CN220508577U - 化工管道自动化处理及光谱采集系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及近红外分析仪器技术领域，公开了一种化工管道自动化处理及光谱采集系统，包括与工厂管道连通的第一管道、气液分离器、第二管道、第三管道、与工厂管道连通的第四管道；其中，第一管道上设置有第一控制装置和用于过滤的Y型过滤器；四管道上设置有第二控制装置，气液分离器具有输入端口、气体输出口和流体输出口，第一管道的输出端和气液分离器的输入端口连通；气体输出口和第四管道连通；第三管道分别与第四管道和气液分离器的液体输出口连通，第三管道上设置有光谱检测系统。本申请的化工管道自动化处理及光谱采集系统，实现了自动控制液体进入支路进行在线检测，而且不影响实时的产量，提高了生产、检测效率，减少了人工成本。

Description

化工管道自动化处理及光谱采集系统

技术领域

本申请涉及近红外分析仪器技术领域，具体为一种化工管道自动化处理及光谱采集系统。

背景技术

现有的管道在线近红外光谱分析仪，多采用如下的方式：在管道合适位置，直接安装上检测探头，探头连接光纤；检测过样品物后将接收端的光信息，导入到光谱仪中进行分析；在此施工或检测过程中会有以下不便处：1.现有的方法，在样品气泡含量较多时，无法消除气泡，进而影响检测结果；2.现有的方法，在样品存在杂质时，无法将杂质消除，进而影响检测结果；3.现有的方法，进行在线取样理化分析，较为不便。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种化工管道自动化处理及光谱采集系统，以解决上述背景技术中提出装置在样品气泡含量较多时，无法消除气泡，进而影响检测结果、在样品存在杂质时，无法将杂质消除，进而影响检测结果以及进行在线取样理化分析较为不便的问题。

为实现上述目的，本申请公开了以下技术方案：

一种化工管道自动化处理及光谱采集系统，包括与工厂管道连通的第一管道、气液分离器、第二管道、第三管道、与所述工厂管道连通的第四管道；其中，所述第一管道上设置有第一控制装置和用于过滤的Y型过滤器；所述四管道上设置有第二控制装置，所述气液分离器具有输入端口、气体输出口和流体输出口，所述第一管道的输出端和所述气液分离器的输入端口连通；所述气体输出口和所述第四管道连通；所述第三管道分别与所述第四管道和所述气液分离器的液体输出口连通，所述第三管道上设置有第三控制装置和第四控制装置，所述第三控制装置和所述第四控制装置之间设置有光谱检测系统。

优选地：所述化工管道自动化处理及光谱采集系统具有检测模式，在所述检测模式下，所述第一控制装置、所述第二控制装置、所述第三控制装置、所述第四控制装置均处于开启状态。

优选地：所述光谱检测系统依次包括设置在所述气液分离器和所述第三控制装置之间的在线取样阀、设置在所述第三控制装置和所述第四控制装置之间的流通池型探头；其中，所述第三控制装置和所述流通池型探头之间设置有与所述第三管道连通的第一清洗旁路，所述第一清洗旁路上设置有第五控制装置，所述第四控制装置和所述流通池型探头之间设置有与所述第三管道连通的第二清洗旁路，所述第二清洗旁路上设置有第六控制装置。

优选地：所述化工管道自动化处理及光谱采集系统具有检测模式和清洗模式，在所述检测模式下，所述第一控制装置、所述第二控制装置、所述第三控制装置、所述第四控制装置均处于开启状态，所述第五控制装置和所述第六控制装置处于关闭状态；在所述清洗模式下，所述第一控制装置、所述第二控制装置、所述第三控制装置、所述第四控制装置均处于关闭状态，所述第五控制装置和所述第六控制装置处于打开状态。

