CN112946203A - 一种使用氨水分析仪在线分析罐装氨水的系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种使用氨水分析仪在线分析罐装氨水的系统，包括氨水分析仪、远程控制装置；所述氨水分析仪包括取样分析模块、留样模块，所述取样分析模块包括正负压发生装置、分析装置、中间储罐，所述中间储罐的进口与出口连接灌装主管路，所述分析装置装设在所述中间储罐上，所述正负压发生装置连接所述中间储罐的一端，所述留样模块包括留样储罐，所述留样储罐的进口和出口连接所述中间储罐；所述远程控制装置与所述氨水分析仪无线通信连接。相比现有技术，本发明在卸载氨水的过程中可通过远程控制均匀获取、自动排放氨水样品，并且能够自动获取综合样留检、自动检测氨水参数，减少氨水对人体的伤害，并且避免人为操作产生的误差。

Description

一种使用氨水分析仪在线分析罐装氨水的系统

技术领域

本发明涉及氨水装卸技术领域，尤其涉及一种使用氨水分析仪在线分析罐装氨水的系统。

背景技术

现有的氨水浓度检测方法，需要人从现场对氨水取样，再将取样液送至实验室进行检测。在取样之前也需要对取样的设备进行清洗以免影响氨水的实际浓度。我们知道，氨水属于有毒液体，对眼鼻、皮肤有刺激性和腐蚀性；并且氨水易挥发，随温度升高和放置时间延长而挥发率增加。如果整个操作流程采取人工取样，不可避免的会对人体造成一定的伤害。

另外，氨水取样过程中如果没有控制好操作流程，可能会造成氨水取样的浓度与氨水实际的浓度发生较大的偏差。而将氨水进行取样的设备如果不够精良，也会大大降低氨水浓度检测的准确性。从而造成氨水检测出来的浓度与实际浓度偏差较大。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种云智能、高精度、多功能氨水灌装系统。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种使用氨水分析仪在线分析罐装氨水的系统，其特征在于，包括氨水分析仪、远程控制装置；

所述氨水分析仪包括取样分析模块、留样模块，所述取样分析模块包括正负压发生装置、分析装置、中间储罐，所述中间储罐的进口与出口连接灌装主管路，所述分析装置装设在所述中间储罐上，所述正负压发生装置连接所述中间储罐的一端，所述留样模块包括留样储罐，所述留样储罐的进口和出口连接所述中间储罐；

所述远程控制装置与所述氨水分析仪无线通信连接。

进一步，所述氨水分析仪还包括连接所述中间储罐和所述留样储罐的清洗储罐模块。

进一步，所述取样分析模块还包括装设在所述中间储罐内的第一液位计。

进一步，所述正负压发生装置包括用于使所述中间储罐产生负压的第一真空泵和用于使所述中间储罐产生正压的第二真空泵。

进一步，所述分析装置为音叉密度计，所述音叉密度计的传感部件装设在所述中间储罐内。

进一步，所述留样模块还包括第二液位计、转换阀、注射泵，所述第二液位计装设在所述留样储罐内，所述转换阀和注射泵设置在连接所述留样储罐的进口和所述中间储罐的管路上。

所述氨水分析仪还包括设置在各个管路上控制其通断的多个电磁阀。

进一步，所述远程控制装置包括主机、车牌识别视觉单元、传感器、中控，所述车牌识别视觉单元获取并传送罐车的车牌信息给所述主机，所述传感器设置在所述灌装主管路上检测信号传送到所述主机，所述主机对收到的信号进行数据处理并传送给所述中控。

