CN205786332U - 一种氟化物在线监测仪两阀夹断型精确计量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种氟化物在线监测仪两阀夹断型精确计量装置，它涉及一种计量设备。蠕动泵的下端管路上安装有计量管，液体检测器固定在液体检测器安装座上，计量管通过上公共管与上三通阀连接，三通阀与下三通阀之间连接有常开阀长夹管及常开阀短夹管，下三通阀通过下公共管与多通道阀连接，多通道阀通过比色池管道连接至比色池，色池管道与比色池的安装连接处设置有防止试剂逆流的防止回流阀。本实用新型计量准确，提高了氟离子自动监测仪计量精度，扩大了氟化物在线监测仪器的适用范围，减少了氟离子自动监测仪的取液时间，故障率低，易维护，使用寿命更长。

Description

一种氟化物在线监测仪两阀夹断型精确计量装置

技术领域

本实用新型涉及的是一种计量设备，具体涉及一种氟化物在线监测仪两阀夹断型精确计量装置。

背景技术

氟化物广泛存在于自然界中，天然水中氟化物质量浓度一般为0.2-0.5 mg/L，一些流经含氟矿层的地下水可达2-5 mg/L 或更高，氟是人体必须的微量元素之一，成人每天需摄入2-3 mg氟。而人体摄入过多的氟，也会导致急性或慢性氟中毒, 主要表现为牙斑釉和氟骨症。生活饮用水卫生标准(GB 5750-1985)规定了生活饮用水的氟质量浓度应≤1mg/L。而计量是氟离子检测中的最核心部分，一个氟离子监测仪的参数70%以上取决于仪器的计量精度，比如最低检出限、测量精度、示值误差、重复性等，一个仪器的计量精度同时还决定了此仪器的应用范围。

传统的计量方式采用粗光电管检测液位的方式，此方式通过蠕动泵负压的方式提取液体，由于蠕动泵的脉冲性即抽取液体体积增速不平滑，导致计量液位误差较大；且传统计量方式中因抽取液体过程中产生的气泡易造成液位误判，气泡常常产生于液体的前一位置，一旦出现了液位误判，将使计量完全不准确，导致测量失败，传统计量中当溶液抽水到底部时，一旦试剂有漂浮物和沉淀漂浮物必将抽入到比色瓶中；因为传统的计量方式仅仅采用了光电计量(以水样到位挡光)，无法加入取液时间计量检测，对计量结果有很大影响，没有误判断屏蔽功能；此外，由于传统计量系统采用负压抽取光电计量方式，因此液体浓度和流动性差别将导致计量有误差；

综上，传统的计量装置不仅准确度低，故障率更高，需要经常维护，维护成本高，使用寿命短，为了解决上述问题，设计一种新型的氟化物在线监测仪两阀夹断型精确计量装置还是很有必要的。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种氟化物在线监测仪两阀夹断型精确计量装置，结构简单，设计合理，计量准确，提高了氟离子自动监测仪计量精度，扩大了氟化物在线监测仪器的适用范围，减少了氟离子自动监测仪的取液时间，故障率低，易维护，使用寿命更长，易于推广使用。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种氟化物在线监测仪两阀夹断型精确计量装置，包括蠕动泵系统、由计量管、液体检测器、液体检测器安装座组成的液体检测系统、由上公共管、上三通阀、常开阀长夹管、常开阀短夹管、下三通阀、下公共管、多通道阀、比色池管道组成的多位阀系统和比色池组成的加热消解比色系统，蠕动泵系统由管路外侧设置的用于进样的蠕动泵组成，蠕动泵的下端管路上安装有计量管，液体检测器固定在液体检测器安装座上，计量管通过上公共管与上三通阀连接，三通阀与下三通阀之间连接有常开阀长夹管及常开阀短夹管，下三通阀通过下公共管与多通道阀连接，多通道阀通过比色池管道连接至比色池，色池管道与比色池的安装连接处设置有防止试剂逆流的防止回流阀。

作为优选，所述的上三通阀、下三通阀上均设置有两个常开阀口和一个常闭阀口，上三通阀、下三通阀中的一个常开阀口之间连接有常开阀长夹管，上三通阀、下三通阀中的另一个常开阀口分别与上公共管、下公共管连接，上三通阀、下三通阀中的常闭阀口之间连接有常开阀短夹管。

