一種用于pH值測量傳感器前過濾裝置及其使用方法概要

1、說 明 書 摘 要一種用于pH值測量傳感器前過濾裝置及其使用方法 (齊晗兵 李東海 李棟 王秋實 張曉雪 吳國忠 )本發(fā)明提供一種用于pH值測量傳感器前過濾裝置，所述裝置由過濾裝置、數(shù)據(jù)采集裝置、反沖洗裝置、加熱裝置四部分組成。所測點水樣經(jīng)取樣口2、進(jìn)水控制閥13從進(jìn)水管道3進(jìn)入過濾裝置，在過濾裝置中對其中雜質(zhì)進(jìn)行過濾去除。濾后水繼而進(jìn)入數(shù)據(jù)采集裝置進(jìn)行pH測量并記錄，測量水樣經(jīng)排水閥16從排水管11排出。測量工作完成后可控制裝置進(jìn)行反沖洗。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，可快速、高效檢測急冷水pH值，且裝置通過“測一次，洗一次”的日常維護(hù)與定期檢查更換過濾套筒的方式實現(xiàn)系統(tǒng)的長久高效運行，在實際應(yīng)

2、用中具有較好的社會和經(jīng)濟(jì)效益。摘 要 附 圖圖1 一種用于pH值測量傳感器前過濾裝置圖權(quán) 利 要 求 書1、一種用于pH值測量傳感器前過濾裝置，所述裝置由過濾裝置、數(shù)據(jù)采集裝置、反沖洗裝置、加熱裝置四部分組成，其特征在于：所述過濾裝置包括：孔板4、濾料層（七層濾料）5、孔板6； 所述數(shù)據(jù)采集裝置包括：取樣口2、閥門12、閥門13、閥門14、閥門15、閥門16、管道3末端側(cè)位設(shè)置的pH傳感器8、PLC模塊17，計算機(jī)18、流量計10、PLC模塊19；所述反沖洗裝置包括：管道3、孔板4、濾料層5、孔板6、管道7、管道11、閥門13、閥門14、閥門15、閥門16、流量計10、PLC模塊19、計算機(jī)1

3、8；所述加熱裝置包括：熱電阻絲包裹層20、石英棉保溫層21。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于pH值測量傳感器前過濾裝置，其特征在于：將主管道1輸送的水樣通過不同粒徑濾的濾料層5的層層過濾，再進(jìn)入測量區(qū)域，通過pH測量引水管3末端側(cè)位設(shè)置的pH傳感器8進(jìn)行pH測定并連接PLC模塊17和計算機(jī)18記錄檢測數(shù)據(jù)。檢測完成后，打開閥門14、閥門16、關(guān)閉閥門13、閥門15，在管道中沖入反沖洗液進(jìn)行反沖洗并通過流量計10調(diào)節(jié)閥門16的開啟度來調(diào)節(jié)反沖洗強(qiáng)度。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述，過濾系統(tǒng)以過濾筒的形式制造并安裝，過濾筒中濾料層按一定濾料層厚度分七層設(shè)置，上兩層濾料用無煙煤，中間三層濾料用石英砂，下三層

4、濾料用重質(zhì)礦石，按照一定濾料粒徑粗-細(xì)-粗設(shè)置。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述，管道3、管道7、管道9和管道11皆采用DN50不銹鋼管并噴涂保溫材料，管道3外壁包裹熱電阻絲層20和石英棉保溫層21。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述，孔板厚度為10mm，共有2個孔板，孔板孔徑取3.5mm，最上層孔板距管道7軸線100mm，最下層孔板上孔板500mm。說 明 書所屬技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明提供一種用于pH值測量傳感器前過濾裝置，通過對pH測量水樣進(jìn)行過濾來實現(xiàn)對傳感器的保護(hù)，并且描述其過濾、反沖洗過程，屬于一種新型的自動化pH值測量傳感器前過濾裝置。背景技術(shù)在很多行業(yè)中水樣PH值對生產(chǎn)實際的影響很是重要，pH值過低時，會腐蝕

5、所經(jīng)管線和設(shè)備；pH值過高時影響水樣出水水質(zhì)，嚴(yán)重時，導(dǎo)致水樣乳化，因此實現(xiàn)水樣pH值的高精度及其連續(xù)檢測對于實際裝置生產(chǎn)具有重要的意義。很多水樣含懸浮物、油污、泥沙等雜質(zhì)，需要在PH傳感器前加裝過濾裝置。目前，常用過濾裝置多為單一過濾裝置，而且大部分采用金屬濾網(wǎng)不適宜用于存在酸堿的工業(yè)過程中。例如，專利號為200920069324.5的一種具備自動清洗功能的pH傳感器保護(hù)器，僅僅在兩壁設(shè)置濾網(wǎng)很難維持長時間的過濾要求，且不適宜酸堿環(huán)境的工業(yè)生產(chǎn)測量；專利申請?zhí)枮?01510091281.0的一種懸浮物過濾器和專利申請?zhí)枮?01310576258.1的一種新型過濾機(jī)構(gòu)等同樣存在上述問題。本發(fā)明

