CN109856342A - 一种盐溶液浓度在线测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及盐溶液浓度测量领域，公开了一种盐溶液浓度在线测量装置，包括：密闭仓(1)，其内设有空气湿度传感器(6)；吸附材料容置仓(8)，其中加载盐溶液吸附材料，所述容置仓(8)与所述密闭仓(1)连接，连接后，所述吸附材料暴露于所述密闭仓(1)中，所述容置仓(8)允许其中吸附材料的一部分可以接触待测的盐溶液。本发明仅通过一个湿度传感器便可以测量盐溶液浓度，解决了现有技术需要测量多个参数所存在的成本高、误差大、耗时长以及信号转换困难的问题，所述湿度传感器无需与盐溶液直接接触，避免了湿度传感器在使用过程中受到盐溶液的腐蚀，极大提高了使用寿命。

Description

一种盐溶液浓度在线测量装置

技术领域

本发明涉及盐溶液浓度测量领域，具体地涉及一种盐溶液浓度测量装置及测量方法。

背景技术

和目前普遍采用的冷凝除湿空调系统相比，溶液除湿空调系统在热能利用、节能运行、改善室内空气品质等诸多方面具有优势，近年来受到了行业内的普遍关注。该系统的基本原理是采用具有吸湿性能的盐溶液作为吸湿剂，如溴化锂溶液、氯化锂溶液。由于溶液表面的水分子较少，与同温度下的水相比水蒸汽分压力较低，所以周围空气中的水蒸汽有向溶液表面迁移的可能。被处理空气的水蒸汽分压力与吸湿溶液的表面蒸汽压之间的压差是水分子传递的驱动力，在相同情况下，溶液的浓度越高，溶液表面上水蒸汽分压力则越低，溶液的除湿能力越强。因此，溶液浓度是溶液除湿空调系统运行调节过程中的一个重要参数。

常规溶液浓度测量方法是利用浮子密度计、称重、差压等原理测量溶液的密度，再通过溶液温度的测量，依据溶液物性曲线，查阅相关资料得到相应的溶液浓度数值。但该种方法测量溶液浓度耗时长、误差大、测量信号转化为数字信号也较为困难，难以实现溶液浓度的在线实时、直接监测。除此之外，普通浓度计测量溶液浓度需要将传感器探头伸入到溶液之中，由于盐溶液对一般金属具有较强的腐蚀性，现有技术和测量原理制作的溶液浓度测量产品成本普遍较高，不利于推广和工程上应用。

参考有关书籍可知，盐溶液的等浓度线与饱和湿空气的相对湿度线高度重合，即：盐溶液的每条等浓度线在湿空气的焓湿图上都相当于某一条等相对湿度线。因此，理论上通过测量盐溶液表面的饱和空气层的相对湿度可以间接获得溶液的浓度值。

发明内容

本发明的主要目的是为了克服现有技术需要测量多个参数所存在的成本高、误差大、耗时长以及信号转换困难的问题，提供一种结构简单、实用性强的盐溶液浓度测量装置。

本发明目的通过以下技术方案实现：

提供一种盐溶液浓度在线测量装置，包括密闭仓和吸附材料容置仓，密闭仓内设有空气湿度传感器；吸附材料容置仓中加载盐溶液吸附材料，所述容置仓与所述密闭仓连接，连接后，所述吸附材料暴露于所述密闭仓中，所述容置仓允许其中吸附材料的一部分可以接触待测的盐溶液。

进一步地，所述密闭仓(1)一端由一个法兰封闭，所述传感器通过法兰的一个孔伸进密闭仓(1)，所述孔由密封垫密封。

进一步地，所述吸附材料容置仓连接在密闭仓的底部和/或侧面，所述吸附材料在连接处构成密闭仓的组成部分。

进一步地，优选的，所述吸附材料容置仓的外壁可以部分为多孔结构，以保证所述吸附材料有更多的面积浸润在盐溶液中。

在一种具体实施方式中，所述盐溶液浓度测量装置还包括智能变送器，设于所述密闭仓外，通过探杆与所述空气湿度传感器连接。

在一种具体实施方式中，所述智能变送器包括一处理器，该处理器根据空气相对湿度与溶液浓度的关系公式，由空气相对湿度直接获得溶液浓度信号。

在一种具体实施方式中，所述智能变送器进一步包括信号接口，用于输出所述溶液浓度信号。

在一种具体实施方式中，所述密封仓具有密封盖，所述空气湿度传感器嵌设在所述密封盖中，并通过探杆与智能变送器相连，所述智能变送器用于将空气相对湿度信号直接转变为溶液浓度信号。

在一种具体实施方式中，所述吸附材料容置仓上端与所述密闭仓连接，下端允许所装的吸附材料接触被测液体，所述密闭仓上端由法兰或者密封盖所密闭，所述法兰或者密封盖上设置一智能变送器，所述智能变送器通过探杆与空气湿度传感器相连，用于将空气相对湿度信号直接转变为溶液浓度信号。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明所述盐溶液浓度测量装置仅通过一个湿度传感器便可以测量盐溶液浓度，解决了现有技术需要测量多个参数所存在的成本高、误差大、耗时长以及信号转换困难的问题；另外，所述湿度传感器无需与盐溶液直接接触，避免了湿度传感器在使用过程中受到盐溶液的腐蚀，极大提高了使用寿命。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1实施例1盐溶液浓度测量装置结构示意图。

