專利名稱：在線式工業離子色譜分析測量裝置的制作方法
技術領域：
一種在線式工業離子色譜分析測量裝置，專門針對火電機組，應用于工業流程中，采用液相色譜技術進行水汽質量的在線分析測量的檢測儀器，涉及水質分析儀器領域，特別適用于火電廠生產過程中水汽質量的連續分析監測。
背景技術：
發電機組在熱力生產過程中由于水和蒸汽介質長期處于高溫、高壓和高(負荷)流速條件下運行，再加上目前電網調峰期間頻繁的啟動、停運和備用的現實情況，使熱力設備(特別是水冷壁和過熱器)中的金屬材料長期處于熱應力和機械應力之中，此時鍋內的水汽品質就會成為加速金屬材料的腐蝕過程的一個關鍵因素。腐蝕是熱力設備損壞的最直接原因，對電廠安全經濟、穩定生產所構成的威脅極為嚴重！現代腐蝕理論研究表明，在熱力設備的水、汽介質中，如果有大量的氯離子[Cl_] 和硫酸根[SO4-2]等侵蝕性離子存在，由于水汽介質中的這些陰離子對金屬材料的鈍化膜有極強的分解破壞作用，因此，水汽介質中的這些陰離子就具有更強的腐蝕性。為此有必要研究出一種“專門針對火電機組的實際情況，應用于工業流程中，采用液相色譜技術進行介質(水汽)質量的在線分析測量的檢測儀器，以便隨時監督、控制水汽介質中離子的含量，從而達到有效地扼制和緩解因腐蝕對火電廠安全經濟生產所構成的威脅的目的。
實用新型內容本實用新型的目的是生產一種專門針對火電機組，應用于工業流程中，對水汽質量進行在線連續分析監測的離子色譜儀。本在線式工業離子色譜分析測量裝置由樣品制備系統、恒溫系統、檢測系統、自動校準系統和數據處理系統組成；樣品制備系統與恒溫系統之間，恒溫系統與檢測系統之間使用不銹鋼管道連接，自動校準系統與檢測系統之間也使用不銹鋼管道連接；樣品制備系統、恒溫系統、自動校準系統及檢測系統與數據處理系統連接；數據處理系統為一臺工控機。樣品制備系統由水樣流量調整閥、溫度探頭、超溫保護閥、測量對象轉換閥、離子分離器、離子分離器入口控制閥和離子分離器出口控制閥組成，水樣流量調整閥與超溫保護閥相聯，中間設有溫度探頭；超溫保護閥為三通閥，超溫保護閥的一通為直排水，超溫保護閥的另一通分別與離子分離器入口控制閥和測量對象轉換閥相通；離子分離器入口控制閥分別與離子分離器和備份離子分離器相連；離子分離器和備份離子分離器與離子分離器出口控制閥相連；離子分離器出口控制閥與測量對象轉換閥相連。恒溫系統由加熱器、制冷裝置、攪拌器、熱交換管、水箱測溫探頭、水箱組成；加熱器、攪拌器、熱交換管、水箱測溫探頭裝在水箱內；制冷裝置與水箱相連；檢測系統由電導率儀、電子流量計組成；電導電極、電子流量計由管道相連；自動校準系統由標樣注入泵、標樣控制閥、排水閥、排水泵組成；它們依次由管道相連；數據處理系統為一臺工控機。樣品制備系統的測量對象轉換閥與恒溫系統的熱交換管相連；恒溫系統的熱交換管與檢測系統的電導率儀相連；自動校準系統的標樣控制閥通過測量/校準轉換閥與檢測系統的電導率儀相連；溫度探頭、超溫保護閥、測量對象轉換閥、離子分離器、離子分離器入口控制閥、離子分離器出口控制閥，加熱器、制冷裝置、水箱測溫探頭、標樣注入泵、標樣控制閥、排水閥、排水泵組成；測量/校準轉換閥、電導率儀、電子流量計分別通過導線與數據處理系統相連。