优选地：所述第三管道上设置有变径管；

所述变径管位于所述流通池型探头和第一清洗旁路之间，且所述变径管的管径自所述第一清洗旁路和所述流通池型探头逐渐变大；或，

所述变径管位于所述流通池型探头和第二清洗旁路之间，且所述变径管的管径自所述流通池型探头和所述第二清洗旁路逐渐变小。

优选地：所述第一控制装置、所述第二控制装置、所述第三控制装置、所述第四控制装置、所述第五控制装置、所述第六控制装置中的至少一个为电动球阀。

优选地：所述气液分离器包括空腔壳体、设置有所述输入端口的进液管、设置于所述空腔壳体内的至少一个隔板；

所述进液管的顶端延伸至所述空腔壳体内部且该顶端靠近所述空腔壳体的顶部设置，所述气体输出口设置于所述空腔壳体的顶部，所述流体输出口设置于所述空腔壳体的底部，所述隔板设置于所述进液管的顶端与所述流体输出口之间。

优选地：所述输入端口和所述流体输出口分别位于所述空腔壳体的相对侧。

优选地：所述隔板的数量为多个，多个所述隔板套设在所述进液管的外侧且层叠设置。

有益效果：本申请的化工管道自动化处理及光谱采集系统，实现了自动控制样品液体进入支路，进行在线检测，而且不影响实时的产量，提高了生产、检测效率，减少了人工成本，并通过Y型过滤器的设置，对进入支路的液体进行预处理，去除相应杂质，排除杂质对检测精度的影响，并通过气液分离器的设置，对进入支路的液体进行预处理，去除相应气泡，排除气泡对检测精度的影响。进一步地，通过第一清洗旁路和第二清洗旁路的设置，会对长时间运行后系统中的流通池型探头进行在线清洗，减少了人工拆装、清洗的成本。系统可以实现远程控制，从而能够减少人员进入现场的频次，提高了安全等级。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中化工管道自动化处理及光谱采集系统的正视结构示意图；

图2为本申请实施例中气液分离器剖视结构示意图。

附图标记：1、第一控制装置；2、Y型过滤器；3、直管一；4、气液分离器；401、空腔壳体；402、进液管；403、隔板；5、在线取样阀；6-1、弯管一；6-2、弯管二；7、第三控制装置；8、三通管一；9、第五控制装置；10、变径管；11、流通池型探头；12、三通管二；13、第六控制装置；14、机械流量计；15、直管二；16、第四控制装置；17、三通管三；18、第七控制装置；19、直管三；20、直管四；21、第二控制装置；22、主机；23-1、第一清洗旁路；23-2、第二清洗旁路；24、工厂管道。

具体实施方式

下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本公开的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顶部”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本文中，术语“包括”意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

参考图1所示的一种化工管道自动化处理及光谱采集系统，包括与工厂管道24连通的第一管道、气液分离器4、第二管道、第三管道、与工厂管道24连通的第四管道；其中，第一管道上设置有第一控制装置1和用于过滤的Y型过滤器2；四管道上设置有第二控制装置21，气液分离器4具有输入端口、气体输出口和流体输出口，第一管道的输出端和气液分离器4的输入端口连通；气体输出口和第四管道连通；第三管道分别与第四管道和气液分离器4的液体输出口连通，第三管道上设置有第三控制装置7和第四控制装置16，第三控制装置7和第四控制装置16之间设置有光谱检测系统。

借由上述结构，在打开第一控制装置1、第二控制装置21、第三控制装置7、第四控制装置16后，待检测的流体可以从工厂管道24进入第一管道内，在经过Y型过滤器2过滤后进入气液分离器4，此时气泡或者一部分的带有气泡的流体可以从气液分离器4的气体输出口自第四管道循环回到工厂管道24；而经过气液分离器4分离后的流体可以自流体输出口进入第三管道，在经过光谱检测系统检测后自自第四管道循环回到工厂管道24。其中，光谱检测系统的检测为本系统的检测模式，在检测模式下，第一控制装置1、第二控制装置21、第三控制装置7、第四控制装置16均处于开启状态。

