CN100420942C - 在线全自动钠离子浓度分析仪 - Google Patents
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Abstract
一种在线全自动钠离子浓度分析仪，其特点是：它包括测量池，在测量池内置的钠离子电极、与补充电解液盒连接的参比电极和温度电极均与具有远程通讯控制接口的二次智能仪表电连接，在超过测量池池高的任意位置设置的样品液位恒位槽、恒压式可控计时注入碱化试剂盒、标样A和B的恒压式可控计时注入标准样品盒均通过各自的控制阀与测量池连接，各自的控制阀与二次智能仪表电连接。或设置的碱化试剂瓶、标样A和B的标准样品瓶均通过各自的计量泵或蠕动泵与测量池连接，各自的计量泵或蠕动泵与二次智能仪表电连接。具有全自动化，维护少，使用寿命长，测量精度高等优点，既能用于现场测试分析、又能实现远程测试分析管理。
Description
技术领域
本发明涉及在线钠离子浓度分析仪，是一种在线全自动钠离子浓度分析仪。
背景技术
火力发电厂和热能供应站的热力设备的水汽循环系统中实时监控主蒸汽、凝结水，锅炉补给水中钠离子浓度，保证热力设备安全、经济运行具有十分重要的意义。
另外，作为锅炉补给水的除盐水制备设备中的阳离子交换器运行的失效终点监测和控制，用钠离子浓度分析仪来监测该交换器出水钠离子浓度，确认运行终点是最直接最科学的技术手段。
在传统的在线钠离子浓度分析仪中，均以钠离子选择电极为电极，但该电极的响应值受到H+的干扰，为克服H+对测量Na+的干扰，通常在采样流路中放置一根透气性好的硅橡管作为扩散管，使挥发性强的有机碱性试剂(如二乙丙胺)分子透过硅橡管壁进入被测样品中，提高样品的PH值，达到控制H+干扰的目的，通常称此法为扩散碱化方法；传统仪器的标定方法是由人工配制两种适当浓度的钠离子标准液，用移液管定量地分别将标样注入到测量池中，钠离子选择电极将标准液转换成相应mv信号，经二次仪表中的微处理器处理，完成仪器的标定的。由于传统的在线钠离子浓度分析仪采用扩散碱化方法和人工标定方法，按照二次仪表设定的程序进行现场操作来实现在线钠离子浓度分析的，存在着操作时间长，测量精度差，不能实现自动化，特别是不能实现远程测试分析管理等不足。
发明内容
本发明的目的是对传统扩散碱化方法和标定方法的在线钠离子浓度分析仪进行实质性的改进，将现有技术中具有远程通讯控制接口的二次智能仪表，电极，控制阀，吉林市光大电力设备有限责任公司的专利号为：ZL02274364.2，名称为《恒压式可控计时注入装置》，专利号为：ZL02209645.0，名称为《在线水质浊度测量仪检测的自清洗装置》和计量泵或蠕动泵等进行有机的组合，能够使各组合的技术特征在功能上相互作用的，达到全自动化，维护少，使用寿命长，测量精度高，既能用于现场测试分析、又能实现远程测试分析管理的在线钠离子浓度分析仪。
实现本发明目的所采用的技术方案是：一种在线全自动钠离子浓度分析仪，其特殊之处是，它包括测量池15，在测量池15内置的钠离子电极18、参比电极16和温度电极17均与具有远程通讯控制接口5的二次智能仪表6电连接，参比电极16与补充电解液盒4连接，在超过测量池15池高的位置设置的样品液位恒位槽19、恒压式可控计时注入碱化试剂盒3、标样A和标样B的恒压式可控计时注入标准样品盒7和8均通过各自的控制阀1a、2b、10c、9d与测量池15连接，控制阀1a、2b、10c、9d与具有远程通讯控制接口5的二次智能仪表6电连接。或设置的碱化试剂瓶23、标样A和标样B的标准样品瓶24和25均通过各自的计量泵或蠕动泵22a、26b、27c与测量池15连接，计量泵或蠕动泵22a、26b、27c与具有远程通讯控制接口5的二次智能仪表6电连接。或样品液通过计量泵或蠕动泵28e与测量池15连接，计量泵或蠕动泵28e与具有远程通讯控制接口5的二次智能仪表6电连接。在测量池15的底部设有搅拌器，所述搅拌器的结构是，在测量池15底部内侧设置磁力搅拌子14，在测量池15底部外侧设置磁力搅拌电机13。在所述的测量池15内设有虹吸管11。设有与所述的测量池15内相连接的排废控制阀12f，排废控制阀12f与具有远程通讯控制接口5的二次智能仪表6电连接。
本发明的在线全自动钠离子浓度分析仪与传统的扩散碱化和标定方法的在线钠离子浓度分析仪相比所具有的优点体现在：
