CN107290256B - 一种盐雾浓度自动测量方法及装置 - Google Patents

一种盐雾浓度自动测量方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种盐雾浓度自动测量方法及装置，该方法包括如下步骤：S1：去离子水产生装置产生去离子水，控制计算系统控制蠕动泵将去离子水分别定量注入多孔玻板吸收管串联组；S2：控制计算系统控制气泵抽气采集盐雾样本，通过气体流量计测量样本体积，用传感器采集气体数据；S3：控制计算系统控制多孔玻板吸收管串联组中的吸收液导入氯离子浓度测量腔，以氯离子传感器作为检测器件来测量吸收液中的氯离子浓度；S4：控制计算系统对盐雾浓度进行计算。采用本发明提供的方法和装置可以自动地、数字化地测量环境盐雾浓度，具备高效、便捷、环保、安全等优点。

Description

一种盐雾浓度自动测量方法及装置
技术领域
本发明属于环境空气测量、自动化测量仪器领域，具体涉及一种盐雾浓度自动测量方法及装置，特别适用于各种电工电子产品工作环境中盐雾浓度的测定。
背景技术
盐雾是一种悬浮在大气中含有氯化物的液体微粒。它主要是由海浪相互撞击和拍击海岸产生的大量海水泡沫被气流刮起飘向空中造成的。电工电子设备是各种现代化设备或系统的重要组成部分，其工作的可靠性、安全性和使用寿命非常重要。这些设备在盐雾大气中会产生腐蚀，这样会明显降低设备材料强度、朝性、塑性等力学性能，并破坏金属构件几何形状，加剧零件之间的磨损，恶化光学和电学等的物理性能，并缩短设备零件的使用寿命，更有甚者会造成爆炸、火灾等灾难性事故。所以，对其所处的环境参数分析研究，尤其是盐雾的检测，具有重要的意义和作用。
针对盐雾的测量方法，目前国标法规定GB/T10593.2-2012《电工电子产品环境参数测量方法 第2部分：盐雾》，其采用的分光光度法，需要通过人工现场采样和实验室分析的方法来测量。方法在时效性和便捷性等方面难易满足当前环境监测日益发展的高要求。自然环境往往非常恶劣，物资匮乏，如果采用人工的方式长期监测盐雾，不仅费时而且费力，将极大地增加成本。其次分光光度法需要用到硫氰酸汞、硫酸铁铵等有毒试剂容易造成环境的二次污染。因而，将盐雾测量的方法自动化、数字化来设计一种新的测量装置满足我国环境测量发展的迫切需求。
发明内容
为了克服现有的盐雾测量方法不能自动化且会产生污染的不足，本发明提供一种盐雾浓度自动测量方法及装置，该方法及装置可以高效、便捷、环保地测量出环境中的盐雾浓度。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种盐雾浓度自动测量方法，其特征在于：包括如下步骤：S1：去离子水产生装置产生去离子水，控制计算系统控制蠕动泵将去离子水分别定量注入多孔玻板吸收管串联组；S2：控制计算系统控制气泵抽气采集盐雾样本，通过气体流量计测量样本体积，用传感器采集气体数据； S3：控制计算系统控制多孔玻板吸收管串联组中的吸收液导入氯离子浓度测量腔，以氯离子传感器作为检测器件来测量吸收液中的氯离子浓度；S4：控制计算系统对盐雾浓度进行计算。
在本发明一实施例中，S4中盐雾浓度按照公式进行计算：；式中：Sc为盐雾含量，单位为毫克每立方米；[Cl-]为吸收液中氯离子浓度，单位为毫克每升；V为吸收液总体积，单位为毫升；Q为盐雾采样体积，单位为升；1.8065为经验常数。
在本发明一实施例中，还包括 S5：控制计算系统控制设备自动冲洗装置和传感器；S5中包括以下具体步骤：控制计算系统控制蠕动泵将去离子水定量注入多孔玻板吸收管串联组，静置1分钟；将多孔玻板吸收管中的去离子水导入氯离子浓度测量腔，静置5分钟；排除去离子水；重复整个步骤3~5次。
