CN111487241A - 一种全自动海砂氯离子含量检测装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动海砂氯离子含量检测装置及其控制方法，该检测装置包括中央控制系统、浸取池和反应箱；浸取池包括超声波震荡器、加热器、温度传感器、第一进水管、进砂口、出砂口、排砂管和过滤管；反应箱包括透明容器、色彩传感器、LED灯、电动搅拌器、第二进水管、出水管和试剂瓶；该检测装置还包括显示器，中央控制系统包括单片机；该检测装置的控制方法，包括：开启检测装置，按照设定程序进行空白试验，自动清洗反应箱；按照设定程序进行样品试验，自动清洗反应箱；按照设定程序自动清洗浸取池，清洗结束后，关闭检测装置；本发明的自动化程度高，能够提高海砂中氯离子含量的检测精度及检测效率。

Description

一种全自动海砂氯离子含量检测装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及氯离子检测技术领域，具体是一种全自动海砂氯离子含量检测装置及其控制方法。

背景技术

随着我国基础设施建设规模的不断扩大，砂石料需求日益增加。目前，建筑用砂主要为河砂。然而，河砂储量有限，随着大量开采已日渐枯竭。为此，人们把目光投向了沿海地区储量丰富的海砂。与普通机制砂、河砂相比，海砂中含有可溶氯盐，对钢筋具有很强的腐蚀性，需要淡化后才能用于钢筋混凝土建筑物。如果海砂淡化不达标，将会给建筑物带来严重的安全隐患。因而，精确检测出淡化海砂中的氯离子含量，是海砂在工程中大规模应用的前提。

我国现行的《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》(JGJ 52-2006)，对工程用砂的氯离子含量及检测方法提出规范性指导和要求。根据该规范，检测方法的一般步骤包括：将定量的海砂与定量的蒸馏水置于容器中，摇动容器一次，静置2h后，每隔5min摇动一次，共摇动三次；取定量滤液进行浓度分析：在滤液中加入一定的铬酸钾指示剂，用硝酸银标准溶液滴定，当被测溶液呈现砖红色为滴定终点，记录所消耗的硝酸银标准溶液量；同时，进行空白试验，取定量蒸馏水倒入容器中，加入一定的铬酸钾指示剂，用硝酸银标准溶液滴定至溶液呈砖红色为止，记录所消耗的硝酸银标准溶液量；用测得的两个指标计算氯离子含量。

上述检测过程中使用的设备、操作方法虽然相对简单，但同时也存在着诸多问题：首先，只通过摇晃、搅拌的方法，海砂中的氯离子不能得到彻底溶解，使得测量值低于海砂中氯离子含量的真实值，给工程安全带来隐患；其次，因为滴定过程中颜色是逐渐变化的，操作人员很难准确判定终点，检测结果误差较大；再次，检测时间较长，需要耗费大量的人力，且长时间的实验易让操作人员疲劳，增大了实验误差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全自动海砂氯离子含量检测装置及其控制方法，以解决现有技术中的设备和操作方法对海砂中氯离子含量的检测时间较长，检测结果误差较大的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种全自动海砂氯离子含量检测装置，包括中央控制系统、浸取池和反应箱；浸取池包括超声波震荡器以及设置于超声波震荡器内的加热器和温度传感器；超声波震荡器与第一进水管连通，第一进水管上设有第一电动阀；超声波震荡器上开设有进砂口和出砂口，出砂口与排砂管连通，出砂口处设有电控开关；反应箱包括透明容器以及设置于透明容器两侧的色彩传感器和LED灯；透明容器内设有电动搅拌器；超声波震荡器与透明容器之间通过过滤管连通，过滤管内靠近超声波震荡器的一端设有过滤器，过滤管上设有第二电动阀；透明容器与第二进水管连通，第二进水管上设有第三电动阀；透明容器通过两个出水管分别与两个试剂瓶连通，两个出水管上分别设有第四电动阀和第五电动阀；透明容器与排水管连通，排水管上设有第六电动阀；该检测装置还包括用于显示检测结果的显示器，中央控制系统包括单片机，第一电动阀、第二电动阀、第三电动阀、第四电动阀、第五电动阀、第六电动阀和电控开关、超声波震荡器、加热器、温度传感器、色彩传感器、LED灯、电动搅拌器、显示器分别与单片机电连接。