作为本实施例的一种优选地实施方式，光谱检测系统包括设置在气液分离器4和第三控制装置7之间的在线取样阀5、设置在第三控制装置7和第四控制装置16之间的流通池型探头11.其中，流通池型探头11的输入端口和输出端口分别与第三控制装置7和机械流量计14连通，且流通池型探头11上连接有主机22。

进一步优选地，为了实现对流通池型探头11的清洗，本系统具有清洗模式，具体的，第三控制装置7和流通池型探头11之间设置有与第三管道连通的第一清洗旁路23-1，第一清洗旁路23-1上设置有第五控制装置9，第四控制装置16和流通池型探头11之间设置有与第三管道连通的第二清洗旁路23-2，第二清洗旁路23-2上设置有第六控制装置13。在清洗模式下，第一控制装置1、第二控制装置21、第三控制装置7、第四控制装置16均处于关闭状态，第五控制装置9和第六控制装置13处于打开状态。在本实施例中，第三管道上设置有变径管10；第一个变径管10位于流通池型探头11和第一清洗旁路23-1之间，且变径管10的管径自第一清洗旁路23-1和流通池型探头11逐渐变大；第二个变径管10位于流通池型探头11和第二清洗旁路23-2之间，且变径管10的管径自流通池型探头11和第二清洗旁路23-2逐渐变小。

基于上述，在本实施例中，整个第一管道的结构组成具体包括：依次连通的第一控制装置1、Y型过滤器2、直管一3，第一控制装置1还与工厂管道24连通，直管一3还与气液分离器4的输入端口连通。

在本实施例中，整个第二管道的结构组成具体包括：依次连通的直管三19和第七控制装置18，直管三19还与气液分离器4的气体输出口连通，第七控制装置18还与第四管道连通。

在本实施例中，整个第三管道的结构组成具体包括：连通于在线取样阀5和第三控制装置7之间的弯管一6-1、连通于第三控制装置7和与第三控制装置7相邻的变径管10之间的三通管一8、连通于第四控制装置16和与第四控制装置16相邻的变径管10之间的三通管二12、连通于机械流量计14和第四控制装置16之间的直管二15、连通于第四管道和第四控制装置16之间的弯管二6-2。借由此，第五控制装置9通过三通管一8、第六控制装置13通过三通管二12分别与对应的变径管10连通。

在本实施例中，整个第四管道的结构组成具体包括：依次连通的第二控制装置21、直管四20、三通管三17，第二控制装置21还与工厂管道24连通，三通管三17还分别与第七控制装置18和弯管二6-2连通。

在本实施例中，第一控制装置1、第二控制装置21、第三控制装置7、第四控制装置16、第五控制装置9、第六控制装置13、第七控制装置18中的至少一个为电动球阀。当然的，在其他可选的实施方式中第一控制装置1、第二控制装置21、第三控制装置7、第四控制装置16、第五控制装置9、第六控制装置13、第七控制装置18也可以为其他具有开闭功能的控制机构。

作为本实施例的一种优选地实施方式，如图2所示，气液分离器4包括空腔壳体401、设置输入端口的进液管402、设置于空腔壳体401内的两个隔板403。输入端口和流体输出口分别位于空腔壳体401的相对侧。在本实施例中，输入端口设置于进液管402的底端，进液管402的顶端延伸至空腔壳体401内部且该顶端靠近空腔壳体401的顶部设置，气体输出口设置于空腔壳体401的顶部，可行的是，气体输出口可以是与空腔壳体401连通的管道的顶端端口，需要注意的是，该管道的底端端口与空腔壳体401内壁的顶侧持平。流体输出口设置于空腔壳体401的底部，可行的是，流体输出口可以是与空腔壳体401连通的管道的底端端口，需要注意的是，该管道的顶端端口与空腔壳体401内壁的底侧持平。隔板403设置于进液管402的顶端与流体输出口之间。借由此，使本实施例的气液分离器4实现通过重力分离原理，将气泡从液体里分离开并从顶部的气体输出口排出，并通过隔板403的设置，实现将液体流速降低使得气泡有足够的时间与液体分离。为了提高隔板403的缓冲效果，在本实施例中将隔板403套设在进液管402的外侧且层叠设置。

