[实用新型]溶液pH值在线自动控制装置

说明书

本实用新型涉及一种用于在线控制溶液PH值的自动控制装置，属于化工自动控制设备。

溶液的PH值对溶液的性质和质量有较大的影响，如对于电镀液来说，其PH值影响电流效率和反应速度，从而影响镀层的质量。因此，溶液的PH值必须控制在适当的范围内。为了保证溶液的PH值的准确，必须对溶液的PH进行频繁的测定和校正，例如对于电镀液就必须根据电极特性的变化进行频繁的校正，因而必须实现自动洗涤和自动校准。现有的技术装置只能自动检测溶液的PH值，而不能实现对溶液的PH值实现自动控制。在溶液的PH值检测装置中，多采用PH玻璃电极或梯电极，并直接将电极扦入溶液槽中或溶液的流动管道中，不易实现电极的自动清洗，也不能进行电极的校准。也有将在线测量溶液PH装置独立于容器之外的，电极放在另一个容器内（玻璃电极），该容器容积大，洗涤、校准、取样用液量大，冲洗电极困难，死体积大，测量一次的周期长，设备复杂，体积大。

本实用新型的目的在于提供一种可用于溶液PH值在线自动控制的装置，其结构简单，体积小，速度快，取样量小，消耗试剂水少，易于操作，准确度高，能够自动完成洗涤、校准、取样、测量、调节的功能，且无浪费，无废液，无污染。

本实用新型的结构如附图所示。图中表示，本装置的结构中包括手动阀1、2、3、4、5、电磁阀6、7，选通阀8、温度传感器9，PVS流通PH敏感电极10，参比电极（甘汞）11，酸溶液容器12，碱溶液容器13，标样Ⅰ（H₂O）14，标样Ⅱ15，标样Ⅲ16，取样泵17，PH值检测器JC，微机系统μC，显示及报警装置，其中测量PH流路的管径为φ1.5～2mm，PVC流通PH敏感电极为φ1.5～2mm。酸、碱溶液容器12、13分别由管路经手动阀4、5或电磁阀6、7通向受控溶液容器，取样泵由管路分别与受控溶液容器和选通阀8的入口Ⅰ相连接，标样Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别由管路经手动阀1、2、3与选通阀8的Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ入口连接、8的出口由管路通向受控溶液，在此段管路中的不同位置分别设置9、10和11，9的输出与μC输入端连接，JC的输出端与μC的输入端连接，6、7、17、显示和报警装置均由μC输出端控制。本实用新型的自动过程如下：

1、自动洗涤和校准

选通阀DXT打至Ⅱ，去离子水自动流过流通电极，清洗电极3～5分钟；选通阀打至Ⅲ，标准溶液Ⅰ流过PVC流通电极3～5分钟，检测PHBI对应的电位E₁；选通阀DXT打至Ⅱ，水洗3～5分钟选通阀DXT打至Ⅵ，标准溶液Ⅱ流过PVC电极3～5分钟，检测PHBⅡ对应的电位E₂，计算机自动解二元一次联立方程。

E₁＝K₁＋K₂PH_BⅠ…………（1）

E₂＝K₁＋K₂PH_BⅡ…………（2）

求出给定系数K₁，K₂E，PH方程如下：

E＝K₁＋K₂PH …………（3）

标准溶液为与镀液成份相同的缓冲溶液。

2、自动取样测量

选通阀DXT打至Ⅱ，水洗流通电报3～5分钟，选通阀打至Ⅰ，同时开启取样泵3～5分钟，待测镀液流过PVC流通电极，如镀液在槽内温度不超过40℃，则需要经冷却后进入PVC流通电极，待测液通过PVC电极3～5分钟后，JC检测PVC电极与甘汞参比电极组成的原电池的电动势为EX，按上式（3）计算及PHX值。

3、自动调节PH

取样检测出镀液PHx后与计算机内存贮的予置的PH适应的范围相比较。

若PHx＞PH（上限）或PHx＜PH（下限），加酸或加碱阀自动开启10×（PHx－C）×20秒，通过调节加酸，加碱的流速和酸碱浓度，来调节加酸、碱的量。

4、故障报警

（1） PH超上限报警：若PHx＞PH（上限）₂报警

（2） PH超下限报警：若PHx≤PH（下限）₂报警

（3） PH电极系统故障报警；PH_BⅠ为确定数值，当标准溶液Ⅰ流过PVC电极测及PH，若

PH－PH_BⅠ＞0.2 则报警，指示PH电极系统有故障。

本装置的效果

1、可实现溶液PH值的在线自动检测与控制；