本发明还提供一种应用上述系统灌装氨水的方法，包括以下步骤：

S1：设备上电待机；

S2：罐车就位：所述车牌识别视觉单元感应到所述罐车后获取并传送所述罐车的车牌信息给所述主机后进行管路对接；

S3：卸载氨水：所述传感器即时工作并将氨水参数信号传送到所述主机；

S4:所述主机接收所述传感器传送的氨水参数信号后发出指令进行以下步骤：

S41：判定是否正常卸载工作，若是则开始计时，氨水参数存储，若

判定数据异常则预警；

S42：取样分析模块工作；

S43：留样模块工作，获取综合样留检；

S44：数据传送主机触摸屏显示、主机数据库存储、中控显示；

S5:卸载结束，流量和分析数据统计，邮件发送到指定用户端。

进一步，在所述取样分析模块、留样模块工作前或工作后调用所述清洗储罐模块对所述中间储罐和/或留样储罐进行清洗。

进一步，步骤S42还包括：

S42-a：清罐：所述正负压发生装置启动使所述中间储罐内产生正压，排出所述中间储罐内可能存留的溶液；到设定时间时自动关闭所述正负压发生装置；

S42-b：取样分析：所述正负压发生装置启动使所述中间储罐内形成负压，所述主管路的氨水溶液进入所述中间储罐，待其容量足够之后，自动关闭所述正负压发生装置，静置预设时间后，所述分析装置开始分析氨水溶液，并即时将数据传送所述主机处理；

S42-c：排液：待所述留样模块完成工作时，所述正负压发生装置使所述中间储罐内产生正压，排出所述中间储罐内的氨水溶液；到设定时间时自动关闭所正负压发生装置。

本发明还提供一种用于控制上述系统的计算机芯片，包括指令收发模块、数据接收模块、数据处理模块，所述指令收发模块与所述取样分析模块、留样模块、清洗储罐模块进行双向指令交互，所述数据接收模块接收各电气元件传送的信号并传送给所述数据处理模块处理。

本发明的有益效果：

本发明提供一种使用氨水分析仪在线分析罐装氨水的系统，在卸载氨水的过程中可通过远程控制按设定要求均匀获取、自动排放氨水样品，并且能够按设定要求自动获取综合样留检、自动检测氨水浓度、温度、密度、流量，避免了人工直接接触氨水，减少氨水对人体的伤害，并且避免人为操作产生的误差。另外，本发明提供的系统根据实际需要还可设定自动在不同节点对取样和留样设备进行清洗，提高氨水测量的精度。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图；

图2为本发明另一实施例的结构示意图；

图3为本发明另一实施例的结构示意图；

图4为本发明又一实施例的管路走向示意图；

图5为本发明再一实施例的控制原理图；

标号说明：1-氨水分析仪11-取样分析模块111-正负压发生装置111a-第一真空泵111b-第二真空泵112-分析装置(音叉密度计)113-中间储罐114-第一液位计12-留样模块121-留样储罐122-第二液位计123-转换阀124-注射泵13-清洗储罐模块131-清洗储罐2-远程控制装置。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”、“一面”、“另一面”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况具体理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合实施例详细阐述本发明的内容。

如图1所示，本发明一实施例提供一种使用氨水分析仪在线分析罐装氨水的系统，包括氨水分析仪1、远程控制装置2。氨水分析仪1包括取样分析模块11、留样模块12，取样分析模块11包括正负压发生装置111、分析装置112、中间储罐113，中间储罐113的进口与出口连接灌装主管路，分析装置112装设在中间储罐113上，正负压发生装置111连接中间储罐113的一端，留样模块12包括留样储罐121，留样储罐121的进口和出口连接中间储罐113。远程控制装置2与氨水分析仪1无线通信连接。

进一步，氨水分析仪1还可以包括清洗储罐模块13。在本发明一实施例中，清洗储罐模块13包括清洗储罐131，清洗储罐131分别连接中间储罐113和留样储罐121，用以输送清洗液对中间储罐113和留样储罐121进行清洗。

进一步，取样分析模块11还包括装设在中间储罐113内的第一液位计114。第一液位计114用于控制中间储罐113内氨水的容量。

进一步，正负压发生装置111包括用于使中间储罐113产生负压的第一真空泵111a和用于使中间储罐113产生正压的第二真空泵111b。第一真空泵111a抽出中间储罐113内空气，使其产生负压。第二真空泵111b向中间储罐113内泵入空气，使其产生正压。在不影响氨水测量结果的前提下，正负压发生装置还可以是其他能够产生正压和负压的装置，如真空发生器等。

