CN110180605A

CN110180605A - 盐水浓度探测方法及装置

Info

Publication number: CN110180605A
Application number: CN201910337059.2A
Authority: CN
Inventors: 谭林; 汝彬; 赵进志; 戴勇; 潘湘阳; 韩荣耀
Original assignee: SUZHOU PENTAIR WATER TREATMENT CO Ltd
Current assignee: SUZHOU PENTAIR WATER TREATMENT CO Ltd
Priority date: 2019-04-25
Filing date: 2019-04-25
Publication date: 2019-08-30

Abstract

本发明涉及一种盐水浓度探测方法，包括使盐水在盛水容器或管路中形成固定液面高度h；测量盛水容器指定深度以上承载盐水的压强P_x，并计算出当前盐水的密度ρ_x；将计算出当前盐水的密度ρ_x与当前环境条件下饱和盐水的密度ρ_盐水进行比对，判断当前盐水密度是否达到饱和盐水密度。装置包括设置在盛水容器或管路的底部指定深度以上的压力/压强测量部件、与压力/压强检测部件相连接的控制器。本发明通过探测结合计算的方式获取到当前盐水的密度，进行比对后判断当前盐水密度是否达到饱和盐水密度，并可以根据结果做出相应的工作，其方法简单、精确，装置结构简单，对软水机的改进小，适用产品广泛。

Description

盐水浓度探测方法及装置

技术领域

本发明涉及软水机，特别是涉及一种软水机的盐水浓度探测方法及装置。

背景技术

目前，市场上的软水机在使用过程中，软水机无法探测到系统中再生盐水的浓度是否低于此温度及气压下的饱和浓度，如果出现盐水浓度低于此温度及气压下的饱和浓度，可能就会导致树脂再生不充分。

据了解，目前市场上的软水机配制用于再生树脂的饱和浓盐水的方法是：对加有再生盐块的盐箱注入一定量的水并保持一定时间，使盐在的水中能充分溶解并直至达到饱和，这样的方法在缺盐或溶解时间不足时，盐水浓度并不能达到饱和。这样的情况下，目前的软水机没有用于探测盐水浓度不足的探测机构或装置。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种盐水浓度探测方法，用于探测软水机系统中用于树脂再生的盐水浓度，在发现再生盐水浓度不足时，控制器获得相应的探测信号，达到再生盐水浓度不足提醒的作用。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种盐水浓度探测方法，包括：

S1：使盐水在盛水容器或管路中形成固定液面高度h；

S2：测量盛水容器指定深度以上承载盐水的压强P_x，并计算出当前盐水的密度ρ_x；

S3：将计算出当前盐水的密度ρ_x与当前环境条件下饱和盐水的密度ρ_盐水进行比对，判断当前盐水密度是否达到或接近饱和盐水密度，当当前盐水密度到达饱和或接近饱和盐水密度，达到产品下一步的工作条件。

优选地，在S1中，将盐水注入盛水容器或管路中，注满后使多余的盐水溢出盛水容器或管路，剩下的盐水保持固定液面高度h。

优选地，在S1中，向盛水容器或管路内做特定时间的供水，形成固定液面高度h的盐水。

优选地，在S2中，当前盐水的密度ρ_x=(P_x/P_水)×ρ_水，其中：P_水为当前环境条件下，高度为h，承载水时的压强；ρ_水为当前环境条件下水的密度，具体推算如下：

P=ρ×g×h，则P_x / P_水=(ρ_x×g×h)/( ρ_水×g×h), 则P_x / P_水=ρ_x /ρ_水, 则ρ_x=(P_x/P_水)×ρ_水。

进一步优选地，在S2中，测量盛水容器或管路底部承载盐水的压强P_x时，在设置特定压力/压强下触发压力/压强的读取，或者连续进行压力/压强的读取。

优选地，对当前环境下的温度值进行监测，查表和计算获得当前环境条件下水的近似密度ρ_水和饱和盐水的近似密度ρ_盐水。。

进一步优选地，当测量精度的需要高时，对当前环境下的温度值、大气气压值进行监测，查表和计算获得当前环境条件下水的近似密度ρ_水和饱和盐水的近似密度ρ_盐水。

优选地，所述的盐水浓度探测方法还包括当当前盐水的密度ρ_x没有达到当前环境条件下饱和盐水的密度ρ_盐水时，触发警报。

本发明的另一个目的是提供一种盐水浓度探测装置。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种盐水浓度探测装置，所述的装置包括：

