CN212228867U - 一种铝氧化槽液在线分析智能管控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于铝氧化槽液分析技术领域，具体涉及一种铝氧化槽液在线分析智能管控系统，包括取样单元、滴定分析单元、控制处理单元，取样单元包括两位三通电磁阀组、取样蠕动泵、取样计量阀、取样/排废切换两位三通阀，两位三通电磁阀组的输入端连接有纯水存储桶，取样/排废切换两位三通阀的输出端连接有废水储存桶，滴定分析单元包括标准液滴定精密蠕动泵、滴定计量阀、滴定反应杯、pH电极、搅拌机，标准液滴定精密蠕动泵的输入端连接有试剂储存桶，滴定反应杯连接有排废电磁阀，pH电极连接有pH变送器，控制处理单元包括控制面板和数据分析模块，数据分析模块的输入端与取样计量阀、滴定计量阀和pH变送器连接。

Description

一种铝氧化槽液在线分析智能管控系统

技术领域

本实用新型属于铝氧化槽液分析技术领域，具体涉及一种铝氧化槽液在线分析智能管控系统。

背景技术

硫酸型铝氧化工艺广泛应用于铝型材，航空航天，电脑手机外壳，五金零部件等行业零部件的表面处理，提高工件的防腐性能，或者通过后续的着色，封闭等工艺，达至丰富多彩的表面装饰效果。铝氧化槽液主要成分及控制范围如下：硫酸: 180～240g/l，铝离子<15g/l。

要获得良好的氧化层质量，除了温度，电压，电流等工艺参数外，还心须将硫酸浓度管控在一定范围以内，铝氧化生产过程中，硫酸会不断消耗并被工件带出，浓度会持续下降，所以需要即时检测氧化槽液中硫酸浓度，并添加硫酸溶液调整氧化槽硫酸浓度在工艺范围内。另外，在氧化的过程中，铝离子在氧化液中会逐渐上升，当铝离子浓度超过15g/l,氧化速度会大大降低，氧化层质量也会变差，此时就需要将氧化液排出一部分，并补加新配氧化液。

当前铝氧化槽液控制主要依靠化验员到生产线上人工取样，依照化验方法分析硫酸和铝离子浓度，然后中根据硫酸化验结果由工人补加硫酸，根据铝离子浓度是否超过管控上限排放一部分槽液，并补加新液；但是铝氧化生产线酸气很大，硫酸腐蚀很强，化验员到生产线上取样，损害人体健康，工作劳动量大；人工化学滴定分析人为影响因素多，肉眼根据颜色变化判断滴定终点，分析误差大；分析频率低，槽液调整频率低，硫酸浓度不易管控；需要专业人员方可进行；根据化验结果人工添加硫酸，劳动强度大，调整频率低，工艺参数波动大。随着行业对铝氧化层的厚度及质量要求越来越高，对工艺过程管控要求越来越来格；人工取样分析及药水添加已跟不上当前工艺管控的要求；所以根据铝氧化工艺药水的成分及浓度范围，开发了一套自动取样，在线分析，自动加药的系统；其测量原理为铝氧化槽液在线分析硫酸及铝离子采用电位自动滴定法，氧化槽液中的硫酸与铝离子电离后，主要是游离态的硫酸及弱酸性的偏铝酸根，当用已知浓度氢氧化钠标准液滴定时，滴定曲线会有2个突变点，如图1所示，根据到第一个突变点EP1所用的氢氧化钠标液用量计算硫酸浓度，根据到第二个突变点EP2所用的氢氧化钠标液用量计算铝离子浓度。

实用新型内容

针对上述背景技术所提出的问题，本实用新型的目的是：旨在提供一种铝氧化槽液在线分析智能管控系统。为实现上述技术目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种铝氧化槽液在线分析智能管控系统，包括取样单元、滴定分析单元、控制处理单元，所述取样单元包括两位三通电磁阀组、取样蠕动泵、取样计量阀、取样/排废切换两位三通阀，所述两位三通电磁阀组的输入端连接有纯水存储桶，所述取样/排废切换两位三通阀的输出端连接有废水储存桶，所述滴定分析单元包括标准液滴定精密蠕动泵、滴定计量阀、滴定反应杯、pH电极、搅拌机，所述标准液滴定精密蠕动泵的输入端连接有试剂储存桶，所述滴定反应杯与取样/排废切换两位三通阀连接，所述滴定反应杯连接有排废电磁阀，所述排废电磁阀连接有排废水泵，所述pH电极连接有pH变送器，所述控制处理单元包括控制面板和数据分析模块，所述数据分析模块的输入端与取样计量阀、滴定计量阀和pH变送器连接。

进一步限定，所述滴定计量阀的输出端连接有滴定流量校准单元。

进一步限定，所述搅拌机为磁力搅拌机。

进一步限定，所述排废水泵的输出端与废水储存桶连接。

本实用新型的有益效果：

1、在系统中控程序控制下从铝氧化槽中自动取样，自动分析，无人化自动运行，并可控制加药单元自动添加药水，节省人力成本

2、系统对样品的分析按程序控制进行，滴定分析终点由pH电极自动判断，分析结果更为稳定可靠；

3、系控可一次性同时滴定两种成分分析，根据滴定曲线计算浓度，无需添加多余试剂，节省试剂成本

4、系统根据硫酸分析结果自动控制加药计量泵添加硫酸溶液补加，节省人工；

5、分析系统可定期自动校准，保证分析结果准确可靠；

6、系统有自检功能，维护保养及校准自动提醒功能。

附图说明

本实用新型可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本实用新型一种铝氧化槽液在线分析智能管控系统原理图；

