CN102507700B - 直插式pH值检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直插式pH值检测装置，包括玻璃电极（01）、电机（15）、电极升降系统、测量控制系统、上下限位霍尔开关和电极清洗系统，玻璃电极（01）安装在电极安装管（12）下端，电极安装管（12）上端有电极信号导线（30）接出至测量控制系统，电机通过传动机构连接电极升级机构，电机升降机构包括齿条轴、齿条、升降滑槽（47），其特征在于：所述的电极安装管（12）上端安装有限位调节底座（34）和限位调节栓（32），升降滑槽（47）设置于电极升降管中（28），与限位调节底座（34）和限位调节栓（32）自上到下对应，本装置制作成本低，质量较原先设备轻便，测量效果好，电极清洗得更彻底。

Description

直插式pH值检测装置

技术领域

本发明涉及一种测量酸度的仪器，特别是采用玻璃电极检测溶液pH的仪器。

技术背景

目前，对原料和产品的酸碱度值进行检测和控制，是化工、轻工、食品、环保等行业的重要控制参数，而用玻璃电极测量溶液的pH值是公认较为准确的方法，对pH值的在线自动检测和监控已成为现代化生产中不可缺少的工艺技术措施。然而，如果玻璃电极放进介质中检测时间长了，介质中的杂质会在玻璃电极上形成一定的积垢，阳离子积聚，造成测量数据不准确和不稳定，从而因自动控制精度差而造成可靠性差而不能使用，影响整个生产流程，长期以来，人们对pH的测量一般采用将玻璃电极浸入溶液测量一段时间后取出，然后用水和酸对酸度计的玻璃电极清洗后再取样测量第二次。这样的做法的不足之处是不能连续测量，导致化学反应不能连续控制，影响了产品的生产。后来本发明人对该测量方法进行了改进，并申请了中国专利，在先申请的PH值自动检测装置有：

1.中国专利，公告号：CN201000445，名称：pH值在线自动检测装置，其控制臂把电极导杆和齿条轴、齿条固定成一体，电极导杆下端装有玻璃电极，齿条轴连接齿条，齿条上的V型结构与固定在机体上的导向座的V型槽相互动配合，齿条在电机及小齿轮的驱动下作上下运动，装在电极导杆上的玻璃电极也随着上下运动。控制杆上端装有变向螺旋槽体，下端装有档酸板，变向螺旋槽体上开有变向螺旋槽，控制臂上装有导向销钉，导向销钉随着齿条上下运动而在变向螺旋槽内滑动，使档酸板改变方向，以便玻璃电极能伸进采样槽进行检测或提升回机体内进行清洗。这样的结构能根据电脑指令使玻璃电极循环进行检测和清洗，保持检测数据准确、稳定，为pH值在线自动控制提供技术保证。

2.中国专利，公告号：CN201307099，名称：一种pH玻璃电极全自动检测装置，包括电极、电机、电极升降系统、测量控制系统、上下限位霍尔开关、采样测量室和电极清洗系统，电极安装在导杆下端，导杆上端有电极引线接出至测量控制系统，电机通过传动机构连接电极升降机构，变向螺旋槽体人字型槽与连接臂上的变向销钉互动配合，控制杆下端装有挡液板，变向螺旋槽体的下方设有防止电极在运动过程中与挡液板和喷液咀发生碰撞而损坏电极的电极上下移动滑槽体，挡液板也固定在电极上下移动滑槽体下部，更好地保护了电极，电极清洗系统安装在检测装置下部，由清洗液储箱、输液泵和喷液嘴构成，使电极清洗系统就能够完全进行自动控制。

3.中国专利，公告号：CN102103120，名称：一种双玻璃pH电极全自动检测装置，包括A、B两组玻璃电极、电机、电极升降系统、测量控制系统、上下限位霍尔开关和电极清洗系统，电极安装在电极筒下端，电极筒上端有电极引线接出至测量控制系统，电机通过传动机构连接电极升降机构，电极升降机构包括导向座、连接臂、齿条轴和齿条，导向座固定在机体上，其特征在于：电极筒上方安装保证电极和导线不移位的压筒手轮；对变向螺旋槽体下方的滑槽板进行改进，由原有的单槽结构变成双槽；在电极筒加装挡酸盖，电极下部安装防止电极随电极筒运动时左右和上下摆动、并密封电极头，保持电极头长期干燥的定位环；挡酸玻璃上部安装固定板，固定板用定位销固紧。