6、提供一種用于pH值測量傳感器前過濾裝置，其目的在于實現(xiàn)水樣pH測量過程中對pH傳感器的保護(hù)，同時實現(xiàn)pH的長時間測量。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提出一種用于pH值測量傳感器前過濾裝置。所述裝置由過濾裝置、數(shù)據(jù)采集裝置、反沖洗裝置、加熱裝置四部分組成，其中過濾裝置包括：孔板4、濾料層（七層濾料）5、孔板6；數(shù)據(jù)采集裝置包括：取樣口2、閥門12、閥門13、閥門14、閥門15、閥門16、管道3末端側(cè)位設(shè)置的pH傳感器8、PLC模塊17，計算機(jī)18、流量計10、PLC模塊19；反沖洗裝置包括：管道3、孔板4、濾料層5、孔板6、管道7、管道11、閥門13、閥門14、閥門15、閥門16、流量計10、PLC模塊19、計

7、算機(jī)18；加熱裝置包括：熱電偶絲包裹層20、石英棉保溫層21。所測點水樣經(jīng)取樣口2、進(jìn)水控制閥13從進(jìn)水管道3進(jìn)入過濾裝置，在過濾裝置中對其中雜質(zhì)進(jìn)行過濾去除。濾后水繼而進(jìn)入數(shù)據(jù)采集裝置進(jìn)行pH測量并記錄，測量后水樣經(jīng)排水閥16從排水管11排出。測量工作完成后可控制裝置進(jìn)行反沖洗。過濾套筒濾料層分七層，第一濾層濾料為無煙煤，無煙煤密度為1.41.6g/cm3，濾層厚度為15mm，濾料粒徑1.64mm；第二濾層濾料為無煙煤，無煙煤密度為1.41.6g/cm3，濾層厚度為30mm，濾料粒徑0.81.6mm；第三濾層濾料為石英砂，石英砂密度為2.62.65g/cm3，濾層厚度為40mm，濾料粒徑0.

8、50.8mm；第四濾層濾料為石英砂，石英砂密度為2.62.65g/cm3，濾層厚度為50mm，濾料粒徑0.250.5mm；第五濾層濾料為石英砂，石英砂密度為2.62.65g/cm3，濾層厚度為40mm，濾料粒徑0.50.8mm；第六濾層濾料為重質(zhì)礦石，重質(zhì)礦石密度為4.75.0g/cm3，濾層厚度為30mm，濾料粒徑0.81.6mm；第七濾層濾料為重質(zhì)礦石，重質(zhì)礦石密度為4.75.0g/cm3，濾層厚度為15mm，濾料粒徑1.64mm，本設(shè)計不同的濾料密度和濾料粒徑級配可防止反沖洗過程中濾料不分層的情況。本發(fā)明具有如下有益效果：一種用于pH值測量傳感器前過濾裝置，其目的在于實現(xiàn)水樣pH測量過程

9、中對pH傳感器的保護(hù)，同時實現(xiàn)pH的長時間測量。使用方法如下：（1） 測量部分由PLC模塊17控制打開閥門13、閥門15，關(guān)閉閥門12、閥門14、閥門16。待測液體由取樣口2經(jīng)閥門13流入，經(jīng)孔板4、濾料層5，孔板6，最后當(dāng)pH測量引水管3被待測液充滿后打開閥門12、關(guān)閉閥門13、閥門15。pH傳感器8測量后，將讀數(shù)反饋在計算機(jī)18上并輸出。測量過程及穩(wěn)水時長為8min。（2）清洗部分A. 氣水反沖洗：每次測量過程結(jié)束后由PLC模塊19控制打開閥門14、閥門16，保持閥門13、閥門15關(guān)閉。氣和水自管道11流入從管道7流出，氣水水反沖洗過程持續(xù)5-7min，后清水自管道11流入從管道7流出，持