进一步，分析装置112为音叉密度计，音叉密度计的传感部件装设在中间储罐113内与氨水接触对其进行温度、密度等参数的测量。分析装置112还可以是其他能够对溶液进行参数测量的装置，例如液体密度计、浓度测量仪、温度传感器等。

进一步，留样模块12还包括第二液位计122、转换阀123、注射泵124，第二液位计122装设在留样储罐121内用于控制溶液的容量，转换阀123和注射泵124设置在连接留样储罐121的进口和中间储罐113的管路上，用于将中间储罐113内的溶液抽取注射到留样储罐121内。

进一步，氨水分析仪1还包括设置在各个管路上控制其通断的多个电磁阀。在本发明一实施例中，中间储罐113的进样管、排样管，连接清洗储罐131和中间储罐113、留样储罐121的管路，连接第一真空泵111a、第二真空泵111b和中间储罐113的管路上均设有电磁阀以控制各个管路的通断。留样储罐121上盖内还可以设置一隐藏通路，该隐藏通路通过溢出管与连接留样储罐出口和中间储罐113的留样排出管连接，溢出管和留样排出管上各设有一个电磁阀。当留样储罐121内装满溶液后，溢出管上的电磁阀打开，使多余的溶液得以经溢出管溢出后从留样排出管排出，避免氨水溢出装置造成浪费和环境污染。留样储罐121底部还可以设置一综合样人工释放口，在意外情况下可以人工释放留样储罐内的溶液。还可以在留样储罐121上盖一侧连接一通气管，并在通气管上设置一电磁阀。通气管联通罐内和罐外，使得内外气压一致，不会导致溶液进入压力过大无法注入。

进一步，远程控制装置2包括主机、车牌识别视觉单元、传感器、中控。车牌识别视觉单元获取并传送罐车的车牌信息给主机，传感器设置在所述灌装主管路上检测信号传送到主机，主机对收到的信号进行数据处理并传送给中控。在本发明一实施例中，车牌识别视觉单元可以是用于拍摄到位罐车车牌的照相机，传感器可以是电磁流量计，主机的信号处理可以包括计算、显示、存储等，主机的电气控制单元可以包括电源模块，网络与通讯模块，视觉识别模块，MCU模块，IO模块等。

下面将对本发明一实施例的使用氨水分析仪灌装氨水的系统的工作过程进行详细阐述。

安装调试完成后，氨水分析仪平时处于上电待机状态。氨水罐车抵达卸载位置后，现场的车牌视觉识别单元自动感应，将识别后的车牌记录并发送消息到中控(相关职能管理部门)；此时，根据实际需求可以设置启动清洗储罐模块工作对中间储罐和留样储罐进行清洗。氨水罐车的卸载管与取样分析模块进样管对接，进行氨水卸载，设置在取样分析模块进样管上的电磁流量计感应到氨水流过管路的动作，自动计量此时氨水的流速并即时发送数据信号到远程控制装置的主机上，由主机的MCU进行流速比对，当流速超过预设数值时，判定为氨水卸载开始，同时记录卸载时间点、卸载实时流速；与此同时，启动取样分析模块、留样模块的周期性工作。取样分析模块动作：电磁阀开启，管路打开，第一真空泵启动，(分析用)中间储罐内的空气被抽出，储罐内形成负压，灌装主管路中的氨水溶液流入中间储罐，容量达到液位计设定位置时，泵和阀都断开；中间储罐内的氨水溶液静置15秒后音叉密度计开始进行氨水温度、密度分析检测，所得到的数据传送到主机，由主机的MCU模块即时进行浓度分析，同时将最终数据(温度、密度、浓度、流速)传送到主机的触摸屏上显示并记录到主机的数据库；与此同时，启动排样动作。排样动作：在氨水溶液分析完成后即时启动第二真空泵及电磁阀，往中间储罐注入空气，形成罐内正压，将罐内氨水溶液排出到主管路中；完成预设时间动作后，取样分析模块进入二次取样分析，周而复始，直至整个氨水溶液卸载完成。留样模块(动作时间节点与取样分析模块同步，直至完成预设留样容量)：在取样分析模块动作后的15秒后，转换阀与注射泵开始工作，中间储罐内的氨水溶液被抽到留样储罐内(转换阀和注射泵停止工作的时间节点是中间储罐内氨水溶液的容量达到液位计设定位置时)。清洗储罐模块工作：卸载结束时，第一真空泵启动，抽出中转储罐内的空气，使得中间储罐内形成负压，同时电磁阀开，清洗液储罐内的清洗液进入中间储罐、留样储罐，完成清洗后排出。清洗储罐的动作可以根据实际需要进行设置，可以不进行清洗，可以在取样开始前和结束后进行清洗，也可以在每个取样周期间进行清洗。数据处理：车牌视觉识别、卸载氨水溶液流速、取样分析关联温度、密度及计算所得浓度比对/计算与判断、预警、显示、存储、传送。