进一步的，浸取池设有多个，多个浸取池的超声波震荡器分别与第一进水管连通；多个浸取池的超声波震荡器上的出砂口分别与排砂管连通；多个浸取池的超声波震荡器分别与多个过滤管的一端连通，多个过滤管的另一端均与透明容器连通。

进一步的，过滤管的两端分别设有可拆卸的水管接头。

另一方面，本发明还提供可一种前述的全自动海砂氯离子含量检测装置的控制方法，包括如下步骤：

开启检测装置，按照设定程序进行空白试验，空白试验结束后自动清洗反应箱；

按照设定程序进行样品试验，样品试验结束后自动清洗反应箱，样品试验包括砂样浸取试验和样品滴定试验；

按照设定程序自动清洗浸取池，浸取池清洗结束后，关闭检测装置。

进一步的，空白试验的方法包括：

开启第三电动阀，水源提供的蒸馏水由第二进水管进入透明容器中，待流经第三电动阀处的液体流量达到预设液体流量时，关闭第三电动阀；

开启第四电动阀和电动搅拌器，其中一个试剂瓶中的铬酸钾指示剂由其中一个出水管进入透明容器中，待流经第四电动阀处的液体流量达到预设液体流量时，关闭第四电动阀；

开启第五电动阀和LED灯，其中另一个试剂瓶中的硝酸银标准溶液由其中另一个出水管进入透明容器中，同时LED灯发出白光并照射透明容器中的液体，白光透过液体后撞到色彩传感器上，产生模拟输出电压，色彩传感器将模拟输出电压转换成数字量传送给单片机，单片机接收、处理数字量，得到被测液体的颜色数据，并与预设的颜色数据进行对比，待测得的颜色数据与预设的颜色数据相同时，达到滴定终点，关闭第五电动阀、LED灯和电动搅拌器，同时第五电动阀将滴入透明容器中的硝酸银标准溶液量传送给单片机，单片机记录空白试验时消耗的硝酸银标准溶液量；

开启第六电动阀，透明容器中的反应废水由排水管排出，待流经第六电动阀处的液体流量达到预设液体流量时，关闭第六电动阀，空白试验结束。

进一步的，砂样浸取试验的方法包括：

开启第一电动阀，水源提供的蒸馏水由第一进水管进入超声波震荡器中，待流经第一电动阀处的液体流量达到预设液体流量时，关闭第一电动阀；

开启超声波震荡器和加热器，温度传感器对超声波震荡器中的温度进行实时检测并发送给单片机，待超声波震荡器中的温度达到预设温度时，停止加热，待加热时长达到预设加热时长时，关闭超声波震荡器和加热器；

样品滴定试验的方法包括：

待浸取时长达到预设浸取时长时，开启第二电动阀，超声波震荡器中的液体通过过滤管进入透明容器中，待流经第二电动阀处的液体流量达到预设液体流量时，关闭第二电动阀；

开启第四电动阀和电动搅拌器，其中一个试剂瓶中的铬酸钾指示剂由其中一个出水管进入透明容器中，待流经第四电动阀处的液体流量达到预设液体流量时，关闭第四电动阀；

开启第五电动阀和LED灯，其中另一个试剂瓶中的硝酸银标准溶液由其中另一个出水管进入透明容器中，同时LED灯发出白光并照射透明容器中的液体，白光透过液体后撞到色彩传感器上，产生模拟输出电压，色彩传感器将模拟输出电压转换成数字量传送给单片机，单片机接收、处理数字量，得到被测液体的颜色数据，并与预设的颜色数据进行对比，待测得的颜色数据与预设的颜色数据相同时，达到滴定终点，关闭第五电动阀、LED灯和电动搅拌器，同时第五电动阀将滴入透明容器中的硝酸银标准溶液量传送给单片机，单片机记录样品滴定时消耗的硝酸银标准溶液量，结合空白试验时消耗的硝酸银标准溶液量，根据砂中氯离子含量的计算公式计算得出砂中氯离子含量，并将结果显示在显示器上；