10、續(xù)5-7min，后停止進(jìn)水，待水由管道11放空后關(guān)閉閥門14、閥門16，清洗過程中可通過PLC模塊19控制閥門16的開啟度來控制反沖洗的沖洗強(qiáng)度。B. 飽和KCl溶液沖洗：每24小時進(jìn)行一次飽和KCl溶液沖洗，由PLC模塊19控制打開閥門14、閥門16，保持閥門13、閥門15關(guān)閉。飽和KCl溶液自管道11流入，待飽和液充滿pH測量引水管3后，由PLC模塊19控制閥門14、閥門16關(guān)閉，并由飽和KCl溶液浸泡pH傳感器8。整個飽和KCl溶液充滿過程及浸泡過程持續(xù)10min，后打開閥門16排放KCl溶液，等完全放空后，再關(guān)閉閥門16。本發(fā)明提供了兩種反沖洗過程：（1）氣水反沖洗，清洗乙烯裝置急冷水

11、pH傳感器表面保證下次測量的準(zhǔn)確性；（2）飽和KCl溶液浸泡沖洗，保護(hù)pH傳感器電極、延長pH傳感器使用壽命。且采用7層濾料過濾，使孔板過濾裝置與粗細(xì)不同的無煙煤、石英砂和重質(zhì)礦石濾料相結(jié)合，并加入飽和KCl溶液沖洗過程。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，可快速、高效檢測水樣pH值，且裝置通過“測一次，洗一次”與定期“泡一次”的日常維護(hù)與定期更換過濾套筒的方式實現(xiàn)系統(tǒng)的長時高效運行。附圖說明圖1是本發(fā)明的主剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是過濾套筒詳圖；圖3是濾料層詳圖。圖1中：1-主管道、2-取樣口、3-管道、4-孔板、5-濾料層、6-孔板、7-管道、8-pH傳感器、9-管道、10-流量計、11-管道、12

12、-閥門、13-閥門、14-閥門、15-閥門、16-閥門、17-PLC模塊、18-計算機(jī)、19-PLC模塊、20-熱電偶絲包裹層、21-石英棉保溫層；圖2中：4-孔板、5-濾料層、6-孔板。具體實施方式具體實施方式一：結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式的一種用于pH值測量傳感器前過濾裝置，其特征在于：主管道1、取樣口2、管道3、孔板4、濾料層5、孔板6、管道7、pH傳感器8、管道9、流量計10、管道11、閥門12、閥門13、閥門14、閥門15、閥門16、PLC模塊17、計算機(jī)18、PLC模塊19、熱電偶絲包裹層20、石英棉保溫層21；具體實施方式二：連接方法如下：pH測量引水管3連接在主管道1上

13、，并在pH測量引水管3的右側(cè)一下一上左右分別布置了管道7和管道11，管道11上端接出管道9，管道9亦連接在主管道1上，在管道3、管道9與主管道1的連接點中間管段設(shè)閥門12，pH測量引水管3中自上至下依次安裝孔板4和濾料層5，孔板6，管段11末端安裝閥門16，管段9上安裝閥門15，pH測量引水管3末端側(cè)位設(shè)置pH傳感器8并連接PLC模塊17和計算機(jī)18，管道9與管道11連接處至管道11末端中間管段安裝流量計10，流量計10連接PLC模塊19和計算機(jī)18。具體實施方式三：使用方法如下：（1）測量部分由PLC模塊17控制打開閥門13、閥門15，關(guān)閉閥門12、閥門14、閥門16。待測液體由取樣口2經(jīng)閥

14、門13流入，經(jīng)孔板4、濾料層5，孔板6，最后當(dāng)pH測量引水管3被待測液充滿后打開閥門12、關(guān)閉閥門13、閥門15。pH傳感器8測量后，將讀數(shù)反饋在計算機(jī)18上并輸出。測量過程及穩(wěn)水時長為8min。（2）清洗部分A. 氣水反沖洗：每次測量過程結(jié)束后由PLC模塊19控制打開閥門14、閥門16，保持閥門13、閥門15關(guān)閉。氣和水自管道11流入從管道7流出，氣水水反沖洗過程持續(xù)5-7min，后清水自管道11流入從管道7流出，持續(xù)5-7min，后停止進(jìn)水，待水由管道11放空后關(guān)閉閥門14、閥門16，清洗過程中可通過PLC模塊19控制閥門16的開啟度來控制反沖洗的沖洗強(qiáng)度。B. 飽和KCl溶液沖洗：每24小時進(jìn)行一次飽和KCl溶液沖洗，由PLC模塊19控制打開閥門14、閥門16，保持閥門13、閥門15關(guān)閉。飽和KCl溶液自管道11流入，待飽和液充滿pH測量引水管3后，由PLC模塊19控制閥門14、閥門16關(guān)閉，并由飽和