在線式工業離子色譜分析測量裝置的工作方式樣品通過水樣流量調整閥I進入溫度探頭2對樣品溫度進行測量，如果溫度超過45°C則超溫保護閥5動作，樣品直接排掉， 如果溫度低于45°C則由測量對象轉換閥8控制，當裝置進行比電導率和離子總含量的分析測量時水樣不經過分離器3或4，直接進入恒溫系統，恒溫系統由加熱器16、水箱測溫探頭17、制冷裝置18、攪拌器19、樣品熱交換管22、水箱21組成，水樣經過樣品熱交換管22與水箱21中的液體進行熱交換，將水樣溫度嚴格控制在25土1°C，然后水樣進入檢測系統進行測量，檢測系統由電子流量計14、電導率儀15組成，電導率儀15為高精度電導率儀，其電極常數為O. OOlcm-10當裝置進行氫電導率與陰離子含量的分析測量時，水樣進入離子分離器3或4，離子分離器為兩套，一用一備，當一套失效后，可以由分離器入口控制閥6和分離器出口控制閥7控制自動切換到另一套運行。水樣在離子分離器中實現陰、陽離子的分離，再進入檢測系統進行測量。本裝置還具備電導率儀15自動校準功能，當裝置進行電導率儀15自動校準操作時，測量/校準切換閥9動作，測量水樣被切斷，同時標樣注入泵12啟動，標樣控制閥11打開，排水閥10打開，排水泵13啟動，使用標液對管道進行沖洗，沖洗一定時間后，排水閥10關閉，排水泵13停止，使標液進入電導率儀15，對電導率儀15進行校準。以上所有測量信號都通過電路匯入數據處理系統20，由數據處理系統20處理后發出相應的控制信號進行控制，傳感器的測量信號也經數據處理系統20處理后過進入數據終端顯示，同時通過GPRS無線通訊技術可以實現測量數據的遠程傳輸以及“裝置”的遠程升級與監控。本裝置可以同時實現比電導率的分析測量、氫電導率的分析測量、離子總含量的分析測量與陰離子含量的分析測量四項功能，其性能指標為比電導率測量范圍0 ΙΟ.Ομ S/cm，誤差±0. 5% FS ；氫電導率測量范圍0 5.0yS/cm，誤差土 L0% FS;離子總含量測量范圍0 300μ g/kg，誤差±10% FS ;陰離子含量測量范圍0 150μ g/kg，誤差±10% FS。
圖I是本在線式工業離子色譜分析測量裝置的連接示意圖。
具體實施方式
本在線式工業離子色譜分析測量裝置主要由樣品制備系統、恒溫系統、檢測系統、自動校準系統和數據處理系統組成；樣品制備系統與恒溫系統之間，恒溫系統與檢測系統之間使用不銹鋼管道連接，自動校準系統與檢測系統之間也使用不銹鋼管道連接。樣品制備系統由水樣流量調整閥I、溫度探頭2、超溫保護閥5、測量對象轉換閥8、離子分離器3和4、離子分離器入口控制閥6和離子分離器出口控制閥7組成，水樣流量調整閥I與超溫保護閥相聯5，中間設有溫度探頭2 ;超溫保護閥5為三通閥，超溫保護閥5的一通為直排水，超溫保護閥的另一通分別與離子分離器入口控制閥6和測量對象轉換閥8相通；離子分離器入口控制閥6分別與離子分離器3和備份離子分離器4相連；離子分離器3和備份離子分離器4與離子分離器出口控制閥7相連；離子分離器出口控制閥7與測量對象轉換閥8相連；恒溫系統由加熱器16、制冷裝置18、攪拌器19、熱交換管22、水箱測溫探頭17、水 箱21組成；加熱器16、攪拌器19、熱交換管22、水箱測溫探頭17裝在水箱21內；制冷裝置18與水箱21相連；檢測系統由電導率儀15、電子流量計14組成；電導率儀15、電子流量計14由管道相連；自動校準系統由標樣注入泵12、標樣控制閥11、排水閥10、排水泵13組成；它們依次由管道相連；數據處理系統為一臺工控機20 ；樣品制備系統的測量對象轉換閥8與恒溫系統的熱交換管22相連；恒溫系統的熱交換管22與檢測系統的電導率儀15相連；自動校準系統的標樣控制閥11通過測量/校準轉換閥9與檢測系統的電導率儀15相連；溫度探頭2、超溫保護閥5、測量對象轉換閥8、離子分離器3和4、離子分離器入口控制閥6、離子分離器出口控制閥7，加熱器16、制冷裝置18、水箱測溫探頭17、標樣注入泵12、標樣控制閥11、排水閥10、排水泵13組成；測量/校準轉換閥9、電導率儀15、電子流量計14分別通過導線與數據處理系統相連。