经过几年的生产实践，本发明人发现目前的pH值检测设备还存在一些问题：1、采用双玻璃电极对酸碱溶液的pH值进行检测，已基本解决了国内糖厂中和工序的自动检测及控制，但是其结构复杂，价钱偏高，并不能满足广大中小型企业的要求。2、过去的设备多为采用单清洗咀对玻璃电极进行清洗，因此，对玻璃电极无法做到全方位清洗完全。3.过去的设备多设有机座和采样槽，电极通过深入采样槽对酸碱溶液样品进行检测，机座和采样槽增大了整个设备的体积和重量，使得设备可移动性变差，同时，设备长期使用后，采样槽会沉底大量的杂质，使用者不得不定期清洗采样槽，增加了后续清洗的工作量。

发明内容

本发明要解决的技术方案是提供一种直插式pH值检测装置，能够克服上述检测装置存在的pH玻璃电极价格高、PH极管容易被硬物碰坏，清洗不完全、可移动性差、存在后续清洗工作等不足之处，从而提高设备的可运行性，实现pH电极检测装置的低成本，高效率的目的。

本发明的直插式PH值检测装置，包括玻璃电极、电机、电极升降系统、测量控制系统、上下限位霍尔开关盒电极清洗系统，玻璃电极安装在电极安装管下端，电极安装管上端有电极信号导线接出至测量控制系统，电机通过传动机构连接电极升级机构，电机升降机构包括齿条轴、齿条、升降滑槽，电极管安装管上端安装有有限位调节底座和限位调节栓，升降滑槽设置于电极升降管中，与限位调节底座和限位调节栓自上到下对应，当电极升降时，限位调节底座与升降滑槽接触，使电极安装管不会在电极升降导管随意转动，只能沿着升降滑槽方向上下移动，有着使电极安装管径向限位作用。电极安装管上部设有将电极信号导线固定的电极安装管压盖和PG密封接头，下部设有电极护套、下端密封圈、密封护套、上端密封圈，电极安装管压盖扭紧到电极安装管的同时压紧电极压管、电极接线头、上端密封圈、密封护套和下端密封圈到电极护件上，电极护件是固定安装在电极安装管上的，再将PG密封接头扭紧，使电极安装管内部空间与外部空间形成密封。

本发明所述的直插式PH值检测装置中，作为更进一步的技术改进，电极清洗系统包括：外置清洗泵、清洗腔、前清洗咀、后清洗咀和清洗液流通管路，清洗腔内设有清洗腔观察窗，下清洗液导板和电极保护管设有清洗液流通孔，前清洗咀、后清洗咀可以将电极清洗得更完全；观察窗玻璃为透明玻璃，可从外面观察到电极在清洗腔内部空间清洗时的清洗效果，在电极清洗时清洗液又不会由清洗腔观察窗飞溅到外面。

与本发明人原有的“双玻璃电极pH值自动检测装置”和“pH玻璃电极自动检测装置”几个专利相比，本发明突出的实质性特点和显著的进步是：

一、对检测方式作出了改变，由原来的通过固定机座，玻璃电极伸入采样槽对酸液进行检测工作，转变为将设备直接插入酸液进行检测，其作用是：1、简化了设备后整体设备的体积和重量，增加了设备的可移动性；2、使用者免去了后续的清洗采样槽的工作；3、使得设备的成本价格降低。

二、电极安装管上部的电极安装管压盖和PG密封接头与下部的电极安装管压盖和PG密封接头使得电极安装管内部空间与外部空间形成密封，避免了电极信号导线以及内部元件受到酸液或者其他不利因素的影响。