开启第六电动阀，透明容器中的反应废水由排水管排出，待流经第六电动阀处的液体流量达到预设液体流量时，关闭第六电动阀，样品滴定试验结束。

进一步的，砂中氯离子含量的计算公式为：

式中：ω_cl为砂中氯离子含量(％)，

为硝酸银标准溶液的浓度(mol/L)，V₁为样品滴定时消耗的硝酸银标准溶液量(mL)，V₂为空白试验时消耗的硝酸银标准溶液量(mL)，m为砂样的质量(g)。

进一步的，清洗反应箱的方法包括：开启第三电动阀，水源提供的蒸馏水由第二进水管进入透明容器中，待流经第三电动阀处的液体流量达到预设液体流量时，关闭第三电动阀；开启电动搅拌器，对透明容器进行清洗工作，待清洗时长达到预设的清洗时长时，关闭电动搅拌器，并开启第六电动阀，透明容器中的清洗废水由排水管排出，待流经第六电动阀处的液体流量达到预设液体流量时，关闭第六电动阀；

清洗浸取池的方法包括：开启第一电动阀和电控开关，水源提供的蒸馏水由第一进水管进入超声波震荡器中，同时超声波震荡器中的水砂混合物从排砂管流出，待从排砂管中流出的水砂混合物中不再含有砂样时，关闭第一电动阀和电控开关。

进一步的，当设有多个浸取池时，全自动海砂氯离子含量检测装置的控制方法还包括按照设定程序重复进行样品试验和样品试验结束后自动清洗反应箱，直至多个浸取池中砂样氯离子含量检测完毕。

进一步的，空白试验和空白试验结束后的清洗反应箱可以与砂样浸取试验同时进行。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明实施例提供的一种全自动海砂氯离子含量检测装置及其控制方法，通过设置超声波震荡器和加热器，对海砂和蒸馏水进行超声震荡、加热，相比现有技术中的摇晃、搅拌，可使海砂中氯离子得到更加快速充分的溶解，提高检测精度；通过设置中央控制系统、单片机、色彩传感器、相关电动阀和电控开关，可实现检测过程中各步骤自动准确释放定量溶液，能够保证滴定过程的准确终止，并自动计算氯离子含量，进一步提高检测精度；除自动化检测氯离子含量外，还可实现装置的自动清洗，装置自动化程度高，工作效率高，节约了人力资源；多个浸取池合用一个反应箱，可以实现多组试样的氯离子浸取同时进行，提高工作效率，并且保证了反应箱的利用率，大大降低了装置成本。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种全自动海砂氯离子含量检测装置的结构示意图。

