、主控制板，33、航空插头g，34、手动进口，35、进样口，36、电解电极，37、测量电解瓶的废气口，38、平衡液口，39、测量电极，40、试剂进口，41、废液出口，42、液位电极，43、搅拌子，44、加热板，45、搅拌电机，46、常开电磁阀，47、浮子流量计。
具体实施方式
22.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术，即所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
23.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
24.实施例1
25.如图1-6所示，一种用于在线库伦法微量水分测定装置，包括位于箱体内的检测机构、主控制箱和从控制箱；所述检测机构包括位于搅拌加热器上的测量电解瓶，所述测量电解瓶上插接有电解电极、测量电极和液位电极；所述从控制箱中设有与从控制板相连的加液泵、排液泵、平衡液泵和六通阀，所述六通阀的a口、b口分别与样品进口、样品出口相连，六通阀的c口、f口与定量环两端相连，六通阀的d口与载气进口相连，六通阀的e口与测量电
解瓶的进样口相连；位于箱体内的试剂支架上设有平衡液瓶、试剂瓶和废液瓶，所述平衡液瓶通过平衡液泵与测量电解瓶的平衡液口相连，所述试剂瓶通过加液泵与测量电解瓶的试剂进口相连，所述废液瓶通过排液泵与测量电解瓶的废液出口相连。
26.上述电解电极、测量电极、液位电极、液位传感器、从控制板、主控制板、浮子流量计、常开电磁阀均属于电器类产品，技术比较成熟，具体构造不在本专利范围内，可根据微量水分测定需要选择合适的成品，或由厂家定制。
27.上述装置上电或者断电重启时，主控制板通过从控制板检测一次液位电极，如果检测到液位电极的上限位则不进行排液，如果没有检测到上限位则排液泵开始工作；此时液位传感器如果检测到平衡液瓶的下限位、试剂瓶的下限位和废液瓶的的上限位，则主控制板上的蜂鸣器发出故障警报；如果平衡液瓶、试剂瓶、废液瓶的液位正常，则排液泵开始工作，其会按照设置的排液时间进行排液，即由废液出口经过排液泵排到废液瓶中，当到达排液时间时，主控制板通过从控制板检测一次液位电极的下限位，如果存在下限位则说明排液时间不对，因为出厂时设定的排液时间都会大于测量电解瓶排出所有液体的时间，出现排液时间不对多半是排液泵和/或排液管路的问题。如果排液时间正常，则试剂瓶中的试剂经过加液泵到测量电解瓶的试剂进口，加液时间是按照出厂时电解瓶的最大上限位来设定的，即到达加液时间时，电解液会高于液位电极的上限位1厘米而不会溢出测量电解瓶，因此正常加液时会在加液时间内先检测到液位电极的上限位，如果到达加液时间后还没有检测到液位电极的上限位，则说明加液泵和/或加液管路上存在故障。加完电解液后平衡液由平衡液瓶经过平衡液泵到测量电解瓶的平衡液口，如果到达平衡液的加入时间，还未检测到其内部的上限位，则说明平衡液泵和/或平衡液管路上存在故障。平衡工作完成后进入待进样状态，如果电解液此时没有达到预定温度，加热板工作使测量电解瓶恒定在固定温度范围来保持电解液的灵敏度，故本装置在任何环境中都能保持良好的工作状态，测量电解瓶的手动进口可以用标准液来测试装置的准确性。装置在上电或者在断电重启时默认是自动进样状态，根据主控制板内置的采样间隔来自动进样，如每隔60分钟进样一次，进24次后排空电解瓶，重复该过程。在等待进样时，进样载气由载气进口经过六通阀的d口到测量电解瓶的进样口干燥测量电解瓶；然后样品由样品进口到六通阀的a口，六通阀等待进样时进样口和六通阀的定量环a口是相通，定量环b口接样品出口，当到达进样时间时，六通阀旋转把定量环的两个口旋转到载气两个口上，这时载气把定量环中的样品在设定时间内经过进样口吹到测量电解瓶中；当进样时间结束关闭六通阀，搅拌子充分搅拌使样品中的水完全混合到电解液中，在通过电解电极和测量电极得到样品中的水含量；参与试验的载气和电解后产生的气体通过测量电解瓶的废气口到排气孔，然后统一回收或者进行后续废气处理；具体参数可以通过主控制板的通讯口远程传送到现有样品分析lims系统中。
28.前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。