CN113607675B - 一种用于四氯化钛中杂质在线检测的样品池及检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于四氯化钛中杂质在线检测的样品池及检测系统，样品池包括样品池本体，样品池本体上设有进样口和出样口以及两个对称的检测孔，检测孔上设有用于密封检测孔并安装窗片的密封组件，密封组件包括一级螺栓、环槽垫片、凸台垫片和二级螺栓，一级螺栓与检测孔螺纹密封连接；环槽垫片一端顶在一级螺栓内的环形定位台上，另一端设有环槽；凸台垫片呈环形，中心孔与环槽垫片的通孔对应，凸台垫片的一面设有能够嵌入环槽的环形凸台，将窗片夹在环槽垫片和凸台垫片之间；二级螺栓与一级螺栓螺纹连接，二级螺栓设有中心通孔；检测系统包括样品池、红外检测仪和四氯化钛储罐。本发明实现了四氯化钛的在线检测，且具有良好的密封性和耐腐性。
Description
技术领域
本发明属于四氯化钛有机杂质在线检测领域，具体涉及一种用于四氯化钛中杂质在线检测的样品池及检测系统。
背景技术
我国海绵钛的产量世界最大，但由于精 TiCl4分析测试技术水平低，不能有效的控制精 TiCl4质量，导致所生产的海绵钛产品只能应用于一般工业，在高精尖领域，例如航空航天和军事等工业由于产品质量低而得不到应用，这些高精尖领域的钛市场一直被国外钛厂家牢牢占据，对我国航空航天和军事工业的发展极其不利。
四氯化钛中杂质形成的化合物主要是COS、CO2、COCl2、CS2、C6Cl6、SiCl4、Si2OCl6、TiOCl2、SO2Cl2、SOCl2、VOCl3、CCl4、CH2ClCOCl、CHCl2COCl、CCl3COCl，这些有机杂质都具有明显差异的红外光谱特征，因此可以利用红外法同时测定。
有专利提出了 TiCl4中微量杂质含量的红外分析方法，是离线检测方法，设计了专用样品池，可以实现 TiCl4中微量杂质含量的快速分析，但现场取样和手动注样都很困难，无法避免环境的影响，因系统密封不严，空气中水分会立即与 TiCl4反应生成 TiOCl2，空气中的 CO2、O2也会溶解到 TiCl4中，造成检测结果不准确；同时专用样品池是将窗片直接胶粘在检测孔上，使用中经常出现窗片粘合处开裂、漏液，导致四氯化钛与空气中的水气接触后急速水解，生成强腐蚀性的盐酸烟雾影响检测结果，同时，生产的酸雾也会腐蚀红外检测仪，因此四氯化钛在线检测及其密封性和耐腐性就显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于四氯化钛中杂质在线检测的样品池及检测系统，将产品四氯化钛通过管线直接引入到样品池中，实现四氯化钛中微量杂质的在线检测，实时监控杂质含量的变化，从而指导生产。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种用于四氯化钛中杂质在线检测的样品池，包括样品池本体，样品池本体上设有进样口和出样口，样品池本体上相对的两侧面设有对称的检测孔，所述检测孔上设有用于密封检测孔并安装窗片的密封组件，密封组件包括一级螺栓、环槽垫片、凸台垫片和二级螺栓，所述一级螺栓与检测孔螺纹密封连接，一级螺栓内孔设有环形定位台；所述环槽垫片轴向的一端顶在环形定位台上，另一端设有环槽，环槽中心为通孔；所述凸台垫片呈环形，中心孔与环槽垫片的通孔对应，凸台垫片的一面设有能够嵌入所述环槽的环形凸台，将窗片夹在环槽垫片和凸台垫片之间，且环槽垫片的环槽深度等于窗片的厚度与环形凸台高度之和；所述二级螺栓设有外螺纹，通过外螺纹与一级螺栓内孔的内螺纹螺纹连接，将凸台垫片、窗片和环槽垫片压紧在一级螺栓的内孔中，二级螺栓的中心设有供红外光线穿过的通孔。
所述样品池本体为纯钛锻件整体成型的长方体结构。
