一種四氯化鈦潔凈度在線檢測系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種四氯化鈦潔凈度在線檢測系統，包括：進液管（5）、溢流管（6）、測量管（10）、集流管（13）、發光裝置、光感應裝置、控制裝置；發光裝置置于測量管（10）的一側，光感應裝置置于測量管（10）的另一側；發光裝置的入射光能量傳感器（19）連接到控制裝置；光感應裝置的吸收光傳感器（26）連接到控制裝置；控制裝置用于根據從入射光能量傳感器（19）和吸收光傳感器（26）接收的信號計算四氯化鈦潔凈度。本實用新型克服了人眼觀測不準確、實驗室測量不及時的缺點，為鈦冶金過程四氯化鈦的在線檢測提供了準確可靠的在線檢測儀表。
【專利說明】一種四氯化鈦潔凈度在線檢測系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種四氯化鈦潔凈度在線檢測系統，更具體地說就是一種能夠在線檢測四氯化鈦溶液內雜質含量的在線檢系統。
【背景技術】
[0002]目前，現有技術中四氯化鈦潔凈度測量方式有兩種:第一種是靠人眼觀察來進行，測量過程用人眼來觀察顏色的變化判斷雜質含量的多少，這種測量方法靠顏色來估計，受光線和人為因素大，不能及時發現雜質含量超標，另外一種為實驗室測量，也就是比色法，測量時先在生產現場四氯化鈦輸送管道取樣，送入分析室用比色計進行測量色度變化，根據比色計消光量大小，測定四氯化鈦溶液內雜質含量，這種方法雖然能夠比較精確測量四氯化鈦溶液內含雜質含量，由于四氯化鈦溶液具有很強的水解反應，取樣和測量過程溶液不能接觸空氣，因此，取樣和測量要求高，測量時間長，一旦發生溶液內雜質含量超標，就會直接影響四氯化鈦溶液和海綿鈦成品的質量。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的就是針對現有技術存在的問題，提供一種四氯化鈦潔凈度在線檢測裝置。
[0004]上述目的是通過下述方案實現的:
[0005]一種四氯化鈦潔凈度在線檢測系統，其特征在于，所述在線測量系統包括:進液管
[5]、溢流管(6)、測量管(10)、集流管(13)、發光裝置、光感應裝置、控制裝置；
[0006]所述進液管(5 )的上部與所述溢流管(6 )連通，所述進液管(5 )的底部連接取樣管
(1)，該取樣管(I)上設有取樣閥(2)、進液流量計(3)和進液流量調整閥(4);所述進液管
(5)的上部還通過消泡管(9)與所述測量管(10)連通；
[0007]所述溢流管(6)的底部與所述測量管(10)的底部均通過連接管連接到所述集流管(13);該連接管上均安裝有流量計和流量調整閥；
[0008]所述發光裝置置于所述測量管(10)的一側，所述光感應裝置置于所述測量管
(10)的另一側；所述發光裝置的入射光能量傳感器(19)連接到所述控制裝置；所述光感應裝置的吸收光傳感器(26)連接到所述控制裝置；所述控制裝置用于根據從所述入射光能量傳感器(19)和吸收光傳感器(26)接收的信號計算四氯化鈦潔凈度。
[0009]根據上述的在線檢測系統，其特征在于，所述發光裝置包括單色光源(18)和放置于所述單色光源前方的平凸透鏡(22)，所述平凸透鏡(22)的平面側朝向所述測量管，所述入射光能量傳感器(19)安裝在所述單色光源(18)的上方。
[0010]根據上述的在線檢測系統，其特征在于，所述單色光源(18)是LED單色光源。
[0011 ] 根據上述的在線檢測系統，其特征在于，所述單色光源(18)安裝在光源底座(16)上，光源位置調整管(17)套接在所述光源底座(16)上；所述吸收光傳感器(26)安裝在吸收光傳感器底座(28)上。[0012]根據上述的在線檢測系統，其特征在于，所述單色光源(18)與所述平凸透鏡(22)之間設有可上下移動的濾色片。
[0013]根據上述的在線檢測系統，其特征在于，所述濾色片由電磁鐵控制。
[0014]根據上述的在線檢測系統，其特征在于，所述控制裝置包括嵌入式計算機(35)、觸摸屏(36)、第一信號調理放大器(33)、第二信號調理放大器(34)、固態繼電器(38)和直流電源(37);所述入射光能量傳感器(19)連接到所述第一信號調理放大器(33)的輸入端，所述第一信號調理放大器(33)的輸出端連接到所述嵌入式計算機(35);所述吸收光傳感器
(26)連接到第二信號調理放大器(34)的輸入端，所述第二信號調理放大器(34)的輸出端連接到所述嵌入式計算機(35);所述固態繼電器(38)控制所述電磁鐵。