压力/压强测量部件：设置在盛水容器或管路的指定深度，用于测量盛水容器或管路指定深度以上承载盐水的压强P_x；

控制器：与所述的压力/压强检测部件相连接，用于计算出当前盐水的密度ρ_x、及与当前环境条件下饱和盐水的密度ρ_盐水进行比对。

优选地，所述的装置还包括报警部件，所述的报警部件与所述的控制器相连接。

优选地，所述的装置还包括用于监测当前环境下的温度值的温度监测部件，所述的温度监测部件与所述的控制器相连接。

进一步优选地，所述的装置还包括用于监测当前环境下的气压值的空气压力监测部件，所述的空气压力监测部件与所述的控制器相连接。

针对密度和浓度的解释：在实际应用中，认为特定温度、大气压（如果需要更精确计算需再加上气压条件）条件下，盐水密度到了饱和或接近饱和密度，就认为盐水浓度到了可以接受的范围。也就是由于NaCl这样的物质比水的密度大，那么单位体积的水里溶解的NaCl越多，单位体积的这样的溶液密度越大，同时的单位体积的溶液浓度越高。简单的说，就是依靠盐水密度的探测判断盐水浓度是否足够达到机器的工作条件，当盐水密度已经达到或接近最大，就认为此时的盐水浓度已经最浓或接近浓度的最大值。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：

本发明通过探测结合计算的方式获取到当前盐水的密度，进行比对后判断当前盐水密度是否达到饱和盐水密度，并可以根据结果做出相应的工作，其方法简单、精确，装置结构简单，对软水机的改进小，适用产品广泛。

附图说明

附图1为本实施例中装置的结构示意图。

其中：1、软水机；10、盛水容器或管路；100、溢流口；11、压力开关或压力传感器；12、控制器；13、温度传感器；14、压力传感器；15、报警部件；16、水泵。

具体实施方式

下面结合附图及实施案例对本发明作描述：

如图1所示的一种盐水浓度探测装置，此装置可以安装在软水机内部或外部，即可实现再生盐水浓度探测。具体包括压力/压强测量部件、控制器12、温度监测部件、空气压力监测部件、报警部件等。其中：

压力/压强测量部件，如压力开关或压力传感器11，设置在盛水容器或管路10的指定深度，本实施例的指定深度以底部为例，用于测量盛水容器或管路底部以上承载盐水的压强P_x；

温度监测部件，如温度传感器13，用于监测当前环境下的温度值；

空气压力监测部件，如压力传感器14，用于监测当前环境下的气压值，空气压力监测部件可以根据成本或精度需求，进行选择，并不是必要的；

控制器12：为探测装置的控制核心，与压力开关或压力传感器11、温度传感器13、压力传感器14相连接，用于计算出当前盐水的密度ρ_x、及与当前环境条件下饱和盐水的密度ρ_盐水进行比对；

报警部件15可以触发警报，其也与控制器12相连接。

盛水容器或管路10上开设有溢流口100，可以通过溢流的方式形成固定液面高度h；盛水容器或管路10上连接水泵16，用于向盛水容器或管路10内注入盐水，水泵16与控制器12相连接。

以下具体阐述下使用盐水浓度探测装置进行盐水浓度探测方法，主要包括：

使盐水在盛水容器或管路10中形成固定液面高度h；形成固定液面时，可以采用溢流的方式，也就是用水泵16将盐水注入盛水容器或管路10中，注满后使多余的盐水通过溢流口100溢出盛水容器或管路10，剩下的盐水保持固定液面高度h；也可以是用水泵16向盛水容器或管路10内做特定时间的供水，形成固定液面高度h的盐水。

通过压力开关或压力传感器11测量盛水容器或管路10底部以上承载盐水的压强P_x，测量盛水容器或管路10底部以上承载盐水的压强P_x时，可以是在设置特定压力下触发压力开关或压力传感器11的测量，或者压力开关或压力传感器11连续进行压力的测量。

压力开关或压力传感器11测量盛水容器或管路10底部以上承载盐水的压强P_x通过控制器12进行读取，并由控制器12计算出当前盐水的密度ρ_x；控制器12将计算出当前盐水的密度ρ_x与当前环境条件下饱和盐水的密度ρ_盐水进行比对，判断当前盐水密度是否达到饱和盐水密度，并根据判断结果做相应工作动作。如当前盐水的密度ρ_x没有达到当前环境条件下饱和盐水的密度ρ_盐水时，控制器12会在特定时间发送信号给报警部件15，报警部件15触发警报。