其中，1—密闭仓、2—智能变送器、3—信号接口、4—密封垫圈、5—探杆、6—湿度传感器(探头)、7—溶液吸附材料、8—吸附材料容置仓、9—盐溶液。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例

如图1所示，本实施例的盐溶液浓度测量装置，包括：密闭仓1，与外界空气隔绝并容纳有空气，所述空气通过吸附材料7与盐溶液9发送传质交换；吸附材料容置仓8用于容纳盐溶液的吸附材料7(例如纱布，亲水性纤维材料等)并与密闭仓1连接，所述溶液吸附材料7的一端浸没于盐溶液9中，另一端延伸至密闭仓1内；湿度传感器，用于检测密闭仓1内空气的湿度；智能变送器2，用于将湿度传感器的信号转换成盐溶液浓度信号。

密闭仓1的主要作用是阻断容纳的空气与外界发生直接交换，避免外界空气的干扰，保证密闭仓1内的空气只与吸附材料上的盐溶液传质交换。

本实施例中，由于密闭仓1内的空气与外界隔绝，只能通过吸附材料容置仓8上的溶液吸附材料7与盐溶液9之间发生传质交换，当传质过程达到平衡状态时，密闭仓1内的空气状态接近于盐溶液表面的饱和空气状态，而盐溶液的浓度与其表面饱和空气的相对湿度存在一一对应的关系，因此，通过智能变送器2可以实时接收湿度传感器的信号并转换成盐溶液浓度的实时值。

通过上述方案，仅通过一个湿度传感器便可以测量盐溶液浓度，解决了现有技术需要测量多个参数所存在的成本高、误差大、耗时长以及信号转换困难的问题；另外，湿度传感器无需与盐溶液9直接接触，避免了湿度传感器在使用过程中受到盐溶液9的腐蚀，极大提高了使用寿命。

其中，密闭仓1可以采用任意适宜的结构，只要满足能容纳空气，并且与外界空气相隔绝的条件即可，具体在本实施例中，为了便于安装在溶液池、溶液罐设备之上，密闭仓1优选为圆筒式结构，并在顶部设有用于安装的法兰。

同样地，吸附材料容置仓8也可以采用任意适宜的结构，满足能安装溶液吸附材料7并且插入盐溶液9中能发生传质交换的条件即可，优选为具备一定高度的柱体结构，所述柱体结构的横截面可以为圆形、椭圆形或多边形，具体在本实施例中，为了便于与密闭仓1安装连接，吸附材料容置仓8为圆柱体结构，横截面为圆形；进一步地，为了增加盐溶液9对吸附材料7的浸润面积，提高传质交换的速度，优选的，吸附材料容置仓8的外壁为多孔结构。

本发明中，吸附材料容置仓8与密闭仓1的连接方式可以有多种，优选为连接在密闭仓1的底部或侧面，溶液吸附材料7在连接处构成密闭仓1的组成部分，具体在本实施例中吸附材料容置仓8的上端与密闭仓1的底部连接，溶液吸附材料7在连接处构成了密闭仓7的底部。

其中，溶液吸附材料7为亲水性溶液吸收材料，具体如纱布、亲水性纤维材料等。

本实施例中所述湿度传感器采用市场上通用的一体化结构的空气湿度传感器，具体包括智能变送器2、探杆5和湿度探头6，探杆5及湿度探头6通过圆孔插入密闭仓1中，并在连接间隙处设有密封垫圈4进行密封。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种盐溶液浓度在线测量装置，其特征在于，包括：

密闭仓(1)，其内设有空气湿度传感器(6)；

吸附材料容置仓(8)，其中加载盐溶液吸附材料(7)，所述容置仓(8)与所述密闭仓(1)连接，连接后，所述吸附材料暴露于所述密闭仓(1)中，所述容置仓(8)允许其中吸附材料的一部分接触待测的盐溶液。

2.根据权利要求1所述盐溶液浓度测量装置，其特征在于，所述密闭仓(1)一端由一个法兰封闭，所述传感器通过法兰的一个孔伸进密闭仓(1)，所述孔由密封垫密封。

3.根据权利要求1所述盐溶液浓度测量装置，其特征在于，所述吸附材料容置仓连接在密闭仓的底部和/或侧面，所述吸附材料在连接处构成密闭仓的组成部分。

4.根据权利要求1所述盐溶液浓度测量装置，其特征在于，所述吸附材料容置仓的外壁为多孔结构。

5.根据权利要求1所述盐溶液浓度测量装置，其特征在于，还包括智能变送器(2)，设于所述密闭仓外，通过探杆(5)与所述空气湿度传感器连接。

6.根据权利要求5所述盐溶液浓度测量装置，其特征在于，所述智能变送器包括一处理器，该处理器根据空气相对湿度与溶液浓度的关系公式，由空气相对湿度直接获得溶液浓度信号。

7.根据权利要求6所述盐溶液浓度测量装置，其特征在于，所述智能变送器进一步包括信号接口，用于输出所述溶液浓度信号。

8.根据权利要求2所述盐溶液浓度测量装置，其特征在于，所述吸附材料容置仓上端与所述密闭仓连接，下端允许所装的吸附材料接触被测液体，所述密闭仓上端由法兰或者密封盖所密闭。