CN204241334U - 一种不锈钢退火酸洗机组硫酸钠浓度监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种不锈钢退火酸洗机组硫酸钠浓度监测装置，其特征在于：包括测量筒、流入管道、流出管道和控制器，在流入管道上安装有流入电磁阀，在流出管道上安装有流出电池阀，其中，控制器包括插装于所述测量筒的顶部的密度传感器和密度传感器、微处理器、与该微处理器连接的定时器和人机界面，另外，流入电磁阀和流出电磁阀与所述微处理器相连。本实用新型能够自动适时监测硫酸钠溶液的浓度，降低了人工操作的劳动强度，节约了人工劳动力，在简化硫酸钠溶液的检测步骤的同时，由于能够对硫酸钠溶液进行实时监测，提高了硫酸钠溶液的检测精度。

Description

一种不锈钢退火酸洗机组硫酸钠浓度监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种监测装置，特别是一种不锈钢退火酸洗机组硫酸钠浓度监测装置。

背景技术

目前，国际上普遍采用硫酸钠电解技术去除不锈钢表面上的氧化皮，这种方法在不锈钢冷带退火酸洗机组中更为普遍。主要原因在于硫酸钠电解处理具有速度快、效率高、表面质量好的特点。而影响电解效果的主要因素有硫酸钠浓度、电解电流、电流密度以及电极板之间的距离，其中，硫酸钠浓度是所有因素中最难监测的，因此，做好硫酸钠浓度的监测时确保电解效率及带钢表面质量的关键。

通常，硫酸钠溶液的浓度直接测量相对较难，实验室常用称量经沉淀烘干的固体硫酸钠来计算浓度，这种方法在工业上是无法广泛应用。在工业上，一般采用密度计测量溶液密度，再通过密度与浓度对照表达到一个大概浓度值，进而使得工业上硫酸钠浓度的监测就直接转变为密度的监测。同时，由于硫酸钠随温度变化而溶解度也会发生变化，使得相同密度不同温度的浓度值也是完全不一样的，因此，这就需要密度进行及时测量，以达到相对准确的浓度值。

对于不锈钢退火酸洗机组，在正常生产时，需要不定时进行排废，以降低硫酸钠溶液里泥量，在排废后，通过加水补充液位，从而导致了硫酸钠溶液的浓度不时地下降，在浓度降低后，需要及时通过行车吊运的方式添加固体硫酸钠，以维持硫酸钠溶液的硫酸钠浓度。因此，在不锈钢退火酸洗机组中，需要定时对硫酸钠浓度进行检测。

而对硫酸钠浓度进行检测，首先需要先对硫酸钠的密度进行检测。在不锈钢退火酸洗机组中，一般首先采用玻璃量筒取样后，将其放置在地面上，再将密度计放入量筒，读取当前溶液的密度值，这种方法在实际应用中，常常面临很多问题，影响密度正常检测。主要问题表现为：a、玻璃量筒是易碎品，且隔热效果很差，同时，由于样本温度一般保持在75℃左右，取样时有烫伤的危险，造成量筒经常损坏，另外，由于量筒内的样本散热速度快，如果取样和测量的时间差过长，溶液温度发生变化也就会直接影响测量结果；b、由于密度计是玻璃制品，在实际使用过程中，经常需要将密度计放入量筒或者从量筒中取出，在此过程中，密度计同样经常会发生损坏，造成硫酸钠溶液密度无法按常规进行检测，从而影响带钢表面质量和吨钢成本。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种不锈钢退火酸洗机组硫酸钠浓度进行自动化监测的不锈钢退火酸洗机组硫酸钠浓度装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种不锈钢退火酸洗机组硫酸钠浓度监测装置，该浓度监测装置安装在循环泵出口的循环管道与废水坑之间，其特征在于：包括竖直设置的测量筒和与该测量筒连接的控制器，在循环泵出口的循环管道上连接有流入管道，该流入管道与该测量筒的顶部相通，在该测量筒的底部连接有与废水坑连通的流出管道，在流入管道上安装有流入电磁阀，在流出管道上安装有流出电池阀，所述控制器包括：