图中：1、浸取池，1-1、第一进水管，1-2、超声波震荡器，1-3、加热器，1-4、进砂口，1-5、出砂口，1-6、排砂管，1-7、过滤管，1-8、电控开关，1-9、温度传感器，1-10、第一电动阀，1-11、第二电动阀，2-反应箱，2-1、第二进水管，2-2、透明容器，2-3、试剂瓶，2-4、出水管，2-5、色彩传感器，2-6、LED灯，2-7、排水管，2-8、电动搅拌器，2-9、第三电动阀，2-10、第四电动阀，2-11、第五电动阀，2-12、第六电动阀，3、单片机，3-1、显示器，3-2、检测装置电源按钮，3-3、系统初始化按钮，3-4、检测开始按钮，3-5、浸取池清洗开始按钮。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，是本发明实施例提供的一种全自动海砂氯离子含量检测装置，包括中央控制系统、浸取池1和反应箱2；浸取池1包括超声波震荡器1-2以及设置于超声波震荡器1-2内的加热器1-3和温度传感器1-9，温度传感器1-9用于实时检测水砂混合物的温度；超声波震荡器1-2与第一进水管1-1连通，第一进水管1-1上设有第一电动阀1-10；超声波震荡器1-2上开设有进砂口1-4和出砂口1-5，出砂口1-5与排砂管1-6连通，出砂口1-5处设有电控开关1-8；反应箱2包括透明容器2-2以及设置于透明容器2-2两侧的色彩传感器2-5和LED灯2-6；透明容器2-2内设有电动搅拌器2-8，方便液体之间的充分混合；超声波震荡器1-2与透明容器2-2之间通过过滤管1-7连通，过滤管1-7内靠近超声波震荡器1-2的一端设有过滤器1-12，以便得到澄清滤液，过滤管1-7上设有第二电动阀1-11；透明容器2-2与第二进水管2-1连通，第二进水管2-1上设有第三电动阀2-9；透明容器2-2通过两个出水管2-4分别与两个试剂瓶2-3连通，两个出水管2-4上分别设有第四电动阀2-10和第五电动阀2-11；透明容器2-2与排水管2-7连通，排水管2-7上设有第六电动阀2-12；该检测装置还包括用于显示检测结果的显示器3-1，方便将检测结果直接呈现，中央控制系统包括单片机3，第一电动阀1-10、第二电动阀1-11、第三电动阀2-9、第四电动阀2-10、第五电动阀2-11、第六电动阀2-12和电控开关1-8、超声波震荡器1-2、加热器1-3、温度传感器1-9、色彩传感器2-5、LED灯2-6、电动搅拌器2-8、显示器3-1分别与单片机3电连接；通过设置超声波震荡器1-2和加热器1-3，对海砂和蒸馏水进行超声震荡、加热，相比现有技术中的摇晃、搅拌，可使海砂中氯离子得到更加快速充分的溶解，提高检测精度；通过设置中央控制系统、单片机3、色彩传感器2-5、各相关电动阀和电控开关1-8，可实现检测过程中各步骤自动准确释放定量溶液，能够保证滴定过程的准确终止，并自动计算氯离子含量，进一步提高检测精度；此外，还能实现装置的自动清洗，装置自动化程度高，工作效率高，节约了人力资源。

浸取池1设有多个，多个浸取池1的超声波震荡器1-2分别与第一进水管1-1连通；多个浸取池1的超声波震荡器1-2上的出砂口1-5分别与排砂管1-6连通；多个浸取池1的超声波震荡器1-2分别与多个过滤管1-7的一端连通，多个过滤管1-7的另一端均与透明容器2-2连通；多个浸取池1合用一个反应箱2，可以实现多组试样的氯离子浸取同时进行，提高工作效率；并且保证了反应箱2的利用率，大大降低了装置成本。

过滤管1-7的两端分别设有可拆卸的水管接头；以便将过滤管1-7拆卸下来清洗。

本发明还提供了一种前述的全自动海砂氯离子含量检测装置的控制方法，包括如下步骤：

步骤A：打开检测装置电源按钮3-2，预设允许流经第一电动阀1-10处的液体流量，预设允许流经第二电动阀1-11处的液体流量，预设允许流经第三电动阀2-9处的液体流量，预设究竟第四电动阀2-10处的液体流量，预设流经第六电动阀2-12处的液体流量，预设到达滴定终点时的对比颜色数据，预设清洗时长，预设加热温度，预设加热时长，预设浸取时长；

步骤B：启动系统初始化按钮3-3，使相关电动阀、电控开关1-8、超声波震荡器1-2、加热器1-3、电动搅拌器2-8、LED灯2-6均处于关闭状态；

步骤C：第一进水管1-1、第二进水管2-1分别与外界水源相连接，排砂管1-6与外界砂池相连接，排水管2-7与外界废水池相连接；

步骤D：将称量好的几组待测砂样置于各浸取池1内的超声波震荡器1-2中，过量铬酸钾指示剂和硝酸银标准溶液分别注入两个试剂瓶2-3中，启动检测开始按钮3-4；

步骤E：开启第三电动阀2-9，水源提供的蒸馏水由第二进水管2-1进入透明容器2-2中，待流经第三电动阀2-9处的液体流量达到预设液体流量时，关闭第三电动阀2-9；

步骤F：开启第四电动阀2-10和电动搅拌器2-8，其中一个试剂瓶2-3中的铬酸钾指示剂由其中一个出水管2-4进入透明容器2-2中，待流经第四电动阀2-10处的液体流量达到预设液体流量时，关闭第四电动阀2-10；