1.传统在线钠离子浓度分析仪采用的扩散碱化方法中所用的硅橡扩散管是浸泡在强碱性试剂中的，使用寿命短，更换频繁，更换扩散管时需停机和维护，既增大了维护成本，又费时。而本发明的在线全自动钠离子浓度分析仪采用恒压式可控计时注入碱化试剂法，或计量泵直接将碱性试剂注入到样品液中，以上两种方法使用期内是免维护部件，使用寿命长。
2.传统在线钠离子浓度分析仪采用的扩散碱化方法中所用的硅橡扩散管的几何尺寸是一定的，碱性试剂扩散到样品中的量将随着扩散的进行，碱性试剂浓度下降和硅橡扩散管的老化而逐渐减少，这种缓慢的漂移将导致二次仪表测量值的漂移增大，而二次仪表测量值的漂移增大对于用户是无法发现并无法消除。而本发明在线全自动钠离子浓度分析仪的恒压式可控计时注入碱化试剂法或计量泵直接准确地将一定量的同一浓度的碱性试剂注入到样品中，不会产生上述现象。
3.传统在线钠离子浓度分析仪，当测量不同PH值和不同钠离子浓度的样品时，需要更换不同扩散能力的硅橡扩散管，在这种情况下只有重新选用不同几何参数(长度、直径、厚度)的扩散管才能满足要求。而本发明在线全自动钠离子浓度分析仪，只需修改二次智能仪表中控制试剂的控制阀b或计量泵或蠕动泵的开通时间就能满足性能要求，而且很容易实现自适应调节。
4.传统在线钠离子浓度分析仪中采用人工操作虽也能实施各种模式的标定方法，其缺点是人需携带标定用移液管和标样液至现场，按照二次仪表设定的程序操作。而本发明在线全自动钠离子浓度分析仪的标定方法，既能实现现场标定，也能通过具有远程通讯控制接口的二次智能仪表实现远程自动标定。
5.本发明在线全自动钠离子浓度分析仪具有全自动化，测量精度高等优点。既能用于现场测试分析、又能实现远程测试分析管理。
附图说明
图1为实施例1的在线全自动钠离子浓度分析仪结构示意图。
图2为实施例2的在线全自动钠离子浓度分析仪结构示意图。
图3为实施例3的在线全自动钠离子浓度分析仪结构示意图。
图中：1a、2b、10c、9d控制阀，3恒压式可控计时注入碱化试剂盒，4补充电解液盒，5远程通讯控制接口，6二次智能仪表，7、8恒压式可控计时注入标准样品盒，11虹吸管，12f排废控制阀，13磁力搅拌电机，14磁力搅拌子，15测量池，16参比电极，17温度电极，18钠离子电极，19样品液位恒位槽，20被测水样，21溢流水样，22a、26b、27c、28e计量泵或蠕动泵，23碱化试剂瓶，24、25标准样品瓶。
具体实施方式
下面利用附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：参照图1，在线全自动钠离子浓度分析仪，其特殊之处是，它包括测量池15，在测量池15内置的钠离子电极18、参比电极16和温度电极17均与具有远程通讯控制接口5的二次智能仪表6电连接，参比电极16与补充电解液盒4连接，在超过测量池15池高的任意位置设置的样品液位恒位槽19、恒压式可控计时注入碱化试剂盒3、标样A和标样B的恒压式可控计时注入标准样品盒7和8均通过各自的控制阀1a、2b、10c、9d与测量池15连接，控制阀1a、2b、10c、9d与具有远程通讯控制接口5的二次智能仪表6电连接。在测量池15的底部设有搅拌器，所述搅拌器的结构是，在测量池15底部内侧设置磁力搅拌子14，在测量池15底部外侧设置磁力搅拌电机13。在所述的测量池15内设有虹吸管11。设有与所述的测量池15内相连接的排废控制阀12f，排废控制阀12f与具有远程通讯控制接口5的二次智能仪表6电连接。
控制阀1a、2b、10c、9d，排废控制阀12，具有远程通讯控制接口5的二次智能仪表6，钠离子电极18，参比电极16和温度电极17均为市售产品。搅拌器，恒压式可控计时注入碱化试剂盒3和恒压式可控计时注入标准样品盒7和8由吉林市光大电力设备有限责任公司生产并销售。
实施例2：参照图2，实施例2的在线全自动钠离子浓度分析仪与实施例1的结构基本相同，所不同之处仅在于：设置的碱化试剂瓶23、标样A和标样B的标准样品瓶24和25均通过各自的计量泵或蠕动泵22a、26b、27c与测量池15连接，计量泵或蠕动泵22a、26b、27c与具有远程通讯控制接口5的二次智能仪表6电连接。用碱化试剂瓶23，计量泵或蠕动泵22a代替实施例1中用于恒压式可控计时注入碱化试剂盒3和控制阀2b。标样A和标样B的标准样品瓶24和25代替标样A和标样B的恒压式可控计时注入标准样品盒8和7。用计量泵或蠕动泵26b、27c代替控制阀9d、10c。二次智能仪表6中的控制电路控制计量泵或蠕动泵22a、26b、27c的运行和停止时间，同样能完成水样碱化和标准样品的精确注入。同样能完成仪器的测量和标定功能。