本发明还提供一种盐雾浓度自动测量装置，其包括多孔玻板吸收管串联组、蠕动泵、气泵、气体流量计、氯离子浓度测量腔、氯离子浓度传感器、去离子水产生装置、储液桶、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀及控制计算系统；所述去离子水产生装置进水口连接自来水，出水口经第一电磁阀与储液桶进水口连接，储液桶出水口与蠕动泵进水口相连；蠕动泵出水口与多孔玻板吸收管串联组进水口相连；多孔玻板吸收管串联组进气口采集待测区域盐雾样本；多孔玻板吸收管串联组出水口经第二电磁阀、第三电磁阀与氯离子浓度测量腔相连；氯离子浓度传感器安装在氯离子浓度测量腔内；多孔玻板吸收管串联组出气口经第四电磁阀气体流量计进气口相连；气体流量计出气口与气泵进气口相连；所述控制计算系统分别与第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、氯离子浓度传感器、蠕动泵、气泵、气体流量计电性连接；控制计算系统控制蠕动泵串联组中注入定量的吸收液，或者通过控制第一电磁阀开关的时间来确定吸收液体积；控制计算系统自动控制气泵抽气，采集气体流量计的数据；控制计算系统将已经吸收了盐雾样本的吸收液导入氯离子浓度测量腔，采集氯离子浓度传感器测量数据，计算测量区域环境盐雾浓度。
在本发明一实施例中，所述多孔玻板吸收管串联组由两个多孔玻板吸收管串联。
在本发明一实施例中，还包括一设置在储液桶中下部的液位传感器；液位传感器与控制计算系统相连；当储水桶中的去离子水位低于液位开关安装位置时，控制计算系统打开第一电磁阀，去离子水产生装置往储水桶中注入去离子水。
在本发明一实施例中，还包括一安装在多孔玻板吸收管串联组进气口附近的温湿度气压传感器。
在本发明一实施例中，所述控制计算系统，包括嵌入式计算机及继电器模块；通过控制计算机操作继电器控制模块来造作电磁阀通断，从而控制装置气路和水路的通断。
在本发明一实施例中，控制计算系统通过以太网或无线通讯与其他模块进行数据传输。
在本发明一实施例中，所述蠕动泵为双通道的蠕动泵。
与现有技术相比，采用本发明提供的方法和装置可以自动地、数字化地测量环境盐雾浓度，具备高效、便捷、环保、安全等优点。适用于严苛的自然环境，降低了测量成本，减轻了测量人员的工作负担，提高了工作效率，实现了盐雾浓度自动测量。
附图说明
图1 本发明的结构框图。
图2为本发明多孔玻板串联组的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所述实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明提供一种盐雾浓度自动测量装置，其包括多孔玻板吸收管串联组、蠕动泵、气泵、气体流量计、氯离子浓度测量腔、氯离子浓度传感器、去离子水产生装置、储液桶、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀及控制计算系统；所述去离子水产生装置进水口连接自来水，出水口经第一电磁阀与储液桶进水口连接，储液桶出水口与蠕动泵进水口相连；蠕动泵出水口与多孔玻板吸收管串联组进水口相连；多孔玻板吸收管串联组进气口采集待测区域盐雾样本；多孔玻板吸收管串联组出水口经第二电磁阀、第三电磁阀与氯离子浓度测量腔相连；氯离子浓度传感器安装在氯离子浓度测量腔内；多孔玻板吸收管串联组出气口经第四电磁阀气体流量计进气口相连；气体流量计出气口与气泵进气口相连；所述控制计算系统分别与第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、氯离子浓度传感器、蠕动泵、气泵、气体流量计电性连接；控制计算系统控制蠕动泵串联组中注入定量的吸收液，或者通过控制第一电磁阀开关的时间来确定吸收液体积；控制计算系统自动控制气泵抽气，采集气体流量计的数据；控制计算系统将已经吸收了盐雾样本的吸收液导入氯离子浓度测量腔，采集氯离子浓度传感器测量数据，计算测量区域环境盐雾浓度。