權利要求1.一種在線式工業離子色譜分析測量裝置，其特征在于由樣品制備系統、恒溫系統、檢測系統、自動校準系統和數據處理系統組成；樣品制備系統與恒溫系統之間，恒溫系統與檢測系統之間使用不銹鋼管道連接，自動校準系統與檢測系統之間也使用不銹鋼管道連接；樣品制備系統、恒溫系統、自動校準系統及檢測系統與數據處理系統連接；數據處理系統為一臺工控機。
2.根據權利要求I所述的在線式工業離子色譜分析測量裝置，其特征在于樣品制備系統由水樣流量調整閥、溫度探頭、超溫保護閥、測量對象轉換閥、離子分離器、離子分離器入口控制閥和離子分離器出口控制閥組成，水樣流量調整閥與超溫保護閥相聯，中間設有溫度探頭；超溫保護閥為三通閥，超溫保護閥的一通為直排水，超溫保護閥的另一通分別與離子分離器入口控制閥和測量對象轉換閥相通；離子分離器入口控制閥分別與離子分離器和備份離子分離器相連；離子分離器和備份離子分離器與離子分離器出口控制閥相連；離子分離器出口控制閥與測量對象轉換閥相連。
3.根據權利要求I所述的在線式工業離子色譜分析測量裝置，其特征在于恒溫系統由 加熱器、制冷裝置、攪拌器、熱交換管、水箱測溫探頭、水箱組成；加熱器、攪拌器、熱交換管、水箱測溫探頭裝在水箱內；制冷裝置與水箱相連。
4.根據權利要求I所述的在線式工業離子色譜分析測量裝置，其特征在于檢測系統由電導率儀、電子流量計組成；電導電極、電子流量計由管道相連。
5.根據權利要求I所述的在線式工業離子色譜分析測量裝置，其特征在于自動校準系統由標樣注入泵、標樣控制閥、排水閥、排水泵組成；它們依次由管道相連。
6.根據權利要求1、2、3、4、5所述的在線式工業離子色譜分析測量裝置，其特征在于樣品制備系統的測量對象轉換閥與恒溫系統的熱交換管相連；恒溫系統的熱交換管與檢測系統的電導率儀相連；自動校準系統的標樣控制閥通過測量/校準轉換閥與檢測系統的電導率儀相連；溫度探頭、超溫保護閥、測量對象轉換閥、離子分離器、離子分離器入口控制閥、離子分離器出口控制閥，加熱器、制冷裝置、水箱測溫探頭、標樣注入泵、標樣控制閥、排 水閥、排水泵組成；測量/校準轉換閥、電導率儀、電子流量計分別通過導線與數據處理系統相連。
專利摘要一種在線式工業離子色譜分析測量裝置，專門針對火電機組，應用于工業流程中，采用液相色譜技術進行水汽質量的在線分析測量的檢測儀器。本在線式工業離子色譜分析測量裝置主要由樣品制備系統、恒溫系統、檢測系統、自動校準系統和數據處理系統組成；樣品制備系統與恒溫系統之間，恒溫系統與檢測系統之間使用不銹鋼管道連接，自動校準系統與檢測系統之間也使用不銹鋼管道連接；樣品制備系統、恒溫系統、自動校準系統及檢測系統與數據處理系統連接。使用本裝置可以對火電廠水汽介質中離子總含量和陰離子含量進行實時、連續的監督、控制，從而達到有效地扼制和緩解因熱力設備腐蝕和積鹽對火電廠安全經濟生產所構成的威脅的目的。
文檔編號G01N30/06GK202631490SQ20122008380
公開日2012年12月26日 申請日期2012年2月29日 優先權日2012年2月29日
發明者孫利強, 田文濤, 劉江, 郭曉紅, 韓秀峰, 丁杰 申請人:內蒙古電力科學研究院