开启第五电动阀2-11和LED灯2-6，其中另一个试剂瓶2-3中的硝酸银标准溶液由其中另一个出水管2-4进入透明容器2-2中，同时LED灯2-6发出白光并照射透明容器2-2中的液体，白光透过液体后撞到色彩传感器2-5上，产生模拟输出电压，色彩传感器2-5将模拟输出电压转换成数字量传送给单片机3，单片机3接收、处理数字量，得到被测液体的颜色数据，并与预设的颜色数据进行对比，待测得的颜色数据与预设的颜色数据相同时，达到滴定终点，关闭第五电动阀2-11、LED灯2-6和电动搅拌器2-8，同时第五电动阀2-11将滴入透明容器2-2中的硝酸银标准溶液量传送给单片机3，单片机3记录空白试验时消耗的硝酸银标准溶液量；

开启第六电动阀2-12，透明容器2-2中的反应废水由排水管2-7排出，待流经第六电动阀2-12处的液体流量达到预设液体流量时，关闭第六电动阀2-12，空白试验结束；

步骤G：开启第三电动阀2-9，水源提供的蒸馏水由第二进水管2-1进入透明容器2-2中，待流经第三电动阀2-9处的液体流量达到预设液体流量时，关闭第三电动阀2-9；开启电动搅拌器2-8，对透明容器2-2进行清洗工作，待清洗时长达到预设的清洗时长时，关闭电动搅拌器2-8，并开启第六电动阀2-12，透明容器2-2中的清洗废水由排水管2-7排出，待流经第六电动阀2-12处的液体流量达到预设液体流量时，关闭第六电动阀2-12；

步骤H：开启各组浸取池1的第一电动阀1-10，水源提供的蒸馏水由第一进水管1-1进入超声波震荡器1-2中，待流经第一电动阀1-10处的液体流量达到预设液体流量时，关闭第一电动阀1-10；

开启超声波震荡器1-2和加热器1-3，温度传感器1-9对超声波震荡器1-2中的温度进行实时检测并发送给单片机3，若当前温度高于设定的加热温度时，则加热器1-3停止加热，若当前温度低于设定的加热温度时，则加热器1-3继续加热，将温度控制在要求范围内，待超声波震荡器1-2中的温度达到预设温度时，停止加热，待加热时长达到预设加热时长时，关闭超声波震荡器1-2和加热器1-3；

步骤I：待浸取时长达到预设浸取时长时，开启第一组浸取池1过滤管1-7上的第二电动阀1-11，超声波震荡器1-2中的液体通过过滤管1-7进入透明容器2-2中，待流经第二电动阀1-11处的液体流量达到预设液体流量时，关闭第二电动阀1-11；

步骤J：重复步骤F，单片机3记录样品滴定时消耗的硝酸银标准溶液量，结合空白试验时消耗的硝酸银标准溶液量，根据砂中氯离子含量的计算公式计算得出砂中氯离子含量，并将结果显示在显示器3-1上；

其中：砂中氯离子含量的计算公式为：

式中：ω_cl为砂中氯离子含量(％)，

为硝酸银标准溶液的浓度(mol/L)，V₁为样品滴定时消耗的硝酸银标准溶液量(mL)，V₂为空白试验时消耗的硝酸银标准溶液量(mL)，m为砂样的质量(g)；

步骤K：重复步骤G，清洗反应箱2；

步骤L：开启下一组浸取池1过滤管1-7上的第二电动阀1-11，超声波震荡器1-2中的液体通过过滤管1-7进入透明容器2-2中，待流经第二电动阀1-11处的液体流量达到预设液体流量时，关闭第二电动阀1-11；

步骤M：重复步骤J至步骤K，检测下一组砂样中的氯离子含量，并清洗反应箱2；

步骤N：重复步骤L至步骤M，直至所有砂样中氯离子含量检测完毕；

步骤O：启动浸取池清洗开始按钮3-5，开启第一电动阀1-10和电控开关1-8，水源提供的蒸馏水由第一进水管1-1进入超声波震荡器1-2中，同时超声波震荡器1-2中的水砂混合物从排砂管1-6流出，待从排砂管1-6中流出的水砂混合物中不再含有砂样时，关闭第一电动阀1-10和电控开关1-8；再次启动系统初始化按钮3-3，关闭所有相关电动阀、电控开关1-8和仪器；

