CN103163178A - 生石灰全自动智能测定仪 - Google Patents
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Abstract
生石灰全自动智能测定仪，属于火电厂化验人员对性能指标分析用测定装置领域。包括上盖、显示屏、操作按键、电源插口、保温层、温度补偿热电耦、温度传感器、单片机、注水口、水箱、定量泵、反应池，所述的显示屏位于上盖的下部操作按键的上部；所述的电源插口位于操作按键的侧部；所述的保温层包裹于上盖的内部和反应池的外部；所述的温度补偿热电耦位于反应池的内部；所述的温度传感器与单片机连接，单片机接收温度传感器所传输的信号，其中温度传感器位于反应池的内部；所述的注水口与水箱连接；所述的定量泵位于单片机的下部。本发明能够准确测量生石灰T60指标，具有运行稳定，效率高等众多优点。
Description
技术领域
本发明属于火电厂化验人员对性能指标分析用测定装置领域，特别是涉及到一种石膏生石灰脱硫所用生灰石进行常规T60性能指标分析的测定仪。
背景技术
我国的自然人文条件决定在目前并且今后相当长的时间内，电源结构以火电厂内燃煤机组为主的基本格局不会改变。我国各大发电公司对于烟气脱硫工程（Flue Gas Desulfurization-FGD）的发展和应用都有着巨大的需求。2011年，国家环境保护总局发布新修订的污染物排放标准GB13223-2011，进一步加强对于火电厂大气污染物排放的要求的同时，制定了新的《排污费征收标准和计算方法》，使得企业的二氧化硫排污成本大幅度增加。因此，这些内部需求和外部压力都对发电企业脱硫系统运行效率和稳定性提出了更高的要求。现在，生石灰脱硫法是一种广泛应用范围的脱硫系统，该方法具有运行稳定，效率高，成本低等众多优点。
在生石灰脱硫系统的运行过程中，生石灰作为吸收剂，其反应活性是决定系统脱硫效率和运行稳定性的最重要因素。而作为衡量生石灰反应活性的指标，生石灰T60的测定，即定量生石灰与定量体积水反应过程中，溶液升温至60摄氏度所需要的时间，已经成为衡量生石灰品质和预测评判脱硫系统运行效率的重要参考数据，并且是各火力发电企业脱硫系统中重点监测的指标。
目前，国内国外尚无一款能够准确测量生石灰T60的自动智能仪器，化验人员在测量T60时，主要利用玻璃试管，水银温度计等常规玻璃仪器进行组装测量，不仅实验操作繁琐复杂，而且由于保温效果差，不进行温度补偿，无法自动注水，注水与计时无法同时进行等诸多原因大大增加了实验误差，降低了数据的可信度。
因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：一种采用程序控制全自动测定火电厂湿法脱硫生石灰T60的智能测定仪，用于火电厂化验人员对石膏生石灰脱硫所用生 灰石进行常规T60性能指标分析，从而确定所用生石灰反应活性。该智能测定仪能够精确全自动测定T60指标，同时能够应用于其他类似消解反应的测定。
生石灰T60全自动智能测定仪，其特征是：包括上盖、显示屏、操作按键、电源插口、保温层、温度补偿热电耦、温度传感器、单片机、注水口、水箱、定量泵、反应池，所述的显示屏位于上盖的下部操作按键的上部；所述的电源插口位于操作按键的侧部；所述的保温层包裹于上盖的内部和反应池的外部；所述的温度补偿热电耦位于反应池的内部，温度补偿热电耦将温度信号传输至单片机；所述的温度传感器与单片机连接，单片机接收温度传感器所传输的信号，其中温度传感器位于反应池的内部；所述的单片机与显示屏构成的显示系统显示时间温度曲线测定模式，显示定温测定时间模式，显示定时测定温度模式；所述的注水口与水箱连接；所述的定量泵位于单片机的下部。
所述的显示屏接收操作按键给出的运行指令，显示屏分别显示实验模式和实验条件菜单，显示生石灰T60全自动智能测定仪的整个系统温度稳定于19.5℃～20.5℃之间，显示生石灰T60全自动智能测定仪的整个摇动提示。
所述的操作按键接收单片机发出的指令。
所述的电源插口接12V直流电源或装入电池。
所述的保温层包裹于上盖的部分和包裹于反应池的部分紧密相接触。
所述的温度传感器采用混合信号处理器。
所述的单片机内置程序对时间、温度数据进行处理，将温度补偿热电耦实时测得的温度信号通过温度传感器进行温度补偿计算。
所述的水箱内置有水位线。
所述的定量泵接收操作按键给出的运行指令，运行指令指定去离子水的体积，定量泵按运行指令将去离子水注入反应池内。
通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：1、本发明在生石灰T60的测定和计算过程中加入温度补偿技术和计算方法，以改进过去由于反应容器热损失率和介质初始温度不同造成的测定误差。2、生石灰和水在反应池完全密封，保温隔热良好的状态下开始混合放热，克服了传统方法加入先部分混合反应介质后进行密封所造成的热量损失。3、单片机根据温度传感器实时传送的温度信号，进行时间、温度数据的处理，使用标准样品较正系统热损失。4、自动 注水装置，减少了由于人工加水所带来的计时不准与温度降所带来的实验误差。5、全部测定和计算过程采用程序控制，数据采集和计算结果精密度和准确度更加提高。本发明能够准确测量生石灰T60指标，具有运行稳定，效率高，成本低，副产物可利用等众多优点。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明：