作为优选，所述的多通道阀采用内部为陶瓷旋转芯的旋转选通阀结构，多通道阀上设置有编号为a-j的十个多位阀口和一个编号为k的公共阀口，公共阀口通过下公共管连接至下三通阀的一个常开阀口，编号为b-f的五个多位阀口分别通过管道连接至蒸馏水瓶、显色剂瓶、标样瓶、乙酸和硝酸镧混合液瓶和废液瓶，编号为j的多位阀口与色池管道连接，通过多通道阀选择启闭水样或试剂管路控制进样。

作为优选，所述的上三通阀、下三通阀均采用聚四氟乙烯阀体，上公共管、常开阀长夹管、常开阀短夹管、下公共管、比色池管道以及装置中所有连接的管道均采用聚四氟乙烯管。

作为优选，所述的计量装置还设置有微机或PLC控制系统，液体检测器与微机或PLC控制系统连接，微机或PLC控制系统与蠕动泵、上三通阀、下三通阀及多通道阀连接，微机或PLC通过电机带动蠕动泵提供提液动力，通过液体检测器把信息交付给微机或PLC控制系统。

作为优选，所述的计量装置用在氟离子在线监测仪上，用于精确氟离子检测上，当仪器测试氟离子时候，水样和试剂通过多通道阀的转动选择到需要取液的阀口，蠕动泵转动抽取水样和试剂，再通过两个三通阀的公共端和两个三通阀的常开阀口，液体检测器检测到液体后，停止转动，两个三通阀同时通电工作，则三通阀的常闭阀口打开，常开阀口关闭，这样两个电磁阀的常开口间就有一段水样，此为计量水样或试剂的量，然后蠕动泵反转，多通道阀旋转到废液口，取液系统则中的液体，通过液体检测器，上三通阀的常闭口，与计量水样或试剂平行的管路，下三通阀以及下管路，再通过多通道阀的废液口将管道中不是计量的水样或试剂排入到废液桶中，蠕动泵停止转动，多位阀转动到比色池，打开连个三通阀的常开口，蠕动泵反转，则水样通过多位阀口送入到比色池中，此过程完成一次计量。

此外，本实用新型还具有等比例取样的功能，当取水样或试剂一种是另一种的若干倍的时候，比如测试过程中水样使用量是显色剂的5倍，则取显色剂的时候用上面的流程，而抽取水样的时候，首先关闭两个三通阀的常开口，打开常闭口，常开口关闭，水样从长闭口进入，液体检测器检测到水位，常闭阀关闭，蠕动泵反转，则多余的液体从短的一段管路排液到废液桶。然后多通道阀转到比色池，蠕动泵反转，长管中的液体就加入到比色池，此缩短了加液时间。

本实用新型的有益效果：(1)采用两段硬管之间的容量作为计量体积，提高了传统光电计量方式的精确性，计量重复性小；

(2)取液过程中只保留了中间段的试剂，有效的避免了前端的漂浮物和后端的沉淀物的弊端，提高计量准确性；

(3)具有误判断屏蔽功能，可以使用时间和光电检测双重检测方案确认，不会误判；

(4)采用了可变容积的方式，减少了仪器的取液时间，效率更高；

(5)具有更低故障率、更少的时间以及更高的性价比和准确度，通道灵活多样，大大降低了维护量和维护成本，耐用性能优，使用寿命长。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

参照图1，本具体实施方式采用以下技术方案：一种氟化物在线监测仪两阀夹断型精确计量装置，包括蠕动泵系统、由计量管2、液体检测器3、液体检测器安装座4组成的液体检测系统、由上公共管5、上三通阀6、常开阀长夹管7、常开阀短夹管8、下三通阀9、下公共管10、多通道阀11、比色池管道12组成的多位阀系统和比色池13组成的加热消解比色系统，蠕动泵系统由管路外侧设置的用于进样的蠕动泵1组成，蠕动泵1的下端管路上安装有计量管2，液体检测器3固定在液体检测器安装座4上，计量管2通过上公共管5与上三通阀6连接，三通阀6与下三通阀9之间连接有常开阀长夹管7及常开阀短夹管8，下三通阀9通过下公共管10与多通道阀11连接，多通道阀11通过比色池管道12连接至比色池13，色池管道12与比色池13的安装连接处设置有防止试剂逆流的防止回流阀19。

值得注意的是，所述的上三通阀6、下三通阀9上均设置有两个常开阀口和一个常闭阀口，上三通阀6、下三通阀9中的一个常开阀口之间连接有常开阀长夹管7，上三通阀6、下三通阀9中的另一个常开阀口分别与上公共管5、下公共管10连接，上三通阀6、下三通阀9中的常闭阀口之间连接有常开阀短夹管8。

