CN106841356A - 一种自清洗pH在线监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自清洗pH在线监测系统，包括测量池、流体增能装置、pH在线监测仪、pH电极、控制模块和进料通道；所述pH电极安装于测量池中，测量池一端与进料通道相连，另一端和流体增能装置相连；所述pH电极与pH在线监测仪相连，pH在线监测仪与控制模块相连；所述进料通道与控制模块相连。本发明杜绝电极污染，降低电极中毒概率，从根本上解决pH在线监测系统长期安全可靠运行的问题，能够在同等工况下延长pH电极的使用寿命3~5倍，广泛适用于石油化工企业等相对恶劣的工作环境。
Description
技术领域
本发明属于pH测量技术领域，特别涉及一种自清洗pH在线监测系统。
背景技术
pH测量属于原电池反应，原理是将化学能转化为电能。pH测量是工业领域使用广泛的过程监测手段，尽管经过了近一个世纪的发展，但是目前最为常用的还是液体填充式玻璃电极。玻璃电极的主要部分是敏感玻璃膜和内导体由内参比溶液和内参比电极组成。玻璃电极形成电位的电通道主要依靠电极内参比溶液的微渗压。当这个电通道被阻隔，例如电极位于高压环境或者待测介质浓度过高，以及内参比液补液不畅，或有气泡等情况时，就会阻碍内参比液的外渗，使测量不准；另一种情况，是待测介质反渗到内参比液中，使内参比液污染甚至产生化学反应，继而破坏了内参比电极，最终导致测量误差增大甚至电极失效。
当前，受限于pH电极的原理和制造工艺，pH在线测量系统多用在电镀废水、制药废水、印染废水、造纸废水、纯水等相对污染电极程度较低的工况环境下。而在石化企业的高温高压高污染的环境中，在线pH测量是极为困难，目前主要使用离线取样测量的方法获取。pH电极在石化企业的工况中，普遍寿命只有1~2周甚至几天。
为延长电极的使用寿命，最根本的方法，就是改善电极的工作环境。现在的pH在线监测仪，都是将电极直接安装到待测介质中的，当电极处在高污染、高压、高浓度等恶劣的工况下时，电极将很快失效。若能够使电极在恶劣条件的工作下时间大幅缩短，并且定时对电极进行清洗，就可以有效保护电极，延长电极寿命。人工手动清洗可以解决这个问题，但是在石化厂高温高压的危险环境下，带压拆卸电极具有危险性，并且容易引起人为的损坏，加之人力上的缺失，实现起来也极为不易。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种采用自动清洗方法实现pH实时在线测量的自清洗pH在线监测系统。
为此，本发明的技术方案是：一种自清洗pH在线监测系统，其特征在于：包括测量池、流体增能装置、pH在线监测仪、pH电极、控制模块和进料通道；所述pH电极安装于测量池中，测量池一端与进料通道相连，另一端和流体增能装置相连；所述pH电极与pH在线监测仪相连，pH在线监测仪与控制模块相连；所述进料通道与控制模块相连。
进一步地，所述测量池和进料通道均分别与流体增能装置相连接，pH电极与测量池通过静密封方式安装。
进一步地，所述进料通道分为清水通道和介质通道，所述清水通道前端设有清水入口，末端分为两路，一路通过第一气动阀连接流体增能装置，一路通过第二气动阀连接测量池；所述介质通道前端设有介质入口，末端通过第三气动阀连接测量池；所述第一气动阀、第二气动阀、第三气动阀均通过电磁阀控制，电磁阀连接控制模块。
本发明的测量池具有清洗水及待测介质相互交替通过的功能，流体增能装置能够提升介质动能，pH在线监测仪和pH电极具有防爆功能，控制模块具有防爆功能，进料通道能够自动切换清水与介质的流通。