图1为本发明生石灰T60全自动智能测定仪的外部结构示意图。
图2为本发明生石灰T60全自动智能测定仪的内部结构剖示图。
图中1-上盖、2-显示屏、3-操作按键、4-电源插口、5-保温层、6-温度补偿热电耦、7-温度传感器、8-单片机、9-注水口、10-水箱、11-定量泵、12-反应池。
具体实施方式
如图所示本发明所述的测定仪由数据采集与显示，温度测量，时间测量，保温与温度补偿以及定量注水五个子系统组成。工作流程图如下：加入定量样品，水箱进水，设定实验模式→按启动按钮，温度补偿系统启动→定量泵定量注水，测温装置，计时装置启动→数据采集与显示→根据所选模式到达指定温度或指定时间反应结束。
采用混合信号处理器采集温度传感器（型号），计时装置的数据并予以显示，具有两种实验模式，1，达到指定温度，实验结束，给出所用时间；2，到达指定时间，实验结束，给出以时间为横坐标，温度为纵坐标的曲线图。
本测定仪工作时，首先，将电源插口4接通12V直流电源或装入电池，开启电源开关，按动操作按键3，显示屏2上显示菜单，按菜单提示设定实验模式和实验条件；打开上盖1，装入准确称量的干燥生石灰粉，将上盖1盖好，确保上盖1保温层和反应池壁保温层5结合紧密无缝隙；从注水口9注入去离子水至水箱10水位线，放置一段时间，显示屏2显示整个系统温度稳定在20℃±0.5℃时，单片机8发出指令“设备准备完毕”，按动操作按键3给出运行指令，定量泵将准确体积的去离子水快速注入反应池，显示屏2上显示摇动提示，将整个测定仪充分摇动使去离子水与生石灰充分混合，此时计时开始；温度传感器7将温度信号实时传送至单片机；单片机内置程序可进行时间、温度数据的处理。
可以使用标准样品较正系统热损失，通过温度补偿热电耦6实时测得的温度信号进行温度补偿计算。
1、所述的单片机内置程序对时间、温度数据进行处理，将温度补偿热电耦实时测得的温度信号通过温度传感器进行温度补偿计算。温度补偿公式算法预先集成于单片机，算法采用理论计算与实际实验结果相结合确定。应用与保温层相同材料的密闭储液装置室温放置，测量其在不同水温（20℃—60℃）条件单位时间内的温度降低值，确定偏导微分与拟合曲线，编制算法用于所述单片机进行温度补偿。2、温度补偿系统，算法采用理论计算与实际实验结果相结合确定。应用与保温层相同材料的密闭储液装置室温放置，测量其在不同水温（20℃—60℃）条件单位时间内的温度降低值，确定偏导微分与拟合曲线，编制算法用于所述单片机进行温度补偿。
实验数据
应用所述装置与传统方法对某一批生石灰T60分别进行了10测定，结果如下：
根据实验结果计算，应用所述T60测试仪测试标准偏差为1.43S，而传统方法的测试标准偏差为22.67S，两者相比较，所述T60测试仪大大提高了实验精密度。
Claims (9)
1.生石灰T60全自动智能测定仪，其特征是：包括上盖（1）、显示屏（2）、操作按键（3）、电源插口（4）、保温层（5）、温度补偿热电耦（6）、温度传感器（7)、单片机（8）、注水口（9）、水箱（10）、定量泵（11）、反应池（12），所述的显示屏（2）位于上盖（1）的下部操作按键（3）的上部；所述的电源插口（4）位于操作按键（3）的侧部；所述的保温层（5）包裹于上盖（1）的内部和反应池（12）的外部；所述的温度补偿热电耦（6）位于反应池（12）的内部，温度补偿热电耦（6）将温度信号传输至单片机（8）；所述的温度传感器（7）与单片机（8）连接，单片机（8）接收温度传感器（7）所传输的信号，其中温度传感器（7）位于反应池（12）的内部；所述的单片机（8）与显示屏（2）构成的显示系统显示时间温度曲线测定模式，显示定温测定时间模式，显示定时测定温度模式；所述的注水口（9）与水箱（10）连接；所述的定量泵（11）位于单片机（8）的下部。
2.根据权利要求1所述的生石灰T60全自动智能测定仪，其特征是：所述的显示屏（2）接收操作按键（3）给出的运行指令，显示屏（2）分别显示实验模式和实验条件菜单，显示生石灰T60全自动智能测定仪的整个系统温度稳定于19.5℃～20.5℃之间，显示生石灰T60全自动智能测定仪的整个摇动提示。
3.根据权利要求1所述的生石灰T60全自动智能测定仪，其特征是：所述的操作按键（3）接收单片机（8）发出的指令。
4.根据权利要求1所述的生石灰T60全自动智能测定仪，其特征是：所述的电源插口（4）接12V直流电源或装入电池。
5.根据权利要求1所述的生石灰T60全自动智能测定仪，其特征是：所述的保温层（5）包裹于上盖（1）的部分和包裹于反应池（12）的部分紧密相接触。
6.根据权利要求1所述的生石灰T60全自动智能测定仪，其特征是：所述的温度传感器（7)采用混合信号处理器。
7.根据权利要求1所述的生石灰T60全自动智能测定仪，其特征是：所述的单片机（8）内置程序对时间、温度数据进行处理，将温度补偿热电耦（6）实时测得的温度信号通过温度传感器（7)进行温度补偿计算。
8.根据权利要求1所述的生石灰T60全自动智能测定仪，其特征是：所述的水箱（10）内置有水位线。
9.根据权利要求1所述的生石灰T60全自动智能测定仪，其特征是：所述的定量泵（11）接收操作按键（3）给出的运行指令，运行指令指定去离子水的体积，定量泵（11）按运行指令将去离子水注入反应池（12）内。
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