值得注意的是，所述的多通道阀11上设置有编号为a-j的十个多位阀口和一个编号为k的公共阀口，公共阀口通过下公共管10连接至下三通阀9的一个常开阀口，编号为b-f的五个多位阀口分别通过管道连接至蒸馏水瓶14、显色剂瓶15、标样瓶16、乙酸和硝酸镧混合液瓶17和废液瓶18，编号为j的多位阀口与色池管道12连接，通过多通道阀11选择启闭水样或试剂管路控制进样。

此外，所述的上三通阀6、下三通阀9均采用聚四氟乙烯阀体，上公共管5、常开阀长夹管7、常开阀短夹管8、下公共管10、比色池管道12以及装置中所有连接的管道均采用聚四氟乙烯管，耐腐蚀、结构稳定，不与酸和碱反应，在氟离子检测中不会带来外来物质影响测试；同时多通道阀11采用旋转选通阀结构，阀体灵活，体积小，液体死区存液少，多通道阀11内部与试剂接触面为陶瓷旋转芯，耐酸碱腐蚀，保证了系统在提取试剂的时候不会与试剂反应。

本具体实施方式还设置有微机或PLC控制系统，液体检测器3与微机或PLC控制系统连接，微机或PLC控制系统与蠕动泵1、上三通阀6、下三通阀9及多通道阀11连接，微机或PLC通过电机带动蠕动泵提供提液动力，通过液体检测器把信息交付给微机或PLC控制系统。

本具体实施方式的具体工作和计量流程：在水样计量过程中，系统控制中心PLC或微机控制多通道阀11转动到多位阀口b，即水样阀口与公共阀口k导通，接着PLC或微机控制蠕动泵1转动水样经过下面的水样管通过多位阀口b和公共阀口k，再通过下公共管10进入下三通阀9，再通过常开阀长夹管7进入上三通阀6，经过上公共管5再流入计量管2，一旦液体检测器3检测到水样，蠕动泵1停止转动，PLC或微机控制打开上三通阀6、下三通阀9两个三通阀的常开阀口关闭，常闭阀口打开，多通道阀11转到多位阀口f，蠕动泵1反转，排上公共管5和下公共管10的液体到废液瓶18；关闭上三通阀6、下三通阀9两个三通阀的常闭阀口，打开两个三通阀的常开阀口，排完后蠕动泵1停止转动，多通道阀11转到多位阀口j，蠕动泵1反转，把常开阀长夹管7中的计量水样加入到比色池13中，此完成一次试剂的加入。

当取乙酸和硝酸镧混合液的时候，系统控制中心PLC或微机控制多通道阀11转动到多位阀口e，即乙酸和硝酸镧混合液阀口与公共阀口k导通，接着PLC或微机控制蠕动泵1转动水样经过下面的乙酸和硝酸镧混合液管通过多位阀口e和公共阀口k，再通过1下公共管10进入下三通阀9，再通过常开阀长夹管7进入上三通阀6，经过上公共管5再流入计量管2，一旦液体检测器3检测到水样蠕动泵1停止转动，PLC或微机控制打开上三通阀6、下三通阀9两个三通阀的常开阀口关闭，常闭阀口打开，多通道阀11转到阀口f，蠕动泵1反转，排上公共管5和下公共管10的液体到废液瓶18；关闭上三通阀6、下三通阀9两个三通阀的常闭阀口，打开两个三通阀的常开阀口，排完后蠕动泵1停止转动，多通道阀11转到多位阀口j，蠕动泵1反转，把常开阀长夹管7中的计量乙酸和硝酸镧混合液加入到比色池13中，此完成一次试剂的加入。

本具体实施方式为一种水质检测或监测中氟化物在线自动监测仪器进液体积精确计量的装置，采用PLC控制技术把化学、光、机、电融合在一起，采用两段硬管之间的容量作为计量体积，提高了传统光电计量方式的精确性，以传统计量方式测算，其体积计量的重复性远大于2%，而用此装置的计量方式，计量的重复性小于1%。

采用两阀夹断型计量方式，此液体取整段计量液体的中间部分，可以很好的避免这种弊端，因为在取液过程中只保留了中间段的试剂，有效的避免了前端的漂浮物和后端的沉淀物；与传统的计量方式相比，在测试过程中除了光电计量，还可以加上误判断屏蔽，因为抽取的计量的液体为中间段液体，则抽取过程中试剂的总试剂体积容量的多少对计量的结果没有影响，因此在抽取液体的时候，可以使用时间和光电检测双重检测方案确认，即当检测时间没有达到设置的时间，即使出现光电信号系统不会误判为取到试剂，此外，由于两阀间的管道为硬质聚四氟乙烯管，不会因负压变的变形，在计量的时候体积变化非常小，故而计量准确；本装置可以实现故障自我整断，也具有结构上自动清除误差的功能。