步骤P：关闭检测装置电源按钮3-2，拆下过滤管1-7，清洗完毕后再装回原来位置。

其中：步骤E至步骤G可以和步骤H同时进行，有利于提高效率。

本发明参照《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》(JGJ 52-2006)中的检测方法，具体操作步骤如下：

步骤1：打开检测装置电源按钮3-2，预设允许流经第一电动阀1-10处的液体流量为500ml，预设允许流经第二电动阀1-11处的液体流量为50ml，预设允许流经第三电动阀2-9处的液体流量为50ml，预设究竟第四电动阀2-10处的液体流量为1ml，预设流经第六电动阀2-12处的液体流量为50ml，预设到达滴定终点时的对比颜色为砖红色，预设清洗时长为2min，预设加热温度为80℃，预设加热时长为30min，预设浸取时长为90min；

步骤2：启动系统初始化按钮3-3，使所有相关电动阀、电控开关1-8、超声波震荡器1-2、加热器1-3、电动搅拌器2-8、和LED灯2-6均处于关闭状态；

步骤3：将第一进水管1-1、第二进水管2-1与外界水源相连接，排砂管1-6与外界砂池相连接，排水管2-7与外界废水池相连接；

步骤4：将三组称量好的500g待测砂样分别置于三个浸取池1内的超声波震荡器1-2中，两个试剂瓶2-3中分别注入过量的浓度为5％的铬酸钾指示剂和0.01mol/L硝酸银标准溶液；

步骤5：启动检测开始按钮3-4，检测装置按照设定程序自动进行空白试验和样品试验，将测得的各组海砂中氯离子含量显示在显示器3-1上；检测结束后自动清洗反应箱2；

步骤6：启动浸取池清洗开始按钮3-5，检测装置按照设定程序清洗浸取池1；

步骤7：浸取池1清洗结束后，再次启动系统初始化按钮3-3，使所有相关电动阀、电控开关1-8和仪器均处于关闭状态；

步骤8：关闭检测装置电源按钮3-2，拆下过滤管1-7，清洗完毕后再装回原来位置。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种全自动海砂氯离子含量检测装置，其特征在于：包括中央控制系统、浸取池(1)和反应箱(2)；所述浸取池(1)包括超声波震荡器(1-2)以及设置于超声波震荡器(1-2)内的加热器(1-3)和温度传感器(1-9)；所述超声波震荡器(1-2)与第一进水管(1-1)连通，所述第一进水管(1-1)上设有第一电动阀(1-10)；所述超声波震荡器(1-2)上开设有进砂口(1-4)和出砂口(1-5)，所述出砂口(1-5)与排砂管(1-6)连通，所述出砂口(1-5)处设有电控开关(1-8)；所述反应箱(2)包括透明容器(2-2)以及设置于透明容器(2-2)两侧的色彩传感器(2-5)和LED灯(2-6)；所述透明容器(2-2)内设有电动搅拌器(2-8)；所述超声波震荡器(1-2)与透明容器(2-2)之间通过过滤管(1-7)连通，所述过滤管(1-7)内靠近超声波震荡器(1-2)的一端设有过滤器(1-12)，所述过滤管(1-7)上设有第二电动阀(1-11)；所述透明容器(2-2)与第二进水管(2-1)连通，所述第二进水管(2-1)上设有第三电动阀(2-9)；所述透明容器(2-2)通过两个出水管(2-4)分别与两个试剂瓶(2-3)连通，两个出水管(2-4)上分别设有第四电动阀(2-10)和第五电动阀(2-11)；所述透明容器(2-2)与排水管(2-7)连通，所述排水管(2-7)上设有第六电动阀(2-12)；该检测装置还包括用于显示检测结果的显示器(3-1)，所述中央控制系统包括单片机(3)，所述第一电动阀(1-10)、第二电动阀(1-11)、第三电动阀(2-9)、第四电动阀(2-10)、第五电动阀(2-11)、第六电动阀(2-12)和电控开关(1-8)、超声波震荡器(1-2)、加热器(1-3)、温度传感器(1-9)、色彩传感器(2-5)、LED灯(2-6)、电动搅拌器(2-8)、显示器(3-1)分别与单片机(3)电连接。

