一种在线测量反应釜中pH值的插入式支架的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及自动化测量领域，具体是一种在线测量反应釜中pH值的插入式支架。
【背景技术】
[0002]目前，反应釜在线pH测量使用的插入式支架，一般用金属或非金属材料制成，连接和密封部分采用螺纹或法兰形式。在含能材料合成反应釜上没有满足要求的适用产品。
[0003]含能材料合成反应生成微米级具有高摩擦和撞击感度物性的含能材料颗粒，液相介质带固体生成物，对于浸入在反应液的金属连接件进行拆卸时必须进行安全性处理，一般采用焚烧法，使连接缝隙中经过溶剂清洗后残余的含能材料完全燃烧而将其中所含的化学能释放出来，从而消除其不安全隐患。这样处理后的探头、护套与支架基本报废，不能继续使用。
[0004]含能材料合成反应液具有强酸腐蚀，对于浸入在反应液的可拆卸部件一般采用聚四氟乙烯材料，经溶剂清洗后拆卸安全。聚四氟乙烯材料制成的插入式支架，在I米以上的插入深度时，由于材料的抗弯曲能力差，当反应釜搅拌强度大，会造成插入杆弯曲和震动，影响测量精度和稳定性，降低使用寿命。
[0005]中国实用新型专利CN203176667U公开了“一种PH计探头安装支架”，它涉及检测废水PH值的PH计探头安装支架，其特征在于支架均取自聚丙烯管材的一段，与现有技术相比，它具有耐高温、耐腐蚀、寿命长、支架高度能随意调节的优点。但是该安装支架保护套与支架套管存在间隙，内部反应不充分、副产物增加，生成的含能材料颗粒在间隙内挂壁堆积，造成安全隐患，不能在含能材料反应中使用。
[0006]中国实用新型专利CN202994709U公开了“一种吸收塔pH测量装置”，它涉及吸收塔PH测量装置，与现有技术相比，它使用流通池结构，将浆液引流到测量管内，通过电极测量。但是该测量装置需要将反应液引出，一方面造成测量滞后，另外无法实现反应液流回釜内，由于测量管内无搅拌、冷却装置，反应液温度将升高甚至急剧飞温，造成事故，不能在含能材料反应中使用。
【发明内容】
[0007]为了克服现有技术中存在的不能用于含能材料合成反应过程在线测量的不足，本发明提出了一种在线测量反应釜中PH值的插入式支架。
[0008]本发明包括外保护套管、支架接头、电极护套、电极护套密封圈、连接法兰、过程接头和内保护衬管。所述内保护衬管外包覆有外保护套管，所述支架接头的上端连接在外保护套管的下端，并使该支架接头内的定位台阶表面与外保护套管的下端面之间形成电极护套的定位槽;所述电极护套位于保护套管的下端，并将位于该电极护套外圆周上的定位环嵌放入所述的定位槽中；所述电极护套的定位环的上表面与保护套管的下端面之间有电极护套密封圈；所述电极护套的外圆周表面与内保护衬管的内表面之间有间隙；所述PH电极位于所述保护套管内，上端通过电缆接头与电缆连接，下端与电极护套连接，并通过电极密封圈密封。所述连接法兰位于所述外保护套管的上端，通过螺纹与过程接头下端外圆表面连接，过程接头内圆螺纹与外保护套管的顶端螺纹连接，并使该连接法兰的阶梯孔的小孔口径能够穿过所述外保护套管的上端。
[0009]所述保护套管的内径与内保护衬管的外径相同。该外保护套管的两端均为阶梯状，使该外保护套管两端的内径与内保护衬管的内径相同；该外保护套管下端外螺纹的公称直径与支架接头内螺纹的公称直径相同；该外保护套管外径与支架接头外径相同；该外保护套管上端外螺纹的公称直径与过程接头下部内螺纹的公称直径相同。所述保护套管下端面与支架接头的内台阶形成了定位台阶，用于电极护套的安装定位。
[0010]所述内保护衬管的内径略大于电极护套的外径。内保护衬管的长度与所述外保护套管两端阶梯之间的长度相同。
[0011 ]所述电极护套的外圆周上有径向凸出的定位环，该定位环的外径与支架接头的最大内径相同；所述电极护套的外径与支架接头的最小内径相同；所述电极护套的内径略大于pH电极的外径。
