CN101762363A

CN101762363A - 反应釜内衬监漏仪

Info

Publication number: CN101762363A
Application number: CN200910248880A
Authority: CN
Inventors: 姚广仁; 张品; 项龙文
Original assignee: Shenyang Donghua Detecting Instrument Factory
Current assignee: Shenyang Donghua Detecting Instrument Factory
Priority date: 2009-12-30
Filing date: 2009-12-30
Publication date: 2010-06-30

Abstract

反应釜内衬监漏仪，属于监测技术领域。本发明提供一种可随时监视和监测反应釜内衬的状态的反应釜内衬监漏仪。本发明包括设置在反应釜内的两个与地绝缘的参考电极，两个参考电极分别与电源电路产生的交流信号相连接，一个参考电极和容器地极分别与电源电路产生的直流信号相连接；两个参考电极分别与第一放大器的两个输入端相连接，第一放大器的输出端与检波电路的输入端相连接，检波电路的输出端与电导率显示模块相连接；与直流信号相连接的参考电极和容器地极分别与第二放大器的两个输入端相连接，第二放大器的输出端一路与漏率显示模块相连接，另一路与比较器的一个输入端相连接，比较器的另一个输入端与报警电平相连接；比较器的输出端与报警电路相连接。

Description

反应釜内衬监漏仪

技术领域：

本发明属于监测技术领域，特别是涉及一种反应釜内衬监漏仪。主要用于随时监视和监测反应釜内衬的状态，也适用于其他具有防腐蚀衬里设备的监视和监测，例如：搪玻璃、橡胶、塑料等内衬。

背景技术：

反应釜是化工、制药等部门主要的生产设备。由于制造过程中存在的隐患，或在使用过程中由于腐蚀、碰撞、热应力等原因，使反应釜内衬出现破损(穿孔、瑕疵或裂纹)，这种破损出现在生产过程中，往往由于不能及时检测出来，而引起容器内的产品污染，影响产品质量，或产生废品。严重时会发生泄漏，污染环境，引发安全事故，使工厂遭受巨大的经济损失。

反应釜内衬监漏是一项尚未开发的技术，这项监测技术在化工企业早就有需求，之所以姗姗来迟，有以下几个瓶颈一直制约着这项技术的开发：

第一、是如何从反应釜内把防腐层破损信号提取出来；

第二、是化工企业的安全防爆，担心监漏设备给生产带来不安全因素；

第三、反应釜内多是些强腐蚀剂，一般传感器难以承受。

发明内容：

针对反应釜内衬出现破损会引起反应釜内产品污染，影响产品质量，或产生废品；严重时会发生泄漏，污染环境，引发安全事故的问题，本发明提供一种可随时监视和监测反应釜内衬的状态的反应釜内衬监漏仪。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种反应釜内衬监漏仪，包括设置在反应釜内的两个与地绝缘的参考电极，两个参考电极分别与电源电路产生的交流信号相连接，一个参考电极和容器地极分别与电源电路产生的直流信号相连接；两个参考电极分别与第一放大器的两个输入端相连接，第一放大器的输出端与检波电路的输入端相连接，检波电路的输出端与电导率显示模块相连接；与直流信号相连接的参考电极和容器地极分别与第二放大器的两个输入端相连接，第二放大器的输出端一路与漏率显示模块相连接，另一路与比较器的一个输入端相连接，比较器的另一个输入端与报警电平相连接；比较器的输出端与报警电路相连接。

所述的电源电路包括变压器、整流桥、滤波电容和稳压电源芯片，变压器的输入端与220V交流电电源相连接，变压器的一个输出端输出交流信号，另一个输出端与整流桥的输入端相连接，整流桥的输出端经滤波电容与稳压电源芯片的输入端相连接，稳压电源芯片的输出端输出直流信号。

所述的检波电路包括第一二极管D1和第二二极管D2，第一二极管D1的正极与第二二极管D2的负极相连接，该连接点和第二二极管D2的正极作为检波电路的输入端；第一二极管D1的负极和第二二极管D2的正极作为检波电路的输出端。

所述的报警电路包括报警信号发生器、三极管二级放大电路和扬声器，报警信号发生器的输入端作为报警电路的输入端，报警信号发生器的输出端经三极管二级放大电路与扬声器相连接。