三、在电极清洗系统中设置两个清洗咀，使得电极的清洗得更为彻底完全。

附图说明

图1是本发明的直插式pH值检测装置总装图。

图2是直插式pH值检测装置结构示意图。

01-电极                               02-电极护件

03-下端密封圈                         04-密封护套

05-上端密封圈                         06-电极接线头

07-电极压管                           08-电极保护管

09-清洗腔                             10-前清洗咀

11-后清洗咀                           12-电极安装管

13-传动箱                             14-电机齿轮

15-电机                               16-下霍尔开关压板

17-下霍尔开关                         18-安装螺丝一

19-安装板                             20-机体外管

21-安装螺丝二                         22-上霍尔开关压板

23-上霍尔开关                         24-顶盒盖

25-清洗液导通弯头                     26-清洗液接口

27-顶盒外壳                           28-电极升降导管

29-安装高度调整螺钉                   30-电极信号导线

31-PG密封接头                         32-限位调节栓

33-电极安装管压盖                     34-限位调节底座

35-传动箱上板                         36-上清洗液导管

37-传动箱下板                         38-上清洗液导板

39-升降齿条                           40-观察窗玻璃压环

41-清洗腔观察窗                       42-观察窗玻璃

43-下清洗液导管                       44-下清洗液导板

45-清洗液通径                         46-上霍尔开关固定螺钉

47-升降滑槽                           48-上霍尔开关固定螺钉

49-限位调节栓固定螺钉                 50-电机固定螺钉

具体实施方式

如图所示，本发明的直插式pH值检测装置包括玻璃电极，电极01的设有下端密封圈03、密封护套04和上端密封圈05,电极01与电机接线头06、电极压管07依次连接，并安装固定于电极安装管12内，电极护件02安装在电极安装管12的底部；08是电极保护管，清洗腔09内设有前清洗咀10、后清洗咀11、上清洗液导板38、下清洗液导板44、观察窗玻璃压环40、清洗腔观察窗41、观察窗玻璃42；13是传动箱，内设有电机15和电机齿轮14,；电极安装管12穿过电极保护管08、清洗腔09、传动箱13和电极升降导管28，其升降齿条39与电极齿轮14所匹配，电极安装管12顶部设有电极安装管压盖33和PG密封接头31,其可将连接电极压管07的电极信号导线压紧，压紧后，电极安装管12内部空间与外部空间形成密封；16是下霍尔开关压板，17是下霍尔开关，19是安装板，其锁紧安装螺丝一18和安装螺丝二21后，可将机体外壳20安装到现场测量点的安装位置上；22是上霍尔开关压板，23是上霍尔开关；24是顶盒盖可扭到顶盒外壳27上，顶盒盖24作用是防止大件物品掉入检测装置的电极升降导管28内；清洗液接口26与外接清洗泵连接,清洗液经过清洗液接口26、清洗液导管通弯头25、上清洗液导管36、上清洗液导板38、下清洗液导管43、下清洗液导板44内的清洗通径达前清洗咀10和后清洗咀11；限位调节座底34和限位调节栓32固定安装在电极安装管12上，电极升降管28内设有与之对应位置的升降滑槽47。

在本装置中电极护件02、下端密封圈03、密封护套04和上端密封圈05所起的作用是密封电极头01，同时与电极安装管压盖33和PG密封接头31配合，使电极安装管12内部空间与外部空间形成密封，起到保护内部元件以及传输信号完整的作用。

在本装置中升降滑槽47可使限位调节底座34和限位调节栓32伸出到电极升降导管28外与上霍尔开关23和下霍尔开关17贴近，并且当电极01升降时，限位调节底座34与升降滑槽47接触，使电极安装管12不会在电极升降导管28随意转动，只能沿着升降滑槽47方向上下移动，有着使电极安装管12径向限位作用。

本发明的电极清洗系统包括外置清洗泵、清洗腔09、前清洗咀10、后清洗咀11和清洗液流通管路，前清洗咀10、后清洗咀11可以使得电极管清洗得更彻底，清洗腔09外设有清洗观察窗41，其作用是防止清洗电极时清洗液飞溅到机体外，清洗观察窗41是玻璃材料制造，装置远行时可透过观察玻璃42观察电极的清洗情况，安装时清洗腔观察窗41顶部有一安装观察窗玻璃42的插槽，先将观察窗玻璃42由清洗腔观察窗41顶部插槽插入到清洗腔观察窗41上，再扭转观察窗玻璃压环40，使观察窗玻璃压环40上的凸出部份对准清洗腔观察窗41的凹槽，并将察窗玻璃压环40凸出部份压到洗腔观察窗41的凹槽上，使观察窗玻璃42不会掉落，这样观察窗玻璃42安装完成。