[0012]所述支架接头的内表面为阶梯面，其中一端的最大内径段的表面与外保护套管下端的外螺纹配合;支架接头另一端的内径与所述电极护套的外径相同。
[0013]所述连接法兰中心阶梯孔的小孔径段与所述外保护套管的上端外圆周表面配合，该阶梯孔的大孔径段的内表面为螺纹面，用于与过程接头的外表面螺纹连接。
[0014]所述电缆的一端与位于保护套管内的电缆接头连接，另一端从该保护套管的顶端引出。PH电极位于所述电极护套内，并使该pH电极上端与电缆接头的下端连接。
[0015]本发明在线测量反应釜中pH值，遇到冲击或摩擦不产生火花，清洗和更换电极时拆卸方便，具有防爆、耐强酸腐蚀、抗搅拌弯曲和震动的特点。
[0016]保护套管采用双层结构，内保护衬管是不锈钢管，外保护套管是通过机械加工的氟塑料耐腐蚀材料，壁厚满足螺纹加工和机械强度要求，不锈钢管外包覆氟塑料增强了保护套管的抗弯强度，反应釜搅拌时不易弯曲和震动，提高测量精度和稳定性，实施例中I?2米的插入深度满足了多数反应釜的测量要求，更适用于搅拌转速高、反应液粘度大的场合，双层结构也提高了本发明技术在常压和带压反应釜的应用范围。
[0017]支架接头、电极护套、连接法兰和过程接头均采用氟塑料耐腐蚀材料加工而成，电极护套密封圈和电极密封圈采用氟橡胶材料，接液部件均为氟塑料耐腐蚀材料，接液部件螺纹连接也均为氟塑料，遇到冲击或摩擦不产生火花，使本发明技术满足了含能材料合成反应本质安全需求。
[0018]pH电极选用数字或模拟玻璃电极，pH电极与电缆接头采用分离电缆类型，更换电极时只需要拧下支架接头，抽出电极护套，拧出PH电极后更换电极，无需拆卸和更换电缆，使本发明技术解决了含能材料合成反应液对电极和保护套的挂壁和污染问题，能够方便快捷的清洗和更换电极。
[0019]连接法兰和过程接头通过螺纹连接，与外保护套管上端螺纹连接，根据电气防爆和外壳防护要求，选择国家认证的接线盒通过螺纹连接，使本发明技术可适用于反应釜连接法兰大于或等于DN50，适用于不同场所的防爆和防护要求。
[0020]上述可进行机械加工的氟塑料耐腐蚀材料主要包括:聚四氟乙烯(PTFE)、聚全氟烷氧基树脂(PFA)、乙烯一四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)等常用氟塑料。
[0021]本发明是用于含能材料反应釜在线测量pH值的插入式支架，尤其是在硝化反应液具有强酸腐蚀，液相介质带固体生成物，合成反应生成微米级具有高摩擦和撞击感度物性的含能材料颗粒，反应釜搅拌强度大，对在线测量的电极探头、护套与顶部插入式安装支架要求防爆、耐强酸腐蚀、抗搅拌弯曲和震动、各部件无金属螺纹连接、遇到冲击或摩擦不产生火花，清洗和更换电极时拆卸方便的插入式安装支架。
[0022]本发明也是适用于其他化学反应釜在线测量pH值的插入式支架。
[0023]与现有技术相比，本发明能够满足含能材料合成反应在线pH值测量中的应用安全和在线测量稳定准确的使用要求，具有应用范围广、结构简单、维护方便的特点，
【附图说明】
[0024]图1是本发明的实施例结构示意图；
[0025]图2是图1中I部位的局部放大图；
[0026]图3是图1中Π部位的局部放大图；
[0027]图4是图1中m部位的局部放大图；
[0028]图5是图1中IV部位的局部放大图；
[0029]图6是pH电极的结构示意图。图中:
[0030]1.外保护套管;2.支架接头;3.电极护套;4.pH电极;5.电极护套密封圈;6.电极密封圈；7.电缆接头;8.电缆;9.连接法兰;10.过程接头;11.内保护衬管。
【具体实施方式】
[0031]本实施例是一种在线测量pH值的电极插入式支架，包括外保护套管1、支架接头2、电极护套3、电极护套密封圈5、连接法兰9、过程接头1和内保护衬管11。
[0032]在所述内保护衬管11外包覆聚四氟乙烯耐腐蚀材料，