2.根据权利要求1所述的全自动海砂氯离子含量检测装置，其特征在于：所述浸取池(1)设有多个，多个浸取池(1)的超声波震荡器(1-2)分别与第一进水管(1-1)连通；多个浸取池(1)的超声波震荡器(1-2)上的出砂口(1-5)分别与排砂管(1-6)连通；多个浸取池(1)的超声波震荡器(1-2)分别与多个过滤管(1-7)的一端连通，多个过滤管(1-7)的另一端均与透明容器(2-2)连通。

3.根据权利要求1所述的全自动海砂氯离子含量检测装置，其特征在于：所述过滤管(1-7)的两端分别设有可拆卸的水管接头。

4.一种权利要求1至3中任一项所述的全自动海砂氯离子含量检测装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

开启检测装置，按照设定程序进行空白试验，空白试验结束后自动清洗反应箱(2)；

按照设定程序进行样品试验，样品试验结束后自动清洗反应箱(2)，所述样品试验包括砂样浸取试验和样品滴定试验；

按照设定程序自动清洗浸取池(1)，浸取池(1)清洗结束后，关闭检测装置。

5.根据权利要求4所述的全自动海砂氯离子含量检测装置的控制方法，其特征在于，所述空白试验的方法包括：

开启第三电动阀(2-9)，水源提供的蒸馏水由第二进水管(2-1)进入透明容器(2-2)中，待流经第三电动阀(2-9)处的液体流量达到预设液体流量时，关闭第三电动阀(2-9)；

开启第四电动阀(2-10)和电动搅拌器(2-8)，其中一个试剂瓶(2-3)中的铬酸钾指示剂由其中一个出水管(2-4)进入透明容器(2-2)中，待流经第四电动阀(2-10)处的液体流量达到预设液体流量时，关闭第四电动阀(2-10)；

开启第五电动阀(2-11)和LED灯(2-6)，其中另一个试剂瓶(2-3)中的硝酸银标准溶液由其中另一个出水管(2-4)进入透明容器(2-2)中，同时LED灯(2-6)发出白光并照射透明容器(2-2)中的液体，白光透过液体后撞到色彩传感器(2-5)上，产生模拟输出电压，色彩传感器(2-5)将测得的模拟输出电压转换成数字量传送给单片机(3)，单片机(3)接收、处理数字量，得到被测液体的颜色数据，并与预设的颜色数据进行对比，待测得的颜色数据与预设的颜色数据相同时，达到滴定终点，关闭第五电动阀(2-11)、LED灯(2-6)和电动搅拌器(2-8)，同时第五电动阀(2-11)将滴入透明容器(2-2)中的硝酸银标准溶液量传送给单片机(3)，单片机(3)记录空白试验时消耗的硝酸银标准溶液量；

开启第六电动阀(2-12)，透明容器(2-2)中的反应废水由排水管(2-7)排出，待流经第六电动阀(2-12)处的液体流量达到预设液体流量时，关闭第六电动阀(2-12)，空白试验结束。

6.根据权利要求5所述的全自动海砂氯离子含量检测装置的控制方法，其特征在于，所述砂样浸取试验的方法包括：

开启第一电动阀(1-10)，水源提供的蒸馏水由第一进水管(1-1)进入超声波震荡器(1-2)中，待流经第一电动阀(1-10)处的液体流量达到预设液体流量时，关闭第一电动阀(1-10)；

开启超声波震荡器(1-2)和加热器(1-3)，温度传感器(1-9)对超声波震荡器(1-2)中的温度进行实时检测并发送给单片机(3)，待超声波震荡器(1-2)中的温度达到预设温度时，停止加热，待加热时长达到预设加热时长时，关闭超声波震荡器(1-2)和加热器(1-3)；