微处理器，用于对信号进行运算处理；

密度传感器，插装于所述测量筒的顶部，用于对测量筒内的硫酸钠溶液进行密度信号采集；

温度传感器，插装于所述测量筒的顶部，用于对测量筒内的硫酸钠溶液进行温度信号采集；

密度变送器，使所述密度传感器经过它和所述微处理器的一检测信号输入端相连，用于将密度传感器的输出信号转变为可被微处理器识别的信号；

温度变送器，使所述温度传感器经过它和所述微处理器的一检测信号输入端相连，用于将温度传感器的输出信号转变为可被微处理器识别的信号；

定时器，与所述微处理器的一信号输入端相连，用于对流入电磁阀和流出电磁阀的开启或者关闭状态选择进行时间计算；

数据存储单元，连接于所述微处理器，用于存储数据；

此外，所述流入电磁阀和流出电磁阀分别与所述微处理器的各自信号输出端相连。

作为改进，所述控制器集成于所述测量筒上，以提高监测装置的结构的整体性。

再改进，还包括连接于所述微处理器的报警单元，便于操作人员及时添加硫酸钠固体。

再改进，所述测量筒的顶部设置有分别固定温度传感器和密度传感器的导向柱，方便密度传感器和温度传感器的上下移动。

其中，优选地，所述流入管道和流出管道的直径为25～35mm，适当的管道直径能够在满足溶液流过的同时，有效防止因硫酸钠结晶而堵塞管道，另外，还可以讲测量筒中的其它杂质，通过管道直接排放出去至废水坑，防止其对硫酸钠浓度的正常监测造成影响。

所述测量筒的直径为50～80mm。

再改进，所述测量筒的底部设置有支架，便于测量筒的安放。

再改进，所述测量筒的外壁上设置有隔热层，由于温度对硫酸钠溶液的浓度具有很大的影响，隔热层有效防止测量筒内硫酸钠溶液的温度下降，提高了浓度测量的准确性。

与现有技术相比，由于本实用新型的优点在于：本实用新型硫酸钠溶液的监测过程为，人机界面具有设置监测装置的定时检测的时间间隔的功能，当到达设定的检测时刻时，控制器控制流入电磁阀打开的同时流出电磁阀关闭，硫酸钠溶液流入测量筒内，溶液注满整个测量筒后，温度传感器和密度传感器同时测量溶液内的温度值和密度值，温度传感器和密度传感器测量得到的数值分别经过温度变送器和密度变送器，将测量的温度值和密度值转变成控制器可以识别的温度信号和密度信号，由于硫酸钠溶液的浓度跟其温度和密度密切相关，对于特定的温度和密度存在相应的浓度关系，控制器中的微处理器根据测量得到的温度信号和密度信号，按照硫酸钠溶液的温度、密度跟浓度之间的对照关系，得到出硫酸钠溶液的浓度值，最终，该浓度值将显示在人机界面上，从而实现了硫酸钠溶液的浓度的自动测量功能，当需要进行下一次的浓度测量之前，控制器控制流入电磁阀关闭的同时流出电磁阀打开，从而将测量筒内的硫酸钠溶液排出至废水坑，排完后，流出电磁阀重新关闭，整个监测装置进入下一次浓度测量的准备阶段。本实用新型的监测装置安装后，避免了人工接触测量筒的需要，彻底消除了原来取样烫伤的危险，在避免了测量筒因人为损坏的同时，防止了操作人员受硫酸钠溶液高温烫伤的可能，另外，本实用新型的监测装置能够自动适时监测硫酸钠溶液的浓度，降低了人工操作的劳动强度，节约了人工劳动力，同时使得测量过程变得十分方便，由于能够对硫酸钠溶液进行实时监测，测量的及时性得到保障，提高了硫酸钠溶液的检测精度。

附图说明

图1是本实用新型实施例中不锈钢退火酸洗机组硫酸钠浓度监测装置的结构框图；

图2是本实用新型实施例中不锈钢退火酸洗机组硫酸钠浓度监测装置的结构示意图；

图3是图2将控制器集成于测量筒上的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中不锈钢退火酸洗机组硫酸钠浓度监测装置安装在酸洗机组上的结构示意图；