本申请实施例至少具有检测模式和清洗模式。在检测模式下，通过将光谱检测系统安装到工厂管道24的支路上，通过电控柜里PLC的控制，对系统相应的控制装置进行开关指示，使得无杂质、无气泡的样品流入到流通池，然后主机22控制流通池型探头11对样品进行信息采集，来达到自动采样的目的。在清洗模式下，可以在流通池型探头11上下端还配有第一清洗旁路23-1和第二清洗旁路23-2，实现在长时间工作后，对流通池通液处蓝宝石玻璃表面的杂质或污垢进行在线清洗。具体的：液体流经工厂管道24时，在第一控制装置1和第二控制装置21打开的情况下，工厂管道24中有一部分液体会流入第一管道、第二管道、第三管道、第四管道和气液分离器4等构成的系统支路，液体经过Y型过滤器2时会过滤掉颗粒杂质，然后通过直管一3后流入到气液分离器4，液体中的气泡从气液分离器4的气体输出口向第四管道处流走，并再经过第七控制装置18、三通管三17、直管四20、第二控制装置21后汇入工厂管道24中，而经过气液分离器4进行气液分离的液体会再经过在线取样阀5、弯管一6-1、第三控制装置7、三通管一8、变径管10流入到流通池型探头11，主机22开始对液体进行实时采集和成分分析，同时，液体再经过三通管二12、机械流量计14、直管二15、第四控制装置16、三通管三17、直管四20、第二控制装置21后汇入主路。

具体的，在检测模式下，当需要主机22对液体进行检测时，自动控制系统控制第一控制装置1和第二控制装置21打开，液体流入系统支路，当液体中的气泡较多时，自动控制系统控制第七控制装置18打开，使得液体中混杂的气体从气液分离器4的气体输出口输出并汇入工厂管道24内，避免气体流入流通池型探头11从而影响检测结果。在平时使用时，系统里的第五控制装置9和第六控制装置13是关闭状态，当系统经过长期使用后，流通池型探头11中的蓝宝石玻璃表面会有相应的杂质或样品吸附在上面，影响检测精度，此时自动控制系统控制第三控制装置7和第四控制装置16关闭，执行清洗模式即可对流通池型探头11进行清洗。

综上，本申请的化工管道自动化处理及光谱采集系统，实现了自动控制样品液体进入支路，进行在线检测，而且不影响实时的产量，提高了生产、检测效率，减少了人工成本，并通过Y型过滤器2的设置，对进入支路的液体进行预处理，去除相应杂质，排除杂质对检测精度的影响，并通过气液分离器4的设置，对进入支路的液体进行预处理，去除相应气泡，排除气泡对检测精度的影响。进一步地，通过第一清洗旁路23-1和第二清洗旁路23-2的设置，会对长时间运行后系统中的流通池型探头11进行在线清洗，减少了人工拆装、清洗的成本。系统可以实现远程控制，从而能够减少人员进入现场的频次，提高了安全等级。

最后应说明的是：以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种化工管道自动化处理及光谱采集系统，其特征在于：包括与工厂管道(24)连通的第一管道、气液分离器(4)、第二管道、第三管道、与所述工厂管道(24)连通的第四管道；其中，所述第一管道上设置有第一控制装置(1)和用于过滤的Y型过滤器(2)；所述四管道上设置有第二控制装置(21)，所述气液分离器(4)具有输入端口、气体输出口和流体输出口，所述第一管道的输出端和所述气液分离器(4)的输入端口连通；所述气体输出口和所述第四管道连通；所述第三管道分别与所述第四管道和所述气液分离器(4)的液体输出口连通，所述第三管道上设置有第三控制装置(7)和第四控制装置(16)，所述第三控制装置(7)和所述第四控制装置(16)之间设置有光谱检测系统。

