CN201255732Y - 水质硬度在线检测装置 - Google Patents

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CN201255732Y CNU2007200156250U CN200720015625U CN201255732Y CN 201255732 Y CN201255732 Y CN 201255732Y CN U2007200156250 U CNU2007200156250 U CN U2007200156250U CN 200720015625 U CN200720015625 U CN 200720015625U CN 201255732 Y CN201255732 Y CN 201255732Y
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张宝东
吴金华
商国胜
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Abstract

本实用新型是一种水质硬度在线检测装置，由参比电极(2)和钙电极(3)组成硬度传感器安装在测量池(1)中，A、B两组软化水通过电磁阀(18)、(19)、(14)切换，分别流入测量池(1)后从溢流管(20)流进排水槽(13)，硬度传感器将水中钙离子浓度转换为电信号，此电信号经过PLC及专用软件处理即可在触摸屏上显示出水质硬度值，当显示硬度值偏差超限时，本装置可实现自动标定，确保测量精度，水质硬度值超标时，本装置能自动发出报警和再生控制信号，使A、B两组软化水装置自动切换运行和再生，确保锅炉安全运行。

Description

水质硬度在线检测装置
所属技术领域
本实用新型涉及一种水质硬度在线检测装置，用于锅炉软化水处理装置上，可连续测量水质硬度，并及时发现水质硬度超标自动报警与自动控制再生，确保锅炉安全运行。
背景技术
目前，传统的锅炉软化水装置对硬度检测都是采用人工定时化验法，每小时化验一次，易造成漏硬不能及时发现，造成锅炉结垢，需定期酸洗，既影响生产又浪费财物。
发明内容
为了实现水质硬度在线自动检测，多年来科学家一直在努力，但始终未能解决。本实用新型提供一种水质硬度在线检测装置，该装置实现了水质硬度在线连续自动检测与数字显示，并自动记录一年的运行数据和曲线，能超限报警与自动控制再生。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：在测量池中连续流入被测量的含钙离子水，测量池中插入电化学硬度测量传感器，即甘汞参比电极和钙离子浓度选择电极组成以下化学电池，甘汞参比电极由玻璃管内充Hg|Hg2Cl2，KCl||组成正电极；钙离子浓度选择电极由硬塑管内充Ag|Ag2Cl2，CaCl2，渗透膜||组成负电极，其产生的电动势与水中钙离子浓度符合能施特方程：电动势E＝E0+(2.303RT/nF)×log[Ca2+]；式中[Ca2+]表示钙离子浓度。因此，只要测出电动势的数值，通过PLC可编程序控制器及测量软件即可计算出水中钙离子浓度，再送到触摸屏进行水质硬度显示与操作，当硬度超限时可发出报警及自动再生控制指令。
本实用新型的有益效果是：可在线连续自动测量与显示水质硬度，自动发出报警与控制再生信号。标准水处理设备设计有一级软化罐和二级软化罐串联使用，本水质硬度在线检测装置，可同时测量两只罐出口的硬度，能充分利用树脂的交换能力，自动选择最佳的再生周期，最大限度的节省盐(Nacl)和水的消耗，大大降低运行成本。本设备可自动定时进行标定，保持测量精度，防止水质硬度漏硬，也可人工输入标准硬度即时标定。
附图说明
图1是本实用新型的的测量电路原理框图。
图1中：1.测量池，2.参比电极，3.钙电极，4.数据采集，5.A/D转换器，6.PLC可编程序控制器，7.触摸屏，8.控制输出器，9.被测水处理装置在图2所示的实施例中，是测量与自动标定的工艺流程图。
图2中：1.测量池，2.参比电极，3.钙电极，10.蒸馏水罐，11.已知硬度标准样水罐，12.搅拌器，13.排水槽，14.进水电磁阀，15.排水电磁阀，16.蒸馏水电磁阀，17.标准样进水电磁阀，18.A组运行进水电磁阀，19.B组运行进水电磁阀，20.溢流管
具体实施方式：
在图2所示实施例中，正常测量时，A、B组软化水分别连续流经电磁阀(18)或(19)，电磁阀(14)进入测量池(1)，水满后从溢流管(20)排入排水槽(13)，在测量池中插入参比电极(2)、钙电极(3)，当软化水含有钙离子时，两只电极间会产生化学电动势，用屏蔽线与图1中数据采集(4)连接，经A/D转换器
(5)转换为数字量，用485通信方式传给PLC(6)，经PLC(6)数字处理及数学运算得出水质硬度值送到触摸屏(7)进行显示与操作，并自动记录一年内的数据和曲线，同时按程序要求启动控制输出器(8)去控制运行工艺流程进行切换，因水处理都是A、B两组轮换工作与再生，所以测量取样水也必须自动轮流切换。
在图2所示的实施例中，测量工作运行一段时间，因测量电极老化，会产生特性漂移，测量的硬度值产生偏差，故测量装置会定时启动自动标定的功能，这时电磁阀(14)自动关闭，暂时停止测量，进入标定程序：第一步：电磁阀(15)打开，放掉测量池中的存水；第二步：关闭电磁阀(15)，打开电磁阀(16)，放蒸馏水进测量池进行清洗，同时开动搅拌器；第三步：开电磁阀(15)，放掉清洗水；第四步：打开电磁阀(17)，放已知硬度的标准水样进测量池，这时PLC(6)会记录下标准水样的电动势E，自动进行数学模型修正校准，这步全过程为30秒；第五步：放掉标准样水，关闭电磁阀(15)，打开电磁阀(14)，恢复继续硬度测量，本设备还设计有人工手动即时标定的功能。

Claims (1)

1、一种水质硬度在线检测装置，它是由参比电极、钙电极、测量池、搅拌器、PLC、触摸屏、蒸馏水罐、已知硬度标准样水罐、电磁阀(14、15、16、17)组成，其特征是：由参比电极和钙电极组成硬度传感器，并安装在测量池中，软化水连续流入测量池并从溢流管排出，而硬度传感器测得电信号与水中钙离子浓度的关系符合能斯特方程，此信号送入PLC进行软件数据处理，结果送给触摸屏显示水质硬度值并输出报警与自动再生控制指令。
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