本发明提供的使用氨水分析仪灌装氨水的系统的温度测量范围：-40℃～85℃，浓度范围：0～100％(量程可设置)、测量精度：±0.5％，密度范围：0～2g/ml(量程可设置)、测量精度：0.003g/ml，流速范围：0.1m/s～15m/s，取样速度：0.1ml/min～25ml/min；取样时间设定范围：2～300分钟；取样容量设定范围：30～1000ml，洗罐容量范围：50～500ml，洗罐容量档位：600ml和1000ml，保护液体档位：600ml和1000ml。氨水分析仪的显示界面能同时显示氨水卸载过程的氨水温度、浓度、密度、流量；具有以下功能：1、智能比对、判定氨水浓度、密度是否符合要求，异常时自动报警；2、测量数据存储与传送；3、在氨水卸载过程能按设定要求均匀获取氨水样品并且在不需要时能够自动排放；4、在氨水卸载结束后能自动清洗存样罐；5、卸载车辆车牌识别与记录；5、可通过APP或微信小程序查看仪器当前状态并查阅当前及历史检测数据。

本发明还提供一种应用上述系统灌装氨水的方法，包括以下步骤：

S1：设备上电待机；

S2：罐车就位：车牌识别视觉单元感应到所述罐车后获取并传送所述罐车的车牌信息给主机后进行管路对接；

S3：卸载氨水：传感器(电磁流量计)即时工作并将氨水参数信号传送到主机；

S4:主机接收传感器(电磁流量计)传送的氨水参数信号后发出指令进行以下步骤：

S41：判定是否正常卸载工作，若是则开始计时，氨水参数(例如，流速等)存储，若判定数据异常则预警；

S42：取样分析模块工作；

a：清罐：第一真空泵启动，泵入空气到中间储罐，使得中间储罐内形成正压，同时电磁阀开，使得中间储罐的排液管路通畅，排出中间储罐内可能存留的溶液；设定时间(例如，15秒)，到时自动关闭电磁阀、第一真空泵；

b：取样分析：第二真空泵启动，抽出中间储罐内的空气，使得中间储罐内形成负压，同时电磁阀开，灌装主管路的氨水溶液通过取样管路进入中间储罐，其容量通过第一液位计控制；容量足够之后，第二真空泵、电磁阀关闭，静置设定时间(例如，15秒)后，音叉密度计开始分析氨水溶液的密度、温度，并即时将数据传送主机处理；

c：排液：待留样模块完成工作时，第一真空泵启动，泵入空气到中间储罐，同时电磁阀开，使得中间储罐的排液管路通常，排出中间储罐内的氨水溶液；设定时间(例如，15秒)，到时自动关闭电磁阀、第一真空泵。