所述进样口设置在样品池本体的侧面，所述出样口设置在样品池本体的顶面。
所述环槽垫片为耐蚀橡胶垫片。
所述凸台垫片为四氟垫片。
所述窗片为硒化锌或氯化钠材料制成。
所述一级螺栓和检测孔之间还设有密封圈。
所述二级螺栓的轴端设有便于拆卸的卡槽。
所述样品池本体的底部设有滑槽，用于滑动连接在红外仪器的底座上。
一种用于四氯化钛中杂质在线检测的检测系统，包括所述的样品池，以及红外检测仪和四氯化钛储罐，样品池本体上的进样口通过软管与海绵钛生产的四氯化钛管线连接，出样口通过软管与四氯化钛储罐连接，样品池本体放置在红外检测仪内。
本发明的有益效果是：1、样品池与生产现场四氯化钛管线直接相连，样品连续流入样品池，构成回路，可实时检测四氯化钛中COS、CO2、COCl2、CS2、C6Cl6、SiCl4、Si2OCl6、TiOCl2、SO2Cl2、SOCl2、VOCl3、CCl4、CH2ClCOCl、CHCl2COCl、CCl3COCl等10余种化合物，实现四氯化钛中微量杂质成分的在线检测。
2、样品池和窗片之间采用密封组件连接进行全密封，解决了样品池与窗片由于密封不严产生的漏液等问题，也避免了漏液后的酸雾对红外检测仪的腐蚀。
3、纯钛材质的样品池耐蚀性能强，窗片通过密封组件安装，可定期拆卸更换，操作方便。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明样品池结构的爆炸图；
图3为采用本发明的在线监测系统示意图；
图中标记：1、样品池本体，2、检测孔，3、环槽垫片，4、窗片，5、凸台垫片，6、密封圈，7、一级螺栓，8、二级螺栓，9、进样口，10、出样口，11、红外检测仪底座；100、样品池，200、红外检测仪，300、四氯化钛液，400、四氯化钛储罐。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不作为对发明做任何限制的依据。
参照附图所示，一种用于四氯化钛中杂质在线检测的样品池，包括纯钛材质的样品池本体1，样品池本体1由纯钛锻件制作，一次成型，耐腐蚀性强。样品池本体1为长方体形，其一个侧面和顶面分别设置进样口9和出样口10，进样口9和出样口10分别通过软管和海绵钛生产中的四氯化钛管道连接，需要测试时，打开软管上的阀门，四氯化钛液进入样品池内。样品池本体1的两个相对的侧面上设有两个对称的检测孔2，红外检测仪的红外光经检测孔2穿过样品池，对样品池内的四氯化钛进行杂质的检测。所述检测孔2上设有用于密封检测孔2并安装窗片4的密封组件，密封组件包括一级螺栓7、环槽垫片3、凸台垫片5和二级螺栓8，所述一级螺栓7上套设有密封圈6，并与检测孔2螺纹密封连接，一级螺栓7内孔设有环形定位台；所述环槽垫片3轴向的一端顶在环形定位台上，另一端设有环槽，环槽中心为通孔；所述凸台垫片5呈环形，中心孔与环槽垫片3的通孔对应，凸台垫片5的一面设有能够嵌入所述环槽的环形凸台，将窗片4夹在环槽垫片3和凸台垫片5之间，且环槽垫片3的环槽深度等于窗片4的厚度与环形凸台高度之和，凸台垫片5、窗片4和环槽垫片3装配完成后，环形凸台的侧面与环槽垫片3齐平，形成一个环面，从而有利于二级螺栓8将其压紧在一级螺栓7内，并且进一步提高密封性；所述二级螺栓8设有外螺纹，通过外螺纹与一级螺栓7内孔的内螺纹螺纹连接，将凸台垫片5、窗片4和环槽垫片3压紧在一级螺栓7的内孔中，二级螺栓8的中心设有供红外光线穿过的通孔。
为了确保样品池的密封性和耐腐蚀性，所述环槽垫片3为耐蚀橡胶垫片，所述凸台垫片5为四氟垫片。
所述窗片4为硒化锌或氯化钠等透光性较好的材料制成。
为了方便的拆卸密封组件，所述二级螺栓8的端面上设有十字形卡槽，以便借助工具将二级螺栓8取下，同时也可以旋紧二级螺栓8，以确保检测孔2位置的密封性。