[0015]本實用新型的有益效果:本實用新型克服了人眼觀測不準確、實驗室測量不及時的缺點，為鈦冶金過程四氯化鈦的在線檢測提供了準確可靠的在線檢測儀表。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]參見圖1，本實用新型的四氯化鈦潔凈度在線檢測系統包括包括進液管5、溢流管
6、測量管10、集流管13、發光裝置、光感應裝置、控制裝置；進液管5的上部與溢流管6連通，進液管5的底部連接取樣管1，取樣管I上設有取樣閥2、進液流量計3和進液流量調整閥4 ;進液管5的上部還通過消泡管9與測量管10連通；溢流管6的底部與測量管10的底部均通過連接管連接到集流管13 ;連接管上均安裝有流量計和流量調整閥；發光裝置置于測量管10的一側，光感應裝置置于測量管10的另一側；發光裝置的入射光能量傳感器19連接到控制裝置；光感應裝置的吸收光傳感器26連接到控制裝置；控制裝置用于根據從所述入射光能量傳感器19和吸收光傳感器26接收的信號計算四氯化鈦潔凈度。
[0018]發光裝置包括單色光源18和放置于單色光源前方的平凸透鏡22，平凸透鏡22的平面側朝向所述測量管，入射光能量傳感器19安裝在單色光源18的上方。單色光源18是LED單色光源。單色光源18安裝在光源底座16上，光源位置調整管17套接在光源底座16上；吸收光傳感器26安裝在吸收光傳感器底座28上。單色光源18與平凸透鏡22之間設有可上下移動的濾色片，濾色片由電磁鐵控制。
[0019]控制裝置包括嵌入式計算機35、觸摸屏36、第一信號調理放大器33、第二信號調理放大器34、固態繼電器38和直流電源37 ;入射光能量傳感器19連接到所述第一信號調理放大器33的輸入端，第一信號調理放大器33的輸出端連接到嵌入式計算機35 ;吸收光傳感器26連接到第二信號調理放大器34的輸入端，第二信號調理放大器34的輸出端連接到嵌入式計算機35 ;固態繼電器38控制所述電磁鐵。
[0020]連接在四氯化鈦溶液工藝管道上的取樣管I取出四氯化鈦溶液，打開取樣閥2使四氯化鈦溶液流過進液流量計3和進液流量調整閥4進入進液管5內，調整測量流量調整閥4，使流量閥3處的流量穩定在100ml/min，當進液管內液面到達進液管5與溢流管6連接處時，一部分溶液進入溢流管6內經過溢流流量計7和溢流流量調整閥8進入集流管13，另一部分液體流過消泡管9進入測量管10，測量管內的液體通過測量流量計11和測量流量調整閥12進入集流管13，調整測量流量調整閥12，使測量流量計11流量穩定在70ml/min，使四氯化鈦溶液充滿測量管10，當溶液中存在氣泡時，氣泡在重力的作用下，向測量管10的上部上升，氣泡到達測量管10與消泡管9連通處，氣泡沿著消泡管9進入進液管5的頂部，再進入溢流管6后隨溢流流出，此時波長為440nm的LED光源在直流電源37的驅動下，發出440nm的藍色光，一部分光被照射到入射光能量傳感器19，測量到的光信號通過導線接第一信號調理放大器33的IN+與IN-端子，第一信號調理放大器將信號進行調理并放大到0-4v由端子OUT+和OUT-端子輸出到嵌入式計算機35的模擬量輸入接口 AOO和AOl ；另外一部分光通過平凸透鏡22，將射線光轉換為平行光，平行光透過石英玻璃23、測量池內的溶液和石英玻璃24，照射到吸收光傳感器26，將光能信號轉換為電能信號后，接入第二信號調理放大器34的IN+與IN-端子，第二信號調理放大器將信號進行調理并放大到0-4v由端子OUT+和OUT-端子輸出到嵌入式計算機35的模擬量輸入接口 A02和A03 ;嵌入式計算機35將第二信號調理放大器的輸出信號與第一信號調理放大器的輸出信號進行除法運算，得到透光率T，再將透光率進行函數運算的吸光度A，運算公式A=-1gT,得到吸光度A后，根據運算式:A=K*C*L，嵌入式計算機運算得到四氯化鈦溶液內雜質含量C，并將雜質含量整定到100% — 0%，得到四氯化鈦潔凈度，嵌入式計算機35還將測量信號線性化后，轉換成4-20mADC標準信號通過AQOO和AQOl輸出，方便接入控制系統和其他儀表。嵌入式計算機35通訊接口 COMl與觸摸屏36通訊接口 COMl實現通訊，將測量結果在觸摸屏36顯示出來，同時通過通訊完成人機對話，完成自動標定、數據記錄、報警、故障自動診斷等功能。
[0021]儀器調試和自動標定
