[发明专利]一种可连续监测pH值的酸性溶液配制装置及其监测和配制方法

权利要求书

1.一种可连续监测PH值的酸性溶液配制装置，其特征在于：它包括溶液配料搅拌子系统、溶液配制泡沫消除子系统、微量粉状物供料子系统和溶液配料测控子系统，所述的溶液配料搅拌子系统由配液容器（18）、带加热功能的磁力搅拌器（1）和耐腐蚀搅拌棒（2）组成，配液容器（18）设置在带加热功能的磁力搅拌器（1）的顶部，耐腐蚀搅拌棒（2）设置在配液容器（18）内，所述的溶液配制泡沫消除子系统由压缩气瓶（4）、电磁阀（7）、多孔气压式破泡沫器（10）、减压调节阀（5）、通气软管（8）和高度可调支架（9）组成，压缩气瓶（4）的出气口处顺次连接有减压调节阀（5）和电磁阀（7），减压调节阀（5）上设置有压力表（6），多孔气压式破泡沫器（10）设置在配液容器（18）的正上方，多孔气压式破泡沫器（10）设置在高度可调支架（9）上，多孔气压式破泡沫器（10）的底部设置有多个气体出口，通气软管（8）的一端与电磁阀（7）连通，通气软管（8）的另一端与多孔气压式破泡沫器（10）连通，所述的微量粉状物供料子系统由螺杆送料管（11）、配料存储器（12）、带无线通信的测控及电源模块（13）、精密电子天平（15）、与带无线通信的测控及电源模块（13）连接的微型电机（14）组成，微型电机（14）和螺杆送料管（11）均设置在精密电子天平（15）的顶部，微型电机（14）与螺杆送料管（11）内的推料螺杆连接，螺杆送料管（11）的出料口设置在配液容器（18）的正上方，配料存储器（12）与螺杆送料管（11）连通，所述的溶液配料测控子系统由复合传感器（3）、带无线通信的数据采集及控制模块（17）以及与带无线通信的数据采集及控制模块（17）连接的上位机（16）组成，复合传感器（3）设置在配液容器（18）内，带无线通信的数据采集及控制模块（17）还与精密电子天平（15）、电磁阀（7）和复合传感器（3）连接。

2.根据权利要求1所述的一种可连续监测PH值的酸性溶液配制装置，其特征在于：所述的多孔气压式破泡沫器（10）为内部带有空腔的圆盘，圆盘的直径略大于配液容器（18）的口径，所述的气体出口呈阵列或以同心圆均匀分别在多孔气压式破泡沫器（10）的底部。

3.根据权利要求1所述的一种可连续监测PH值的酸性溶液配制装置，其特征在于：所述的压缩气瓶（4）为压缩氮气瓶或空压机。

4.根据权利要求1所述的一种可连续监测PH值的酸性溶液配制装置，其特征在于：所述的电磁阀（7）为球阀、蝶阀或双位式截止阀。

5.根据权利要求1所述的一种可连续监测PH值的酸性溶液配制装置，其特征在于：所述的复合传感器（3）由玻璃电极和温度传感器构成，温度传感器设置在玻璃电极上，玻璃电极靠近配液容器（18）的底部。

6.根据权利要求1所述的一种可连续监测PH值的酸性溶液配制装置，其特征在于：所述的微型电机（14）和螺杆送料管（11）连轴并水平设置。

7.根据权利要求1或6所述的一种可连续监测PH值的酸性溶液配制装置，其特征在于：所述的微型电机（14）为步进电机或直流电机。

8.根据权利要求1所述的一种可连续监测PH值的酸性溶液配制装置，其特征在于：所述的上位机（16）为带嵌入式系统的工业触摸屏或计算机。

9.根据权利要求1~8中任意一项所述的一种可连续监测PH值的酸性溶液配制装置的监测和配制方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1、对该配制装置进行初始设置，将测量复合传感器（3）安装在配液容器（18）的内侧壁上并使温度传感器和电极保护管的底部接近配液容器（18）底部；耐腐蚀搅拌棒（2）放入配液容器（18）内，将确定用量的酸性溶液倒入配液容器（18）并置于磁力搅拌器（1）上；将干粉状配料放入配料存储器（12）内；缓慢打开压缩气瓶（4）上方的减压调节阀（5）使输出气压达到预设值；为磁力搅拌器（1）和精密电子天平（15）供电；上位机（16）通过数据采集及控制子系统也开始进行溶液PH值和配料重量的初值测定；打开电磁阀（7），压缩气瓶（4）内的压缩气体进入多孔气压式破泡沫器（10），压缩气体在气体出口处形成流动气体群柱；

S2、酸性溶液的连续配制，先启动磁力搅拌器（1），磁力搅拌器（1）上带动磁力搅拌器（1）做旋转运动，再经上位机（16）控制带无线通信的数据采集及控制模块（17）发出无线通信方式指令，带无线通信的测控及电源模块（13）控制微型电机（14）按预计转速设定值转动并使螺杆送料管（11）内水平连轴的螺杆旋转，进而向配液容器（18）内的酸性液体中推送干粉状配料，在耐腐蚀搅拌棒（2）的连续搅拌状态下，酸性溶液与所加入的干粉状配料发生化学反应，在反应过程中不断产生气体和泡沫，此时步骤S1中产生的气体群柱连续破灭泡沫，从而保证了配制溶液过程安全，最后带无线通信的数据采集及控制模块（17）对酸性溶液的温度值和配料使用后的重量传输到上位机（16）内，上位机（16）对酸性溶液的PH值进行实时测量及配料重量等数据记录；

S3、重复步骤S2，直至配液容器（18）内的酸性溶液的PH值达到预设的PH值时，配制过程自动停止；

S4、当步骤S3结束后，上位机（16）自动控制电磁阀（7）关闭；

S5、上位机（16）自动累积配料添加总量、自动记录配制过程中酸性溶液的PH值及温度随时间变化的数值，也可按需求进行显示图表及数据传输。