2.根据权利要求1所述的化工管道自动化处理及光谱采集系统，其特征在于：所述化工管道自动化处理及光谱采集系统具有检测模式，在所述检测模式下，所述第一控制装置(1)、所述第二控制装置(21)、所述第三控制装置(7)、所述第四控制装置(16)均处于开启状态。

3.根据权利要求1所述的化工管道自动化处理及光谱采集系统，其特征在于：所述光谱检测系统依次包括设置在所述气液分离器(4)和所述第三控制装置(7)之间的在线取样阀(5)、设置在所述第三控制装置(7)和所述第四控制装置(16)之间的流通池型探头(11)；其中，所述第三控制装置(7)和所述流通池型探头(11)之间设置有与所述第三管道连通的第一清洗旁路(23-1)，所述第一清洗旁路(23-1)上设置有第五控制装置(9)，所述第四控制装置(16)和所述流通池型探头(11)之间设置有与所述第三管道连通的第二清洗旁路(23-2)，所述第二清洗旁路(23-2)上设置有第六控制装置(13)。

4.根据权利要求3所述的化工管道自动化处理及光谱采集系统，其特征在于：所述化工管道自动化处理及光谱采集系统具有检测模式和清洗模式，在所述检测模式下，所述第一控制装置(1)、所述第二控制装置(21)、所述第三控制装置(7)、所述第四控制装置(16)均处于开启状态，所述第五控制装置(9)和所述第六控制装置(13)处于关闭状态；在所述清洗模式下，所述第一控制装置(1)、所述第二控制装置(21)、所述第三控制装置(7)、所述第四控制装置(16)均处于关闭状态，所述第五控制装置(9)和所述第六控制装置(13)处于打开状态。

5.根据权利要求4所述的化工管道自动化处理及光谱采集系统，其特征在于：所述第三管道上设置有变径管(10)；

所述变径管(10)位于所述流通池型探头(11)和第一清洗旁路(23-1)之间，且所述变径管(10)的管径自所述第一清洗旁路(23-1)和所述流通池型探头(11)的方向逐渐变大；或，

所述变径管(10)位于所述流通池型探头(11)和第二清洗旁路(23-2)之间，且所述变径管(10)的管径自所述流通池型探头(11)和所述第二清洗旁路(23-2)的方向逐渐变小。

6.根据权利要求4所述的化工管道自动化处理及光谱采集系统，其特征在于：所述第一控制装置(1)、所述第二控制装置(21)、所述第三控制装置(7)、所述第四控制装置(16)、所述第五控制装置(9)、所述第六控制装置(13)中的至少一个为电动球阀。

7.根据权利要求1所述的化工管道自动化处理及光谱采集系统，其特征在于：所述气液分离器(4)包括空腔壳体(401)、设置有所述输入端口的进液管(402)、设置于所述空腔壳体(401)内的至少一个隔板(403)；

所述进液管(402)的顶端延伸至所述空腔壳体(401)内部且该顶端靠近所述空腔壳体(401)的顶部设置，所述气体输出口设置于所述空腔壳体(401)的顶部，所述流体输出口设置于所述空腔壳体(401)的底部，所述隔板(403)设置于所述进液管(402)的顶端与所述流体输出口之间。

8.根据权利要求7所述的化工管道自动化处理及光谱采集系统，其特征在于：所述输入端口和所述流体输出口分别位于所述空腔壳体(401)的相对侧。

9.根据权利要求8所述的化工管道自动化处理及光谱采集系统，其特征在于：所述隔板(403)的数量为多个，多个所述隔板(403)套设在所述进液管(402)的外侧且层叠设置。