实施例3：参照图3，实施例3的在线全自动钠离子浓度分析仪与实施例2的结构基本相同，所不同之处仅在于：或样品液通过计量泵或蠕动泵28e与测量池15连接，计量泵或蠕动泵28e与具有远程通讯控制接口5的二次智能仪表6电连接。
计量泵或蠕动泵22a、26b、27c和28e的结构相同，选用市售精密计量泵或蠕动泵。
参照图1，以实施例1为例详细说明测量和标定过程。
一、测量过程：
被测水样20进入水样恒位槽19，经过控制阀1a使水样样品进入测量池15，取样量由具有远程通讯控制接口5的二次智能仪表6开通样品用控制阀1a的时间决定，进入恒位槽19中多余的水样由溢流21排出，保持水槽中液位恒定。试剂用控制阀2b、恒压式可控计时注入碱性试剂盒3和具有远程通讯控制接口5的二次智能仪表6控制电路组成碱性试剂的恒压式可控计时注入装置，控制试剂用控制阀2b的开通时间，达到合适的碱性试剂的注入量，完成对样品PH值的适度调节。测量池15下面置有由搅拌磁子14和磁力搅拌电机13组成的搅拌器，搅拌器的搅拌磁子14在磁力搅拌电机13的带动下，将注入测量池15内的碱性试剂和水样混合均匀，搅拌时间受具有远程通讯控制接口5的二次智能仪表6的控制电路控制。根据需要设定。在测量池15中设置的Na+离子电极18、参比电极16及温度电极17通过信号线与具有远程通讯控制接口5的二次智能仪表6相连接，二次智能仪表6将钠离子浓度和温度相应的电信号检测处理，显示、温度补偿等，并通过远程通讯控制接口5对信号输出、输入实施运行和远程监控。测量完成后测量池15中的废液由排废控制阀12f排出，完成一次测量后，在具有远程通讯控制接口5的二次智能仪表6的控制下执行清洗，清洗过程中不加入碱性试剂，利用水样清洗，清洗过程与测量过程类似，只是二次智能仪表6不采用电极信号，保持原测量得到的显示结果。以上过程周而复始，完成实时监测。
二、标定过程：标样A、恒压式可控计时注入标准样品盒7和控制阀10c组成标样A的恒压式可控计时注入装置。标样B、恒压式可控计时注入标准样品盒8、标样B的控制阀9d组成标样B的恒压式可控计时注入装置。标定过程的控制程序取决于仪器采用的标定方法模式，利用标样A和B两套恒压式可控计时注入装置，可实施各种模式的标定。
1.两点标定模式：
在排废完成且排废控制阀12f关闭后，恒压式可控计时注入标准样品盒7内的标样A通过标样用控制阀10c注入测量池15适当量，开启搅拌器的磁力搅拌电机13，搅拌磁子14搅拌，用标样A清洗测量池15和两电极适当时间，开启排废控制阀12f，排尽清洗液后关闭，一般重复清洗3次。标样A通过标样用控制阀10c注入测量池15适当量，碱性试剂通过试剂用控制阀2b注入测量池15适当量，开启搅拌器的磁力搅拌电机13，搅拌磁子14将标样A与碱性试剂混匀，二次智能仪表6测量出标样A对应的电位值和标样温度值。并存入二次智能仪表6微处理器中。同上过程，测出标样B对应的电位值和温度值，并存贮。已知标样A、标样B的钠离子浓度值已设定在仪器标定的计算公式中。二次智能仪表6微处理器即可解出进行测量时所需的电极响应曲线的实际响应斜率和截距，为测量时调用。
2.二次标准添加法标定模式
水样恒位槽19中的水样通过控制阀1a向测量池15中注入被测水样直至虹吸管11产生虹吸止，二次智能仪表6测出相应电位和温度，并存贮，再向测量池15中注入已知浓度的标样A设定量，开启搅拌器的磁力搅拌电机13，搅拌磁子14将水样和注入的标样A混合均匀，二次智能仪表6测出混合液对应的电位并存贮。最后再向测量池15中注入已知浓度的标样B设定量，搅拌磁子14将注入标样2和混合液混合均匀，二次智能仪表6测出二次混合液对应的电位值并存贮。二次智能仪表6的微处理器根据二次标准添加法标定方法的方程式，求解得到测量时的电极响应曲线的斜率和截距并存贮，备测量时调用。
Claims (6)