图5是硫酸钠溶液的温度、密度跟硫酸钠浓度的对照表。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1至5所示，本实施中的不锈钢退火酸洗机组硫酸钠浓度监测装置，包括测量筒4、流入管道2、流出管道5、流入电磁阀15、流出电磁阀16、温度传感器11、密度传感器12、温度变送器13、密度变送器14、控制器1等。

其中，该浓度监测装置安装在循环泵出口的循环管道与废水坑之间，测量筒4竖直设置，控制器1与该测量筒4连接，在循环泵出口的循环管道上连接有流入管道2，该流入管道2与该测量筒4的顶部相通，在该测量筒4的底部连接有与废水坑连通的流出管道5，流入电磁阀15安装在流入管道2上，流出电池阀16安装在流出管道6上，控制器1包括：

微处理器10，用于对信号进行运算处理；

密度传感器12，插装于测量筒4的顶部，用于对测量筒4内的硫酸钠溶液进行密度信号采集；

温度传感器11，插装于所述测量筒4的顶部，用于对测量筒4内的硫酸钠溶液进行温度信号采集；

密度变送器14，使密度传感器12经过它和微处理器10的一检测信号输入端相连，用于将密度传感器12的输出信号转变为可被微处理器10识别的信号；

温度变送器13，使温度传感器11经过它和微处理器10的一检测信号输入端相连，，用于将温度传感器11的输出信号转变为可被微处理器10识别的信号；

定时器19，与微处理器10的一信号输入端相连，用于对流入电磁阀15和流出电磁阀16的开启或者关闭状态选择进行时间计算；

数据存储单元110，连接于微处理器10，用于存储数据；

人机界面17，连接于微处理器10，用于显示由微处理器10根据采集到的温度信号和密度信号计算出的硫酸钠溶液的浓度值，另外，该人机界面17还可以实现对硫酸钠浓度监测进行控制操作；

此外，流入电磁阀15和流出电磁阀16分别与微处理器10的各自信号输出端相连。

优选地，流入管道2和流出管道5的直径为25～35mm，更优选地，流入管道2和流出管道5的直径为30mm，适当的管道直径能够在满足溶液流过的同时，有效防止因硫酸钠结晶而堵塞管道，另外，还可以讲测量筒4中的其它杂质，通过管道直接排放出去至废水坑，防止其对硫酸钠浓度的正常监测造成影响。