本发明的反应釜内衬监漏仪还设置有安全防爆电路，所述的安全防爆电路包括第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第一熔断器FUS1和第二熔断器FUS2；在未与直流信号相连接的参考电极与容器地极之间连接有第三二极管D3，在两个参考电极之间反并联连接有第四二极管D4和第五二极管D5；在变压器的一次侧和二次侧分别连接有第一熔断器FUS1和第二熔断器FUS2。

本发明的反应釜内衬监漏仪的工作原理：

反应釜内衬监漏仪是一种自动化监测仪器，用于对反应釜内衬在工作状态下进行连续的跟踪监测。

当反应釜内衬完好时，反应釜内的溶液与反应釜外壁呈绝缘状态。若反应釜内衬出现破损，则反应釜内的溶液便通过内衬的破损部位与反应釜外壁接触，反应釜的绝缘性能遭破坏，形成电通路；破损越严重，呈现的电阻值就越小，漏电导越大。

依据上述原理，在反应釜内置入两个与地绝缘的参考电极，如图1所示；并在两个参考电极之间加有一个很低的交流电压，从而获得与介质(溶液)传导性成比例的参考电流，参考电流的大小反应溶液的电导率。溶液的电导率通常用“μS/cm²”、“mS/cm²”或“S/cm²”表示。

在一个参考电极与容器地极之间加有一个很低的直流电压，反应釜内衬的破损(穿孔、瑕疵或裂纹)会引起漏电导的增大，其漏电导增大的程度随溶液的电导率和破损(穿孔、瑕疵或裂纹)的大小不同而不同。

由溶液的电导率和漏电导这两个数值，便可以计算出一个与溶液的电导率无关的绝对漏率。绝对漏率的数值说明了破损(穿孔、瑕疵或裂纹)的大小，用参考电极面积的“％”表示，漏率与电导率的关系曲线如图2所示。

本发明的有益效果：

本发明的反应釜内衬监漏仪可随时监视和监测反应釜内衬的状态，在反应釜内衬出现破损(穿孔、瑕疵或裂纹)的初期可及时发现，消除了安全隐患，避免了事故的发生。从根本上解决了因反应釜内衬破损而引发的反应釜内产品污染，影响产品质量，或产生废品；严重时会发生泄漏，污染环境，引发安全事故的问题。

附图说明：

图1是在反应釜内置入两个与地绝缘的参考电极的示意图；

图2是溶液的电导率与漏率的关系曲线示意图；

图3是本发明的反应釜内衬监漏仪的结构框图；

图4是本发明的反应釜内衬监漏仪的电路原理图；

图中，1-容器地极，2-反应釜外壁，3-溶液，4-反应釜，5-反应釜内衬，6-参考电极，7-电源电路，8-检波电路，9-报警电路。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明：

如图3所示，一种反应釜内衬监漏仪，包括设置在反应釜4内的两个与地绝缘的参考电极6，两个参考电极6分别与电源电路7产生的交流信号相连接，一个参考电极6和容器地极1分别与电源电路7产生的直流信号相连接；两个参考电极6分别与第一放大器的两个输入端相连接，第一放大器的输出端与检波电路8的输入端相连接，检波电路8的输出端与电导率显示模块相连接；与直流信号相连接的参考电极6和容器地极1分别与第二放大器的两个输入端相连接，第二放大器的输出端一路与漏率显示模块相连接，另一路与比较器的一个输入端相连接，比较器的另一个输入端与报警电平相连接；比较器的输出端与报警电路9相连接。

所述的反应釜内衬监漏仪包括电源电路、传感器、信号处理电路、数据显示电路、报警电路和安全防爆电路，如图4所示。

所述的电源电路包括变压器T、整流桥D25-D28、滤波电容C1和稳压电源芯片IC1，变压器T的输入端与220V交流电电源相连接，变压器T的一个输出端输出5V的交流信号，另一个输出端输出7V的交流信号；7V的交流信号与整流桥D25-D28的输入端相连接，整流桥D25-D28的输出端经滤波电容C1与稳压电源芯片IC1的输入端相连接，稳压电源芯片IC1的输出端输出5V的直流信号。