1. 一种在线全自动钠离子浓度分析仪，其特征在于：它包括测量池(15)，在测量池(15)内置的钠离子电极(18)、参比电极(16)和温度电极(17)均与具有远程通讯控制接口(5)的二次智能仪表(6)电连接，参比电极(16)与补充电解液盒(4)连接，在超过测量池(15)池高的位置设置的样品液位恒位槽(19)、恒压式可控计时注入碱化试剂盒(3)、标样A和标样B的恒压式可控计时注入标准样品盒(7)和(8)均通过各自的控制阀(1a、2b、10c、9d)与测量池(15)连接，控制阀(1a、2b、10c、9d)与具有远程通讯控制接口(5)的二次智能仪表(6)电连接。
2. 一种在线全自动钠离子浓度分析仪，其特征在于：它包括测量池(15)，在测量池(15)内置的钠离子电极(18)、参比电极(16)和温度电极(17)均与具有远程通讯控制接口(5)的二次智能仪表(6)电连接，参比电极(16)与补充电解液盒(4)连接，在超过测量池(15)池高的位置设置的样品液位恒位槽(19)通过控制阀(1a)与测量池(15)连接，设置的碱化试剂瓶(23)、标样A和标样B的标准样品瓶(24)和(25)均通过各自的计量泵或蠕动泵(22a、26b、27c)与测量池(15)连接，控制阀(1a)、计量泵或蠕动泵(22a、26b、27c)与具有远程通讯控制接口(5)的二次智能仪表(6)电连接。
3. 一种在线全自动钠离子浓度分析仪，其特征在于：它包括测量池(15)，在测量池(15)内置的钠离子电极(18)、参比电极(16)和温度电极(17)均与具有远程通讯控制接口(5)的二次智能仪表(6)电连接，参比电极(16)与补充电解液盒(4)连接，设置的样品液、碱化试剂瓶(23)、标样A和标样B的标准样品瓶(24)和(25)均通过各自的计量泵或蠕动泵(28e、22a、26b、27c)与测量池(15)连接，计量泵或蠕动泵(28e、22a、26b、27c)与具有远程通讯控制接口(5)的二次智能仪表(6)电连接。
4. 根据权利要求1、2或3所述的在线全自动钠离子浓度分析仪，其特征在于：在所述测量池(15)的底部设有搅拌器，所述搅拌器的结构是，在测量池(15)底部内侧设置磁力搅拌子(14)，在测量池(15)底部外侧设置磁力搅拌电机(13)。
5. 根据权利要求1、2或3所述的在线全自动钠离子浓度分析仪，其特征在于：在所述的测量池(15)内设有虹吸管(11)。
6. 根据权利要求1、2或3所述的在线全自动钠离子浓度分析仪，其特征在于：设有与所述的测量池(15)相连接的排废控制阀(12f)，排废控制阀(12f)与具有远程通讯控制接口(5)的二次智能仪表(6)电连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: JILIN GRANDPOWER EQUIPMENT CO., LTD. Assignor: Cheng Weicai Contract record no.: 2010220000056 Denomination of invention: On-line full automatic sodium ion concentration analyzer Granted publication date: 20080924 License type: Exclusive License Open date: 20060628 Record date: 20101206 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20160802 Address after: 132013 No. 1279, Daqing Road, hi tech Zone, Jilin, Jilin Patentee after: JILIN GRANDPOWER EQUIPMENT CO., LTD. Address before: 132013 Jilin Guangda Electric Power Equipment Co., Ltd., No. 2, No. 57, hi tech Zone, Jilin, Jilin Patentee before: Cheng Weicai |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20080924 Termination date: 20201217 |