本发明的直插式pH值检测装置的测量工作过程和原理如下：

先将电极01在电极安装管12内安装好，电极保护管08直接插入到需要检测的溶液中。清洗液接口26通过水管与外置的清洗泵对接。

电极01需要测量时，电脑主机给电机15发出顺时针转动信号，电机15带着电机齿轮14顺时针转动，通过电机齿轮14与升降齿条39的传动关系，电极01、电极护件02、下端密封圈03、密封护套04、上端密封圈05、电极接线头06、电极压管07、电极安装管12、电极安装管压盖33、PG密封接头31、限位调节底座34和限位调节栓32都跟着升降齿条39一起向下运动，直到限位调节栓32与下霍尔开关17相对齐时，电脑主机接收到下霍尔开关17的信号，并发出电机15停止信号，这时电极01下降到电极保护管08底部，电极开始检测需要测量的溶液。

电极01需要清洗时，电脑主机给电机15发出逆时针转动信号，电机15带着电机齿轮14逆时针转动，通过电机齿轮14与升降齿条39的传动关系，电极01、电极护件02、下端密封圈03、密封护套04、上端密封圈05、电极接线头06、电极压管07、电极安装管12、电极安装管压盖33、PG密封接头31、限位调节底座34和限位调节栓32都跟着升降齿条39一起向上运动，直到限位调节栓32与上霍尔开关23相对齐时，电脑主机接收到上霍尔开关23的信号，并发出电机15停止信号，这时电极01上升到清洗腔09内，并且电极01测量部分与前清洗咀10和后清洗咀11对齐。

电极01上升到指定位置后，电脑主机对清洗泵（外置的，不在检测装置上）发出启动信号，清洗泵运行，清洗液由清洗泵泵到清洗液接口26再经过清洗液导通弯头25、上清洗液导管36、上清洗液导板38、下清洗液导管43、下清洗液导板44内的清洗液通径45到达前清洗咀10和后清洗咀11，清洗液再由清洗咀10和后清洗咀11喷射到电极01测量部分上进行清洗，清洗液直接由下清洗液导板44和电极保护管08的通孔流出。

电极清洗时间和测量时间的长短可在电脑主机上设置，当清洗时间到达后，电脑主机对清洗泵发出停止信号，同时对电机15发出顺时针转动信号，使电极01下降到测量位置，电极对需要测量的溶液进行测量。

Claims (2)

1.一种直插式pH值检测装置，包括玻璃电极（01）、电机（15）、电极升降系统、测量控制系统、上下限位霍尔开关和电极清洗系统，玻璃电极（01）安装在电极安装管（12）下端，电极安装管（12）上端有电极信号导线（30）接出至测量控制系统，电机通过传动机构连接电极升降机构，电机升降机构包括齿条轴、齿条、升降滑槽（47），其特征在于：所述的电极安装管（12）上端安装有限位调节底座（34）和限位调节栓（32），升降滑槽（47）设置于电极升降管中（28），与限位调节底座（34）和限位调节栓（32）自上到下对应,所述的电极安装管上部设有将电极信号导线固定的电极安装管压盖（33）和PG密封接头（31），其可将连接电极压管（07）的电极信号导线压紧，下部设有电极护件（02）、下端密封圈（03）、密封护套（04）、上端密封圈（05）和电极接线头（06）。

2.根据权利要求1所述的直插式pH值检测装置，其特点在于：所述电极清洗系统包括：外置清洗泵、清洗腔（09）、前清洗咀（10）、后清洗咀（11）和清洗液流通管路，清洗腔内设有清洗腔观察窗（41），下清洗液导板（44）和电极保护管（08）设有清洗液流通孔。