所述样品池本体1的底部设有滑槽，用于滑动连接在红外检测仪底座11上，使用时，可以滑动调整样品池到最佳检测位置。
本发明的样品池在检测时，样品池的进样口9和出样口10分别通过纯钛或四氟材质的软管将样品池并联在四氯化钛的管线上，如图3所示，四氯化钛液300经软管进入样品池100，利用红外检测仪200扫描样品池内四氯化钛样品，实现四氯化钛中COS、CO2、COCl2、CS2、C6Cl6、SiCl4、Si2OCl6、TiOCl2、SO2Cl2、SOCl2、VOCl3、CCl4、CH2ClCOCl、CHCl2COCl、CCl3COCl等10余种杂质的在线检测，检测后四氯化钛样品进入四氯化钛储罐400，四氯化钛的管线上加装氮气吹扫管，定期冲洗管线，防止颗粒物堵塞。
实施本发明所述的一种用于四氯化钛中杂质在线检测的样品池，通过测试，使用效果好，测样数据稳定，可实现耐腐蚀性液体的在线检测，有效控制产品质量。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，所属领域的普通技术人员应当理解，参照上述实施例可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换均在申请待批的权利要求保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于四氯化钛中杂质在线检测的样品池，包括样品池本体，样品池本体上设有进样口和出样口，其特征在于：样品池本体上相对的两侧面设有对称的检测孔，所述检测孔上设有用于密封检测孔并安装窗片的密封组件，密封组件包括一级螺栓、环槽垫片、凸台垫片和二级螺栓，所述一级螺栓与检测孔螺纹密封连接，一级螺栓内孔设有环形定位台；所述环槽垫片轴向的一端顶在环形定位台上，另一端设有环槽，环槽中心为通孔；所述凸台垫片呈环形，中心孔与环槽垫片的通孔对应，凸台垫片的一面设有能够嵌入所述环槽的环形凸台，将窗片夹在环槽垫片和凸台垫片之间，且环槽垫片的环槽深度等于窗片的厚度与环形凸台高度之和；所述二级螺栓设有外螺纹，通过外螺纹与一级螺栓内孔的内螺纹螺纹连接，将凸台垫片、窗片和环槽垫片压紧在一级螺栓的内孔中，二级螺栓的中心设有供红外光线穿过的通孔；所述二级螺栓的轴端设有便于拆卸的卡槽；样品池本体上的进样口通过软管与海绵钛生产的四氯化钛管线连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于四氯化钛中杂质在线检测的样品池，其特征在于：所述样品池本体为纯钛锻件整体成型的长方体结构。
3.根据权利要求2所述的一种用于四氯化钛中杂质在线检测的样品池，其特征在于：所述进样口设置在样品池本体的侧面，所述出样口设置在样品池本体的顶面。
4.根据权利要求1所述的一种用于四氯化钛中杂质在线检测的样品池，其特征在于：所述环槽垫片为耐蚀橡胶垫片。
5.根据权利要求1或4所述的一种用于四氯化钛中杂质在线检测的样品池，其特征在于：所述凸台垫片为四氟垫片。
6.根据权利要求1所述的一种用于四氯化钛中杂质在线检测的样品池，其特征在于：所述窗片为硒化锌或氯化钠材料制成。
7.根据权利要求1所述的一种用于四氯化钛中杂质在线检测的样品池，其特征在于：所述一级螺栓和检测孔之间还设有密封圈。
8.根据权利要求1所述的一种用于四氯化钛中杂质在线检测的样品池，其特征在于：所述样品池本体的底部设有滑槽，用于滑动连接在红外仪器的底座上。
9.一种用于四氯化钛中杂质在线检测的检测系统，其特征在于：包括如权利要求1～8任一项所述的样品池，以及红外检测仪和四氯化钛储罐，出样口通过软管与四氯化钛储罐连接，样品池本体放置在红外检测仪内。
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