[实用新型]软化水硬度与pH值监测仪

说明书

本实用新型涉及一种可连续监测软化水硬度及PH值的监测仪器。

按照国家要求在低压锅炉、食品厂、化工厂及酒厂等大量使用软化水的地方，需对其软化水质进行残硬度测定，同时也对PH进行检查，以提示管理人员加强水的软化处理，以保证水的质量，保护运行设备，使之不被损坏延长使用寿命，例如国家GB1576－85《低压锅炉水质标准》中就要求锅炉给水总硬度小于等于0.03毫克当量。目前国内常用的是EDTA滴定化验法检测水硬度与PH值，中国专利CN2074916还公开了一种锅炉水质硬度监测仪，该监测仪仅适用对锅炉给水采用钠离子交换软化水的监测，其原理是经离子交换后，水中离子发生变化，由于各种离子适移率不同，而导电性不同，使用一种特别的金属探测电极探测水的电导致率变化，来测定水硬度，该仪器采用指针式表头显示，准确性差，只能设标定点，超标报警，不能连续数字实时显示水硬度值大小，特别是它受水中的Fe、Al、Cu、Mn等少数离子的干扰，因此以测定水中电导率的变化不能完全反映水硬度的变化，此外该监测仪开机预热15分钟以上方能测量，预热时间太长，使用不便。

本实用新型的目的在于提供一种可连续监测软化水硬度和PH值的监测仪器，该仪器可连续实时数字显示硬度值与PH值，并可准确地进行超标声光报警。

本实用新型由动态平衡流水槽、pca－1钙离子选择电极、212参比电极、E201复合电极及监测软化水硬度和PH值的电子控制电路组成，pca钙离子选择电极和212参比电极的输入端分别插入动态平衡流水槽中，其输出端通过电缆与电子控制电路中监测硬度部分的输入端相接，E201复合电极的输出端与电子控制电路中监测PH值部分的输入端相接。本实用新型的原理是：应用pca－1钙离子选择电极和212参比电极探入在动态平衡流水槽中流动的软化水中，这样组成化学电池，对被测水样的钙离子活度响应，形成测量电极的电动势，当水硬度变化时，电动势大小也随之变化，其电动势与被测水样钙离子浓度的关系符合能斯特方程，呈对数规律变化，因此通过测量电动势的变化即可监测水硬度的变化，之后通过电子控制电路中设置的函数转换电路即负指数转换电路，使输出特性在一定范围内呈线性，再经电子控制电路中的A／D转换和显示电路，使水硬度连续显示其数值的大小，PH值通过E201复合电极探测，经电子控制电路后显示其数值的大小。

下面结合附图及实施例对本实用新型进一步详细说明。

图1为本实用新型的动态平衡流水槽结构示意图；

图2为本实用新型的电子控制电路的原理框图；

图3为本实用新型的电子控制电路的电原理图。

参见附图1，动态平衡流水槽是采用有机玻璃制成的双腔流水槽，感应水硬度的pca－1钙离子选择电极和212参比电极安装在该水槽上部的两个插孔a和a′中，并通过螺钉e固定，在水槽内腔b和外腔b′的四周均匀分布着调整进出水压力的若干个小孔c，软化水从水槽内腔b进水口d进入，从外腔b′出水口d′流出，调整进水流动速度保持出入水动态平衡，以保证两个电极实时探测流动的软化水硬度。

参见附图2，电子控制电路由水硬度监测部分和PH值监测部分组成，上部为监测硬度电路，下部为监测PH值电路，pca－1钙离子选择电极和212参比电极通过电缆与水硬度部分的阻抗匹配器1的输入端相接，经阻抗匹配器1和倒相放大器2后接到函数转换电路3中即负指数电路中，使输出特征在一定范围内呈线性，保证水硬度能连续数字显示其数值的大小，函数转换电路3的输出信号接标度变换大4，使输出变成符合国家标准的水硬度单位，其输出同时接至报警电路5和A／D转换及数显电路6的Vin模拟量输入端，以实现A／D变换、译码和驱动显示硬度测量数字值，E201复合电极探测到的PH信号经阻抗匹配器7后也接至A／D转换及数显电路6，测硬度和测PH值共用一个A／D转换及数显电路6，中间用六刀开关K2进行转换，从而完成显示水硬度和PH值的的两种功能，同时PH值标定与测量网络8接至A／D转换及数显电路7的基准电位端VR，以灵活地标定调整测量PH值。