所述样品滴定试验的方法包括：

待浸取时长达到预设浸取时长时，开启第二电动阀(1-11)，超声波震荡器(1-2)中的液体通过过滤管(1-7)进入透明容器(2-2)中，待流经第二电动阀(1-11)处的液体流量达到预设液体流量时，关闭第二电动阀(1-11)；

开启第四电动阀(2-10)和电动搅拌器(2-8)，其中一个试剂瓶(2-3)中的铬酸钾指示剂由其中一个出水管(2-4)进入透明容器(2-2)中，待流经第四电动阀(2-10)处的液体流量达到预设液体流量时，关闭第四电动阀(2-10)；

开启第五电动阀(2-11)和LED灯(2-6)，其中另一个试剂瓶(2-3)中的硝酸银标准溶液由其中另一个出水管(2-4)进入透明容器(2-2)中，同时LED灯(2-6)发出白光并照射透明容器(2-2)中的液体，白光透过液体后撞到色彩传感器(2-5)上，产生模拟输出电压，色彩传感器(2-5)将模拟输出电压转换成数字量传送给单片机(3)，单片机(3)接收、处理数字量，得到被测液体的颜色数据，并与预设的颜色数据进行对比，待测得的颜色数据与预设的颜色数据相同时，达到滴定终点，关闭第五电动阀(2-11)、LED灯(2-6)和电动搅拌器(2-8)，同时第五电动阀(2-11)将滴入透明容器(2-2)中的硝酸银标准溶液量传送给单片机(3)，单片机(3)记录样品滴定时消耗的硝酸银标准溶液量，结合空白试验时消耗的硝酸银标准溶液量，根据砂中氯离子含量的计算公式计算得出砂中氯离子含量，并将结果显示在显示器(3-1)上；

开启第六电动阀(2-12)，透明容器(2-2)中的反应废水由排水管(2-7)排出，待流经第六电动阀(2-12)处的液体流量达到预设液体流量时，关闭第六电动阀(2-12)，样品滴定试验结束。

7.根据权利要求6所述的全自动海砂氯离子含量检测装置的控制方法，其特征在于，所述砂中氯离子含量的计算公式为：

式中：ω_cl为砂中氯离子含量(％)，

为硝酸银标准溶液的浓度(mol/L)，V₁为样品滴定时消耗的硝酸银标准溶液量(mL)，V₂为空白试验时消耗的硝酸银标准溶液量(mL)，m为砂样的质量(g)。

8.根据权利要求6所述的全自动海砂氯离子含量检测装置的控制方法，其特征在于，所述清洗反应箱(2)的方法包括：开启第三电动阀(2-9)，水源提供的蒸馏水由第二进水管(2-1)进入透明容器(2-2)中，待流经第三电动阀(2-9)处的液体流量达到预设液体流量时，关闭第三电动阀(2-9)；开启电动搅拌器(2-8)，对透明容器(2-2)进行清洗工作，待清洗时长达到预设的清洗时长时，关闭电动搅拌器(2-8)，并开启第六电动阀(2-12)，透明容器(2-2)中的清洗废水由排水管(2-7)排出，待流经第六电动阀(2-12)处的液体流量达到预设液体流量时，关闭第六电动阀(2-12)；

所述清洗浸取池(1)的方法包括：开启第一电动阀(1-10)和电控开关(1-8)，水源提供的蒸馏水由第一进水管(1-1)进入超声波震荡器(1-2)中，同时超声波震荡器(1-2)中的水砂混合物从排砂管(1-6)流出，待从排砂管(1-6)中流出的水砂混合物中不再含有砂样时，关闭第一电动阀(1-10)和电控开关(1-8)。

9.根据权利要求4所述的全自动海砂氯离子含量检测装置的控制方法，其特征在于：当设有多个浸取池(1)时，所述方法还包括按照设定程序重复进行样品试验和样品试验结束后自动清洗反应箱(2)，直至多个浸取池(1)中砂样氯离子含量检测完毕。

10.根据权利要求4所述的全自动海砂氯离子含量检测装置的控制方法，其特征在于：所述空白试验和空白试验结束后的清洗反应箱(2)可以与砂样浸取试验同时进行。

Images