[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

说明书

技术领域

本发明涉及化学溶液的配制的技术领域，特别是一种可连续监测PH值的酸性溶液配制装置及其监测和配制方法。

背景技术

目前，国内外在室内油气田化学处理研究使用的酸性溶液配制普遍采用人工操作方法，它是将微量干粉配料（如碳酸钙等）称重后直接倒入在非金属容器内的酸性溶剂中，伴随着不断搅拌使酸性溶液与配料进行充分的化学反应后形成酸性溶液，在形成酸性溶液过程中不断产生大量气体（如CO₂）和含金属离子（如Ca⁺等）的泡沫，气体自然挥发（或抽风机排除）而泡沫会从盛装酸性溶液的配液容器开口处向外溢出而造成腐蚀和污染等事故，配制出酸性溶液的酸碱度（PH值）随配料的加入量变化而改变，其PH值常采用试纸法进行测定；人工酸性溶液配制方法需人为进行实时加配料和搅拌酸性溶液，观察化学反应并等待所产生的泡沫自然消除，蘸取微量溶液接触试纸后试纸的颜色随酸碱度发生变化，将已改变颜色的试纸与标准比色卡目视观察对比后即可确定出溶液的PH值，记录所测PH值后即可开始下一次加入配料过程，重复此配制过程直至达到获得所需PH值的酸性溶液。

因此，通过人为配制酸性溶液方法的缺陷在于：（1）需手工连续多次称重和添加配料、增大了操作劳动强度高；（2）化学反应时产生的挥发性气体及大量泡沫破灭时会飞溅酸液对人体有危害，而且在配液容器中的泡沫自然破灭消除等待时间长，致使配置溶液实验所需总时间较长；（3）依靠试纸颜色人工对比方法获取酸性溶液PH值，误差较大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种操作安全简便、省时省力、实现了室内对油气田化学处理研究使用酸性溶液的自动配制及PH值的连续监测、测控及数据分析结果可靠、测量精度高的智能化的可连续监测PH值的酸性溶液配制装置及其监测和配制方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种可连续监测PH值的酸性溶液配制装置，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、带加热功能的磁力搅拌器和耐腐蚀搅拌棒组成，配液容器设置在带加热功能的磁力搅拌器的顶部，耐腐蚀搅拌棒设置在配液容器内，所述的溶液配制泡沫消除子系统由压缩气瓶、电磁阀、多孔气压式破泡沫器、减压调节阀、通气软管和高度可调支架组成，压缩气瓶的出气口处顺次连接有减压调节阀和电磁阀，减压调节阀上设置有压力表，多孔气压式破泡沫器设置在配液容器的正上方，多孔气压式破泡沫器设置在高度可调支架上，多孔气压式破泡沫器的底部设置有多个气体出口，通气软管的一端与电磁阀连通，通气软管的另一端与多孔气压式破泡沫器连通，所述的微量粉状物供料子系统由螺杆送料管、配料存储器、带无线通信的测控及电源模块、精密电子天平、与带无线通信的测控及电源模块连接的微型电机组成，微型电机和螺杆送料管均设置在精密电子天平的顶部，微型电机与螺杆送料管内的推料螺杆连接，螺杆送料管的出料口设置在配液容器的正上方，配料存储器与螺杆送料管连通，所述的溶液配料测控子系统由复合传感器、带无线通信的数据采集及控制模块以及与带无线通信的数据采集及控制模块连接的上位机组成，复合传感器设置在配液容器内，带无线通信的数据采集及控制模块还与精密电子天平、电磁阀和复合传感器连接。

所述的多孔气压式破泡沫器为内部带有空腔的圆盘，圆盘的直径略大于配液容器的口径，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的底部。

所述的压缩气瓶为压缩氮气瓶或空压机。

所述的电磁阀为球阀、蝶阀或双位式截止阀。

所述的复合传感器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的底部。

所述的微型电机和螺杆送料管均水平设置。

所述的微型电机为步进电机或直流电机。

所述的上位机为带嵌入式系统的工业触摸屏或计算机。

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，它包括以下步骤：