测量筒4采用直径为50～80mm，高度400mm的PP管，底部用PP板焊接。

为了提高监测装置的结构的整体性，控制器1集成于测量筒4上。

为了便于操作人员及时添加硫酸钠固体，不锈钢退火酸洗机组硫酸钠浓度监测装置还包括有连接于微处理器10的报警单元18。

另外，测量筒4的顶部设置有分别固定温度传感器11和密度传感器12的导向柱3，方便密度传感器12和温度传感器11的上下移动。

此外，测量筒4的底部设置有支架6，便于测量筒4的安放。

最后，测量筒4的外壁上设置有隔热层，由于温度对硫酸钠溶液的浓度具有很大的影响，隔热层有效防止测量筒4内硫酸钠溶液的温度下降，提高了浓度测量的准确性

本实用新型的不锈钢退火酸洗机组硫酸钠浓度监测装置的工作原理为：

人机界面17具有设置监测装置的定时检测的时间间隔的功能，当到达设定的检测时刻时，控制器1控制流入电磁阀15打开的同时流出电磁阀16关闭，硫酸钠溶液流入测量筒4内，溶液注满整个测量筒4后，温度传感器11和密度传感器12同时测量溶液内的温度值和密度值，温度传感器11和密度传感器12测量得到的数值分别经过温度变送器13和密度变送器14，将测量的温度值和密度值转变成控制器1可以识别的温度信号和密度信号，由于硫酸钠溶液的浓度跟其温度和密度密切相关，对于特定的温度和密度存在相应的浓度关系，控制器1中的微处理器10根据测量得到的温度信号和密度信号，按照硫酸钠溶液的温度、密度跟浓度之间的对照关系，得到出硫酸钠溶液的浓度值，最终，该浓度值将显示在人机界面17上，从而实现了硫酸钠溶液的浓度的自动测量功能，当需要进行下一次的浓度测量之前，控制器1控制流入电磁阀15关闭的同时流出电磁阀16打开，从而将测量筒4内的硫酸钠溶液排出至废水坑，排完后，流出电磁阀16重新关闭，整个监测装置进入下一次浓度测量的准备阶段。本实用新型的监测装置安装后，避免了人工接触测量筒4的需要，彻底消除了原来取样烫伤的危险，在避免了测量筒4因人为损坏的同时，防止了操作人员受硫酸钠溶液高温烫伤的可能，另外，本实用新型的监测装置能够自动适时监测硫酸钠溶液的浓度，降低了人工操作的劳动强度，节约了人工劳动力，同时使得测量过程变得十分方便，由于能够对硫酸钠溶液进行实时监测，测量的及时性得到保障，提高了硫酸钠溶液的检测精度。

此装置安装以后，测量筒4不需再次购买，传感器的损耗大幅降低，硫酸钠密度得到有效监控，带钢表面质量进一步提高，同时由于密度处于受控状态，相应电流设定值也进一步得到优化，有效降低了机组电力消耗，全年吨钢电力消耗下降近3度。经有关员工反馈，有了该监测装置后，测量过程非常方便，员工不再因主观因素而不进行测量。

Claims (8)

1.一种不锈钢退火酸洗机组硫酸钠浓度监测装置，该浓度监测装置安装在循环泵出口的循环管道与废水坑之间，其特征在于：包括竖直设置的测量筒和与该测量筒连接的控制器，在循环泵出口的循环管道上连接有流入管道，该流入管道与该测量筒的顶部相通，在该测量筒的底部连接有与废水坑连通的流出管道，在流入管道上安装有流入电磁阀，在流出管道上安装有流出电池阀，所述控制器包括：

微处理器，用于对信号进行运算处理；

密度传感器，插装于所述测量筒的顶部，用于对测量筒内的硫酸钠溶液进行密度信号采集；

温度传感器，插装于所述测量筒的顶部，用于对测量筒内的硫酸钠溶液进行温度信号采集；

密度变送器，使所述密度传感器经过它和所述微处理器的一检测信号输入端相连，用于将密度传感器的输出信号转变为可被微处理器识别的信号；

温度变送器，使所述温度传感器经过它和所述微处理器的一检测信号输入端相连，用于将温度传感器的输出信号转变为可被微处理器识别的信号；

定时器，与所述微处理器的一信号输入端相连，用于对流入电磁阀和流出电磁阀的开启或者关闭状态选择进行时间计算；

数据存储单元，连接于所述微处理器，用于存储数据；

此外，所述流入电磁阀和流出电磁阀分别与所述微处理器的各自信号输出端相连。

2.根据权利要求1所述的不锈钢退火酸洗机组硫酸钠浓度监测装置，其特征在于：所述控制器集成于所述测量筒上。

3.根据权利要求1或2所述的不锈钢退火酸洗机组硫酸钠浓度监测装置，其特征在于：还包括连接于所述微处理器的报警单元。

4.根据权利要求3所述的不锈钢退火酸洗机组硫酸钠浓度监测装置，其特征在于：所述测量筒的顶部设置有分别固定温度传感器和密度传感器的导向柱。

5.根据权利要求4所述的不锈钢退火酸洗机组硫酸钠浓度监测装置，其特征在于：所述流入管道和流出管道的直径为25～35mm。

6.根据权利要求5所述的不锈钢退火酸洗机组硫酸钠浓度监测装置，其特征在于：所述测量筒的直径为50～80mm。

7.根据权利要求6所述的不锈钢退火酸洗机组硫酸钠浓度监测装置，其特征在于：所述测量筒的底部设置有支架。

8.根据权利要求7所述的不锈钢退火酸洗机组硫酸钠浓度监测装置，其特征在于：所述测量筒的外壁上设置有隔热层。