[0022]儀器調試:儀器的調試分為兩個步驟，第一步調整LED單色光源18位置，第二步調整透射光焦距調整，也就是吸收光傳感器26調整。
[0023]光源位置的調試，儀表調試時，關閉取樣閥2，當測量流量計11的流量指示為O時，轉動光源位置調整管17，LED單色光源18隨著光源底座16前后移動，觸摸屏36光源能量指示值，當指示值達到最大時，完成光源位置的自動調整。透射光焦距的調整時，關閉取樣閥2，當測量流量計11流量值為O時，旋轉焦距調節管27，連接在焦距調節管27上的吸收光傳感器底座28前后移動，帶動吸收光傳感器26前后移動，觀察觸摸屏36透射光能量指示值，當指示值達到最大是完成焦距調整。
[0024]自動標定，儀器自動標定時，關閉取樣閥2、打開回流閥14，當測量流量計11的指示值為O時，按下觸摸屏36上的自動標定按鈕，標定指令通過觸摸屏36和嵌入式計算機35C0M1接口，嵌入式計算機得到標定指令，此時，嵌入式計算機自動進行能量計算，并將能量進行平衡，得到儀表零點，此時儀表潔凈度顯示為100%，延時20秒后，嵌入式計算機啟動滿度標定指令，指令轉換為24v電壓信號后由嵌入式計算機36D0和Dl端子發出24vDC信號，此時固態繼電器38閉合，LI和NI端子接通220v交流電源驅動電磁鐵30，電磁鐵T型鐵芯向上運動，將波長為570nm的量程標定濾色片32推入光源管內，嵌入式計算機35根據光能量自動調節放大倍數，將儀表輸出值自動調節到0%，儀表完成自動標定。
[0025]以上所述內容僅為本次發明構思下的基本說明，而依據本實用方案所作的任何等效變換，均為本實用新型保護范圍。
【權利要求】
1.一種四氯化鈦潔凈度在線檢測系統，其特征在于，所述在線測量系統包括:進液管(5)、溢流管(6)、測量管(10)、集流管(13)、發光裝置、光感應裝置、控制裝置； 所述進液管(5 )的上部與所述溢流管(6 )連通，所述進液管(5 )的底部連接取樣管(I)，該取樣管(I)上設有取樣閥(2)、進液流量計(3)和進液流量調整閥(4);所述進液管(5)的上部還通過消泡管(9)與所述測量管(10)連通； 所述溢流管(6)的底部與所述測量管(10)的底部均通過連接管連接到所述集流管(13);該連接管上均安裝有流量計和流量調整閥； 所述發光裝置置于所述測量管(10)的一側，所述光感應裝置置于所述測量管(10)的另一側；所述發光裝置的入射光能量傳感器(19)連接到所述控制裝置；所述光感應裝置的吸收光傳感器(26)連接到所述控制裝置；所述控制裝置用于根據從所述入射光能量傳感器(19)和吸收光傳感器(26)接收的信號計算四氯化鈦潔凈度。
2.根據權利要求1所述的在線檢測系統，其特征在于，所述發光裝置包括單色光源(18)和放置于所述單色光源前方的平凸透鏡(22)，所述平凸透鏡(22)的平面側朝向所述測量管，所述入射光能量傳感器(19)安裝在所述單色光源(18)的上方。
3.根據權利要求2所述的在線檢測系統，其特征在于，所述單色光源(18)是LED單色光源。
4.根據權利要求2所述的在線檢測系統，其特征在于，所述單色光源(18)安裝在光源底座(16)上，光源位置調整管(17)套接在所述光源底座(16)上；所述吸收光傳感器(26)安裝在吸收光傳感器底座(28)上。
5.根據權利要求2所述的在線檢測系統，其特征在于，所述單色光源(18)與所述平凸透鏡(22 )之間設有可上下移動的濾色片。
6.根據權利要求5所述的在線檢測系統，其特征在于，所述濾色片由電磁鐵控制。
7.根據權利要求6所述的在線檢測系統，其特征在于，所述控制裝置包括嵌入式計算機(35)、觸摸屏(36)、第一信號調理放大器(33)、第二信號調理放大器(34)、固態繼電器(38)和直流電源(37);所述入射光能量傳感器(19)連接到所述第一信號調理放大器(33)的輸入端，所述第一信號調理放大器(33)的輸出端連接到所述嵌入式計算機(35);所述吸收光傳感器(26)連接到第二信號調理放大器(34)的輸入端，所述第二信號調理放大器(34)的輸出端連接到所述嵌入式計算機(35);所述固態繼電器(38)控制所述電磁鐵。
【文檔編號】G01N21/31GK203643326SQ201320876643
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年12月30日 優先權日:2013年12月30日
【發明者】楊秉松, 趙祥麟, 王銳, 張典成, 宋吉譚, 張海峰, 黃曉元, 王欽, 馮艷 申請人:金川集團股份有限公司