本发明工作时，控制模块对进料通道的打开和关闭进行程序自动控制，使清洗水和待测介质交替出现在测量池，在待测介质存在的状态下，由pH电极和pH在线监测仪获取待测介质的pH值，并且实现测量数据的远程传输和贮存。本发明杜绝电极污染，降低电极中毒概率，从根本上解决pH在线监测系统长期安全可靠运行的问题，能够在同等工况下延长pH电极的使用寿命3~5倍，广泛适用于石油化工企业等相对恶劣的工作环境。
附图说明
以下结合附图和本发明的实施方式来作进一步详细说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的系统布局图。
图中标记为：测量池1、射流器2、pH电极3、pH在线监测仪4、控制模块5、进料通道6、清水通道61、清水入口611、介质通道62、介质入口621、液体出口63、第一电磁阀7、第二电磁阀8、第三电磁阀9第一气动阀10、第二气动阀11、第三气动阀12。
具体实施方式
参见附图。本实施例包括测量池1、流体增能装置、pH在线监测仪4、pH电极3、控制模块5和进料通道6；所述流体增能装置可以由射流器、泵或其它类能增加流体动能的零部件组成，本实施例选用射流器2，所述pH电极3安装于测量池1中，测量池1一端与进料通道6相连，另一端和射流器2相连；所述pH电极3与pH在线监测仪4相连，pH在线监测仪4与控制模块5相连；所述进料通道6与控制模块5相连，射流器还通过管路连接液体出口63，用于排成介质或清水。
本实施例的进料通道6可以由电磁阀、气动阀或者其它类可自动控制的阀门及管道组成。所述进料通道6分为清水通道61和介质通道62，所述清水通道61前端设有清水入口611，末端分为两路，一路通过第一气动阀10连接射流器2，一路通过第二气动阀11连接测量池1；所述介质通道62前端设有介质入口621，末端通过第三气动阀12连接测量池1；所述第一气动阀10、第二气动阀11、第三气动阀12分别通过第一电磁阀7、第二电磁阀8、第三电磁阀9控制，第一电磁阀7、第二电磁阀8、第三电磁阀9均连接控制模块5，由控制模块5来控制第一气动阀10、第二气动阀11、第三气动阀12的通断。
本发明工作时，当第一气动阀10、第二气动阀11打开，第三气动阀12关闭时，清水通道61与测量池1连通，测量池1内为清洗水，不测量pH值，此时清洗并保护pH电极；当第一气动阀10、第三气动阀12打开，第二气动阀11关闭时，介质通道62与测量池1连通，测量池1内为介质，此时pH在线监测仪4通过pH电极3开始测量pH值，测量完毕后，关闭第三气动阀12，同时打开第二气动阀11，对pH电极3进行冲洗并使测量池1内注满清洗水后所有气动阀关闭。pH在线监测仪4测得的pH值传输给在线控制模块5。在线控制模块5获取pH值以后，通过4~20mA或者RS485的方式将数据传输到数据服务器。
Claims (3)
1.一种自清洗pH在线监测系统，其特征在于：包括测量池、流体增能装置、pH在线监测仪、pH电极、控制模块和进料通道；所述pH电极安装于测量池中，测量池一端与进料通道相连，另一端和流体增能装置相连；所述pH电极与pH在线监测仪相连，pH在线监测仪与控制模块相连；所述进料通道与控制模块相连。
2.如权利要求1所述的一种自清洗pH在线监测系统，其特征在于：所述测量池和进料通道均分别与流体增能装置相连接，pH电极与测量池通过静密封方式安装。
3.如权利要求1所述的一种自清洗pH在线监测系统，其特征在于：所述进料通道分为清水通道和介质通道，所述清水通道前端设有清水入口，末端分为两路，一路通过第一气动阀连接流体增能装置，一路通过第二气动阀连接测量池；所述介质通道前端设有介质入口，末端通过第三气动阀连接测量池；所述第一气动阀、第二气动阀、第三气动阀均通过电磁阀控制，电磁阀连接控制模块。
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