S43：留样模块工作，获取综合样留检；

S44：数据传送主机触摸屏显示、主机数据库存储、中控显示；

S5:卸载结束，流量和分析数据统计，邮件发送到指定用户端。

在取样分析模块、留样模块工作前或工作后可调用清洗储罐模块对中间储罐和/或留样储罐进行清洗。

上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施例仅仅是对本发明的优选实施例进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本发明的技术方案作出的各种变化和改进，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种使用氨水分析仪在线分析罐装氨水的系统，其特征在于，包括氨水分析仪、远程控制装置；

所述氨水分析仪包括取样分析模块、留样模块，所述取样分析模块包括正负压发生装置、分析装置、中间储罐，所述中间储罐的进口与出口连接灌装主管路，所述分析装置装设在所述中间储罐上，所述正负压发生装置连接所述中间储罐的一端，所述留样模块包括留样储罐，所述留样储罐的进口和出口连接所述中间储罐；

所述远程控制装置与所述氨水分析仪无线通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种使用氨水分析仪在线分析罐装氨水的系统，其特征在于，所述氨水分析仪还包括连接所述中间储罐和所述留样储罐的清洗储罐模块。

3.根据权利要求1所述的一种使用氨水分析仪在线分析罐装氨水的系统，其特征在于，所述取样分析模块还包括装设在所述中间储罐内的第一液位计。

4.根据权利要求1所述的一种使用氨水分析仪在线分析罐装氨水的系统，其特征在于，所述正负压发生装置包括用于使所述中间储罐产生负压的第一真空泵和用于使所述中间储罐产生正压的第二真空泵。

5.根据权利要求1所述的一种使用氨水分析仪在线分析罐装氨水的系统，其特征在于，所述分析装置为音叉密度计，所述音叉密度计的传感部件装设在所述中间储罐内。

6.根据权利要求1所述的一种使用氨水分析仪在线分析罐装氨水的系统，其特征在于，所述留样模块还包括第二液位计、转换阀、注射泵，所述第二液位计装设在所述留样储罐内，所述转换阀和注射泵设置在连接所述留样储罐的进口和所述中间储罐的管路上。

7.根据权利要求1所述的一种使用氨水分析仪在线分析罐装氨水的系统，其特征在于，所述氨水分析仪还包括设置在各个管路上控制其通断的多个电磁阀。

8.根据权利要求1所述的一种使用氨水分析仪在线分析罐装氨水的系统，其特征在于，所述远程控制装置包括主机、车牌识别视觉单元、传感器、中控，所述车牌识别视觉单元获取并传送罐车的车牌信息给所述主机，所述传感器设置在所述灌装主管路上检测信号传送到所述主机，所述主机对收到的信号进行数据处理并传送给所述中控。

9.一种应用根据权利要求8所述的系统灌装氨水的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：设备上电待机；

S2：罐车就位：所述车牌识别视觉单元感应到所述罐车后获取并传送所述罐车的车牌信息给所述主机后进行管路对接；

S3：卸载氨水：所述传感器即时工作并将氨水参数信号传送到所述主机；

S4:所述主机接收所述传感器传送的氨水参数信号后发出指令进行以下步骤：

S41：判定是否正常卸载工作，若是则开始计时，氨水参数存储，

若判定数据异常则预警；

S42：取样分析模块工作；

S43：留样模块工作，获取综合样留检；

S44：数据传送主机触摸屏显示、主机数据库存储、中控显示；

S5:卸载结束，流量和分析数据统计，邮件发送到指定用户端。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤S42还包括：

S42-a：清罐：所述正负压发生装置启动使所述中间储罐内产生正压，排出所述中间储罐内可能存留的溶液；到设定时间时自动关闭所述正负压发生装置；

S42-b：取样分析：所述正负压发生装置启动使所述中间储罐内形成负压，所述主管路的氨水溶液进入所述中间储罐，待其容量足够之后，自动关闭所述正负压发生装置，静置预设时间后，所述分析装置开始分析氨水溶液，并即时将数据传送所述主机处理；

S42-c：排液：待所述留样模块完成工作时，所述正负压发生装置使所述中间储罐内产生正压，排出所述中间储罐内的氨水溶液；到设定时间时自动关闭所正负压发生装置。

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