本具体实施方式采用了可变容积的方式，当水样加入量为硝酸镧5倍时，可以采用长管取水样即常闭口取水样，短管取硝酸镧，截取管路时，可以将把长管截成短管的5倍，如果水样加入量为硝酸镧的6倍的时候，可以将把长管截成短管的6倍，如此减少了仪器的取液时间。

本具体实施方式设计新颖，提高了氟离子自动监测仪计量精度，扩大了氟化物在线监测仪器的适用范围，减少了氟离子自动监测仪的取液时间，具有更低故障率、更低维护量、更少的时间以及更高的性价比和准确度，更具体，一方面利用先进的计量、取液系统克服了蠕动泵流量不稳定造成的误差，同时也实现了微量试剂的精确定量，大大减少了试剂使用量，通道灵活多样，大大降低了维护量和维护成本，与目前市场上水质分析仪的普通单体电磁阀相比较，具有死体积少、防腐性能高、故障率低、使用寿命长、易维护更换等优点，实用性强，具有广阔的市场应用前景。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种氟化物在线监测仪两阀夹断型精确计量装置，其特征在于，包括蠕动泵系统、由计量管(2)、液体检测器(3)、液体检测器安装座(4)组成的液体检测系统、由上公共管(5)、上三通阀(6)、常开阀长夹管(7)、常开阀短夹管(8)、下三通阀(9)、下公共管(10)、多通道阀(11)、比色池管道(12)组成的多位阀系统和比色池(13)组成的加热消解比色系统，蠕动泵系统由管路外侧设置的用于进样的蠕动泵(1)组成，蠕动泵(1)的下端管路上安装有计量管(2)，液体检测器(3)固定在液体检测器安装座(4)上，计量管(2)通过上公共管(5)与上三通阀(6)连接，三通阀(6)与下三通阀(9)之间连接有常开阀长夹管(7)及常开阀短夹管(8)，下三通阀(9)通过下公共管(10)与多通道阀(11)连接，多通道阀(11)通过比色池管道(12)连接至比色池(13)。

2.根据权利要求1所述的一种氟化物在线监测仪两阀夹断型精确计量装置，其特征在于，所述的上三通阀(6)、下三通阀(9)上均设置有两个常开阀口和一个常闭阀口，上三通阀(6)、下三通阀(9)中的一个常开阀口之间连接有常开阀长夹管(7)，上三通阀(6)、下三通阀(9)中的另一个常开阀口分别与上公共管(5)、下公共管(10)连接，上三通阀(6)、下三通阀(9)中的常闭阀口之间连接有常开阀短夹管(8)。

3.根据权利要求1或2所述的一种氟化物在线监测仪两阀夹断型精确计量装置，其特征在于，所述的多通道阀(11)采用内部为陶瓷旋转芯的旋转选通阀结构，多通道阀(11)上设置有编号为a-j的十个多位阀口和一个编号为k的公共阀口，公共阀口通过下公共管(10)连接至下三通阀(9)的一个常开阀口，编号为b-f的五个多位阀口分别通过管道连接至蒸馏水瓶(14)、显色剂瓶(15)、标样瓶(16)、乙酸和硝酸镧混合液瓶(17)和废液瓶(18)，编号为j的多位阀口与色池管道(12)连接。

4.根据权利要求1所述的一种氟化物在线监测仪两阀夹断型精确计量装置，其特征在于，所述的色池管道(12)与比色池(13)的安装连接处设置有防止试剂逆流的防止回流阀(19)。

5.根据权利要求1所述的一种氟化物在线监测仪两阀夹断型精确计量装置，其特征在于，所述的液体检测器(3)与微机或PLC控制系统连接，微机或PLC控制系统与蠕动泵(1)、上三通阀(6)、下三通阀(9)及多通道阀(11)连接。

6.根据权利要求1所述的一种氟化物在线监测仪两阀夹断型精确计量装置，其特征在于，所述的上三通阀(6)、下三通阀(9)均采用聚四氟乙烯阀体，上公共管(5)、常开阀长夹管(7)、常开阀短夹管(8)、下公共管(10)、比色池管道(12)以及装置中所有连接的管道均采用聚四氟乙烯管。