主要结构示意图参见图1。在本发明一实施例中，所述多孔玻板吸收管串联组由两个多孔玻板吸收管串联。结构示意图参见图2。图中1为多孔玻板吸收管，2为进水口，3为出水口，4为进气口，5为出气口。
在本发明一实施例中，还包括一设置在储液桶中下部的液位传感器；液位传感器与控制计算系统相连；当储水桶中的去离子水位低于液位开关安装位置时，控制计算系统打开第一电磁阀，去离子水产生装置往储水桶中注入去离子水。
在本发明一实施例中，还包括一安装在多孔玻板吸收管串联组进气口附近的温湿度气压传感器。
在本发明一实施例中，所述控制计算系统，包括嵌入式计算机及继电器模块；通过控制计算机操作继电器控制模块来造作电磁阀通断，从而控制装置气路和水路的通断。控制计算系统用于连接各设备和传感器，实现传感器数据采集，处理；用于各设备的自动控制，实现装置自动运行；用于连接装置内部设备和外部设备，实现盐雾测量装置与外部设备的数据通信。控制计算系统通过以太网或无线通讯进行数据传输。较佳的无线通讯方式可以是wifi、zigbee、GPRS、3G或4G。
在本发明一实施例中，所述蠕动泵为双通道的蠕动泵。
本发明还提供一种盐雾浓度自动测量方法，其包括如下步骤： S1：去离子水产生装置产生去离子水，控制计算系统控制蠕动泵将去离子水分别定量注入多孔玻板吸收管串联组；S2：控制计算系统控制气泵抽气采集盐雾样本，通过气体流量计测量样本体积，用传感器采集气体数据（温度、湿度和气压数据）；S3：控制计算系统控制多孔玻板吸收管串联组中的吸收液导入氯离子浓度测量腔，以氯离子传感器作为检测器件来测量吸收液中的氯离子浓度；S4：控制计算系统对盐雾浓度进行计算。
在本发明一实施例中，S4中盐雾浓度按照公式进行计算：；式中：Sc为盐雾含量，单位为毫克每立方米；[Cl-]为吸收液中氯离子浓度，单位为毫克每升；V为吸收液总体积，单位为毫升；Q为盐雾采样体积，单位为升；1.8065为经验常数。
在本发明一实施例中，还包括S5：控制计算系统控制设备自动冲洗装置和传感器；S5中包括以下具体步骤：控制计算系统控制蠕动泵将去离子水定量注入多孔玻板吸收管串联组，静置1分钟；将多孔玻板吸收管中的去离子水导入氯离子浓度测量腔，静置5分钟；排除去离子水；重复整个步骤3~5次。较佳的以去离子水作为清洗剂冲洗装置和传感器。
本发明提供的方法和装置可以自动地、数字化地测量环境盐雾浓度，具体包括以下几个方面：
自动采集吸收盐雾样本：控制计算系统控制蠕动泵往多孔玻板吸收管中注入定量的吸收液，自动控制气泵抽气，采集气体流量计的数据。
自动测量氯离子浓度：控制计算系统将已经吸收了盐雾样本的吸收液导入氯离子浓度测量腔，采集氯离子浓度传感器测量数据，计算测量区域环境盐雾浓度。
自动清洗装置和传感器：控制计算系统通过重复S5，实现装置和传感器的自动清洗。
自动补充去离子水：当储水桶中的去离子水位低于液位开关安装位置时，控制计算系统打开电磁阀，去离子水产生装置往储水桶中注入去离子水。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种盐雾浓度自动测量方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：去离子水产生装置产生去离子水，控制计算系统控制蠕动泵将去离子水分别定量注入多孔玻板吸收管串联组；