所述的传感器包括反应釜及反应釜内的参考电极，其主要任务是把反应釜内衬的工作状态(是否有破损)信号提取出来，再送给信号处理电路进行处理。

所述的信号处理电路包括第一放大器IC2-A1、第二放大器IC4-B1和检波电路，第一放大器IC2-A1和第二放大器IC4-B1用于将传感器采集的信号进行放大处理，所述的检波电路用于将第一放大器IC2-A1放大后的交流信号转变成直流信号。

所述的数据显示电路包括电导率显示模块IC3、漏率显示模块IC6和LED漏电流显示模块，电导率显示模块IC3和漏率显示模块IC6为十段线性电平显示电路，可将电平的大小转换成10支LED驱动电平，用10支LED来表征电平的大小。电导率显示模块IC3用于显示反应釜内溶液的电导率的大小，漏率显示模块IC6用于显示反应釜内衬的漏率的大小。第二放大器IC4-B2用于将反应釜内衬破损的程度信号取出，送给LED漏电流显示模块，以数码的方式显示反应釜内衬漏电流的大小。

所述的报警电路包括报警信号发生器IC5、由第一三极管T1和第二三极管T2组成的三极管二级放大电路及扬声器，报警信号发生器的输入端作为报警电路的输入端，报警信号发生器的输出端经三极管二级放大电路与扬声器相连接。报警信号发生器IC5可以产生1000Hz的报警信号，该报警信号经三极管二级放大电路进行放大后，驱动扬声器发出报警音，以提醒操作员引起重视。

所述的安全防爆电路包括第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第一熔断器FUS1和第二熔断器FUS2；在未与直流信号相连接的参考电极与容器地极之间连接有第三二极管D3，在两个参考电极之间反并联连接有第四二极管D4和第五二极管D5；在变压器的一次侧和二次侧分别连接有第一熔断器FUS1和第二熔断器FUS2。所述的安全防爆电路可有效地限定现场单元的电压和电流在安全使用范围内。

本发明的反应釜内衬监漏仪自2006年以来，在实验室和化工厂50吨储罐上进行了多次试验、试用。经试验证明：本发明的反应釜内衬监漏仪性能可靠，能准确的监测出反应釜内衬的状态；并可以实现对反应釜内溶液的电导率和反应釜内衬的漏率两个参数的监测、显示、报警。

Claims

1.一种反应釜内衬监漏仪，其特征在于包括设置在反应釜内的两个与地绝缘的参考电极，两个参考电极分别与电源电路产生的交流信号相连接，一个参考电极和容器地极分别与电源电路产生的直流信号相连接；两个参考电极分别与第一放大器的两个输入端相连接，第一放大器的输出端与检波电路的输入端相连接，检波电路的输出端与电导率显示模块相连接；与直流信号相连接的参考电极和容器地极分别与第二放大器的两个输入端相连接，第二放大器的输出端一路与漏率显示模块相连接，另一路与比较器的一个输入端相连接，比较器的另一个输入端与报警电平相连接；比较器的输出端与报警电路相连接。

2.根据权利要求1所述的一种反应釜内衬监漏仪，其特征在于所述的电源电路包括变压器、整流桥、滤波电容和稳压电源芯片，变压器的输入端与220V交流电电源相连接，变压器的一个输出端输出交流信号，另一个输出端与整流桥的输入端相连接，整流桥的输出端经滤波电容与稳压电源芯片的输入端相连接，稳压电源芯片的输出端输出直流信号。

3.根据权利要求1所述的一种反应釜内衬监漏仪，其特征在于所述的检波电路包括第一二极管和第二二极管，第一二极管的正极与第二二极管的负极相连接，该连接点和第二二极管的正极作为检波电路的输入端；第一二极管的负极和第二二极管的正极作为检波电路的输出端。

4.根据权利要求1所述的一种反应釜内衬监漏仪，其特征在于所述的报警电路包括报警信号发生器、三极管二级放大电路和扬声器，报警信号发生器的输入端作为报警电路的输入端，报警信号发生器的输出端经三极管二级放大电路与扬声器相连接。

5.根据权利要求1所述的一种反应釜内衬监漏仪，其特征在于还设置有安全防爆电路，所述的安全防爆电路包括第三二极管、第四二极管、第五二极管、第一熔断器和第二熔断器；在未与直流信号相连接的参考电极与容器地极之间连接有第三二极管，在两个参考电极之间反并联连接有第四二极管和第五二极管；在变压器的一次侧和二次侧分别连接有第一熔断器和第二熔断器。