此外：温度传感器13、压力传感器14对当前环境下的温度值、气压值进行监测，查表和计算获得当前环境条件下水的近似密度ρ_水和饱和盐水的近似密度ρ_盐水。，更准确的对比饱和盐水的密度值。

以下给出一个具体的实施例：

目的：测量常温常压下（25℃）下的盐水（NaCl）浓度并报警。

过程：根据已知条件：

1、固定液面高度h= 40cm，此深度可以根据实际的产品结构做适当的修改；

2、常温常压下，饱和盐水的密度是ρ_盐水=1.33 g / cm³；

3、常温常压下，水的密度是ρ_水=1 g / cm³，

4、P_水为当前环境条件下，高度为h，承载水时的压强，这个数值由计算得到：P_水=ρ_水×g×h=（1 g / cm³）×g×40cm=0.03999kgf/cm²=0.5689 psi，其中：g≈9.8N/kg且在数值上等于重力加速度。

5、ρ_盐水表示常温常压下，饱和盐水的密度，有查表得到：ρ_盐水=1.33 g / cm³。

通过探测装置，当前盐水在高度h=40cm的盛水容器或管路10中对底部的压强通过压力开关或压力传感器11读值为：P_x =0.6psi。

通过计算，当前盐水密度ρ_x=(P_x/P_水)×ρ_水=(0.6/0.5689) ×1=1.23 g / cm³，同时，根据常温常压下饱和盐水的密度ρ_盐水=1.33 g / cm³，对比ρ_盐水>ρ_x，所以判断出当前盐水密度没有达到饱和盐水的密度，控制器12可以选择向用户提示报警信息等提示信息。

以上密度探测和计算的方法，目的是在特定温度和压力等条件下，发现当前盐水没有达到饱和盐水的浓度（密度）后，使报警功能的触发，也可以简化为传感器针对不同的温度和压力等条件设定不同的报警值，该值对装置设定可以接受的盐水饱和浓度下当前盐水对底部传感器测量的压力值，从而简化计算方式，达到同样的探测、报警功能。

当然，此方法不限于盐水密度探测，也可以延伸应用于其他种类的、因为液体密度不同而产生的液体对盛水容器或管路底部压力/压强不同而产生液体密度探测。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种盐水浓度探测方法，其特征在于：包括：

S1：使盐水在盛水容器或管路中形成固定液面高度h；

2.根据权利要求1所述的盐水浓度探测方法，其特征在于：在S1中，将盐水注入盛水容器或管路中，注满后使多余的盐水溢出盛水容器或管路，剩下的盐水保持固定液面高度h。

3.根据权利要求1所述的盐水浓度探测方法，其特征在于：在S1中，向盛水容器或管路内做特定时间的供水，形成固定液面高度h的盐水。

4.根据权利要求1所述的盐水浓度探测方法，其特征在于：在S2中，当前盐水的密度ρ_x=(P_x/P_水)×ρ_水，其中：P_水为当前环境条件下，高度为h，承载水时的压强；ρ_水为当前环境条件下水的密度。

5.根据权利要求4所述的盐水浓度探测方法，其特征在于：在S2中，测量盛水容器或管路底部承载盐水的压强P_x时，在设置特定压力/压强下触发压力/压强的读取，或者连续进行压力/压强的读取。

6.根据权利要求1所述的盐水浓度探测方法，其特征在于：对当前环境下的温度值进行监测，查表和计算获得当前环境条件下水的近似密度ρ_水和饱和盐水的近似密度ρ_盐水。

7.根据权利要求1所述的盐水浓度探测方法，其特征在于：所述的盐水浓度探测方法还包括当当前盐水的密度ρ_x没有达到当前环境条件下饱和盐水的密度ρ_盐水时，触发警报。

8.一种实现上述任意一项权利要求所述的盐水浓度探测方法的装置，其特征在于：所述的装置包括：

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于：所述的装置还包括报警部件，所述的报警部件与所述的控制器相连接。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于：所述的装置还包括用于监测当前环境下的温度值的温度监测部件，所述的温度监测部件与所述的控制器相连接。