S2：控制计算系统控制气泵抽气采集盐雾样本，通过气体流量计测量样本体积，用传感器采集气体数据；
S3：控制计算系统控制多孔玻板吸收管串联组中的吸收液导入氯离子浓度测量腔，以氯离子传感器作为检测器件来测量吸收液中的氯离子浓度；
S4：控制计算系统对盐雾浓度进行计算；
S4中盐雾浓度按照公式进行计算： ；
式中：Sc为盐雾含量，单位为毫克每立方米；[Cl-]为吸收液中氯离子浓度，单位为毫克每升；V为吸收液总体积，单位为毫升；Q为盐雾采样体积，单位为升；1.8065为经验常数；
所述方法采用盐雾浓度自动测量装置，包括多孔玻板吸收管串联组、蠕动泵、气泵、气体流量计、氯离子浓度测量腔、氯离子浓度传感器、去离子水产生装置、储液桶、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀及控制计算系统；
所述去离子水产生装置进水口连接自来水，出水口经第一电磁阀与储液桶进水口连接，储液桶出水口与蠕动泵进水口相连；蠕动泵出水口与多孔玻板吸收管串联组进水口相连；多孔玻板吸收管串联组进气口采集待测区域盐雾样本；多孔玻板吸收管串联组出水口经第二电磁阀、第三电磁阀与氯离子浓度测量腔相连；氯离子浓度传感器安装在氯离子浓度测量腔内；多孔玻板吸收管串联组出气口经第四电磁阀气体流量计进气口相连；气体流量计出气口与气泵进气口相连；所述控制计算系统分别与第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、氯离子浓度传感器、蠕动泵、气泵、气体流量计电性连接；控制计算系统控制蠕动泵串联组中注入定量的吸收液，或者通过控制第一电磁阀开关的时间来确定吸收液体积；控制计算系统自动控制气泵抽气，采集气体流量计的数据；控制计算系统将已经吸收了盐雾样本的吸收液导入氯离子浓度测量腔，采集氯离子浓度传感器测量数据，计算测量区域环境盐雾浓度；
所述装置还包括一安装在多孔玻板吸收管串联组进气口附近的温湿度气压传感器；步骤S2中，该传感器采集气体的温度数据、湿度数据和气压数据。
2.根据权利要求1所述的盐雾浓度自动测量方法，其特征在于：还包括 S5：控制计算系统控制设备自动冲洗装置和传感器，S5包括以下具体步骤：控制计算系统控制蠕动泵将去离子水定量注入多孔玻板吸收管串联组，静置1分钟；将多孔玻板吸收管中的去离子水导入氯离子浓度测量腔，静置5分钟；排除去离子水；重复整个步骤3~5次。
3.根据权利要求1所述的盐雾浓度自动测量方法，其特征在于：所述多孔玻板吸收管串联组由两个多孔玻板吸收管串联。
4.根据权利要求1所述的盐雾浓度自动测量方法，其特征在于：还包括一设置在储液桶中下部的液位传感器；液位传感器与控制计算系统相连；当储水桶中的去离子水位低于液位开关安装位置时，控制计算系统打开第一电磁阀，去离子水产生装置往储水桶中注入去离子水。
5.根据权利要求1所述的盐雾浓度自动测量方法，其特征在于：所述控制计算系统，包括嵌入式计算机及继电器模块；通过控制计算机操作继电器控制模块来操作电磁阀通断，从而控制装置气路和水路的通断。
6.根据权利要求1所述的盐雾浓度自动测量方法，其特征在于：控制计算系统通过以太网或无线通讯与其他模块进行数据传输。
7.根据权利要求1所述的盐雾浓度自动测量方法，其特征在于：所述蠕动泵为双通道的蠕动泵。
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