图2为本实用新型一种铝氧化槽液在线分析智能管控系统实施例的结构示意图；

图3为本实用新型一种铝氧化槽液在线分析智能管控系统实施例中滴定分析单元处的放大结构示意图；

主要元件符号说明如下：

两位三通电磁阀组11、取样蠕动泵12、取样/排废切换两位三通阀13、纯水存储桶14、取样计量阀15、滴定分析单元2、标准液滴定精密蠕动泵21、滴定计量阀22、滴定反应杯23、pH电极24、搅拌机25、滴定流量校准单元26、试剂储存桶27、控制处理单元3、废水储存桶4、排废电磁阀51、排废水泵52。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型，下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案进一步说明。

如图2和图3所示，本实用新型的一种铝氧化槽液在线分析智能管控系统，包括取样单元、滴定分析单元2、控制处理单元3，取样单元包括两位三通电磁阀组11、取样蠕动泵12、取样计量阀15、取样/排废切换两位三通阀13，两位三通电磁阀组11的输入端连接有纯水存储桶14，取样/排废切换两位三通阀13的输出端连接有废水储存桶4，滴定分析单元2包括标准液滴定精密蠕动泵21、滴定计量阀22、滴定反应杯23、pH电极24、搅拌机25，标准液滴定精密蠕动泵21的输入端连接有试剂储存桶27，滴定反应杯23与取样/排废切换两位三通阀13连接，滴定反应杯23连接有排废电磁阀51，排废电磁阀51连接有排废水泵52，pH电极24连接有pH变送器，控制处理单元3包括控制面板和数据分析模块，数据分析模块的输入端与取样计量阀15、滴定计量阀22和pH变送器连接。

其中，滴定计量阀22的输出端连接有滴定流量校准单元26。这样的设计，可以通过滴定流量校准单元26对滴定计量阀22进行校准。

其中，搅拌机25为磁力搅拌机。这样的设计，可以使得搅拌机25的使用效果较好。

其中，排废水泵52的输出端与废水储存桶4连接。这样的设计，可以将废液进行收集。

使用铝氧化槽液在线分析智能管控系统的工艺步骤为：

S1：取样单元从铝氧化槽中抽取槽液，润洗两位三通电磁阀组11之间管道，通过取样/排废切换两位三通阀13排出；

S2：润洗时间到设定时间后，将取样/排废切换两位三通阀13出口切换到滴定反应杯，抽取一定量的槽液，通过取样计量阀15控制抽取量，抽取一定量后，两位三通电磁阀组11的入口切换到纯水存储桶14、抽取定量的纯水；

S3：抽取纯水时间到达要求后，搅拌机25工作，将样液搅拌均匀；

S4：标准液滴定精密蠕动泵21抽取滴定标准液氢氧化钠标样，校准流量，并开始滴定；滴定反应杯一边滴定，一边测量溶液pH值；

S5：系统将测量的pH值与滴定液用量记录，建立滴定曲线；

S6：到达第一个pH突变点，记录滴定标液用量V1,然后继续滴定；

S7：到达第二个pH突变点，记录从第一个pH突变点和第二个pH突变点之间的滴定标液用量V2；

S8：根据滴定标液用量V1和V2计算硫酸和铝离子浓度。

上述实施例仅示例性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (4)

1.一种铝氧化槽液在线分析智能管控系统，其特征在于：包括取样单元、滴定分析单元（2）、控制处理单元（3），所述取样单元包括两位三通电磁阀组（11）、取样蠕动泵（12）、取样计量阀（15）、取样/排废切换两位三通阀（13），所述两位三通电磁阀组（11）的输入端连接有纯水存储桶（14），所述取样/排废切换两位三通阀（13）的输出端连接有废水储存桶（4），所述滴定分析单元（2）包括标准液滴定精密蠕动泵（21）、滴定计量阀（22）、滴定反应杯（23）、pH电极（24）、搅拌机（25），所述标准液滴定精密蠕动泵（21）的输入端连接有试剂储存桶（27），所述滴定反应杯（23）与取样/排废切换两位三通阀（13）连接，所述滴定反应杯（23）连接有排废电磁阀（51），所述排废电磁阀（51）连接有排废水泵（52），所述pH电极（24）连接有pH变送器，所述控制处理单元（3）包括控制面板和数据分析模块，所述数据分析模块的输入端与取样计量阀（15）、滴定计量阀（22）和pH变送器连接。

2.根据权利要求1所述的一种铝氧化槽液在线分析智能管控系统，其特征在于：所述滴定计量阀（22）的输出端连接有滴定流量校准单元（26）。

3.根据权利要求1所述的一种铝氧化槽液在线分析智能管控系统，其特征在于：所述搅拌机（25）为磁力搅拌机。

4.根据权利要求1所述的一种铝氧化槽液在线分析智能管控系统，其特征在于：所述排废水泵（52）的输出端与废水储存桶（4）连接。

Images