電鍍液在線檢測系統及檢測方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及帶鋼電鍍液，尤其涉及帶鋼電鍍液的檢測系統。
【背景技術】
[0002]鋼材電鍍液包括電鍍錫、電鍍鋅、電鍍鉻、電鍍鎳和酸洗。由于生產連續性，需要及時反映生產過程工藝參數變化，需要對電鍍液中主要成份進行監測，一旦發現偏離，馬上作出調整，以保證生產過程穩定受控，從而保證產品質量。因此，電鍍機組溶液離子濃度及時檢測顯得十分必要。
[0003]目前國內外對于電鍍液中離子濃度的檢測有兩種:離線檢測和在線檢測。離線檢測具有較高的測定精度，但存在取樣代表性差、檢測人員之間和檢測設備之間系統偏差、檢測時間長、測定值的滯后性、不能實時反映電鍍液離子濃度變化趨勢等問題。
【發明內容】
[0004]本發明旨在解決上述缺陷，提供一種電鍍液在線檢測系統。本發明能夠實時、快速、準確地實現對電鍍錫溶液、電鍍鋅溶液、電鍍鉻溶液、電鍍鎳溶液和酸洗溶液離子濃度在線檢測。
[0005]1.為解決上述問題，本發明一種電鍍液在線檢測系統，其特征在于，它包括帶有采樣單元的樣品預處理裝置，該預處理裝置連接電位滴定儀檢測裝置，電位滴定儀檢測裝置電氣連接終端計算機裝置，樣品預處理裝置和電位滴定儀檢測裝置由PLC控制裝置控制連接，而該PLC控制裝置和終端計算機裝置由狀態監控裝置監控；所述PLC控制裝置采集電位滴定儀檢測數據和系統狀態數據，輸出到生產機組工藝參數閉環控制回路中，控制電位滴定儀和控制預處理裝置工作時序，讓電位滴定儀和預處理裝置按預定時序運行。
[0006]2.根據權利要求1所述的電鍍液在線檢測系統，其特征在于，所述終端計算機裝置硬件有三路輸入:第一路輸入為分析小屋內狀態信號；第二路輸入為來自PLC裝置的預處理裝置狀態信號，包括電磁閥狀態、管道樣品壓力和溫度狀態、標準溶液狀態、漏液狀態；第三路輸入為來自電位滴定儀的檢測數據，其有二路輸出:第一路輸出為在終端計算機畫面上顯示狀態數據、報警、檢測數據打點繪圖、以及檢測數據直接顯示；第二路輸出為將相關參數、狀態數據、檢測數據通過光纖上傳給其它上位機。
[0007]3.一種基于權利要求1所述檢測系統的電鍍液在線檢測方法，其特征在于，它包括下列步驟:
步驟一，樣品預處理，預處理裝置由一級穩壓穩流過濾器、二級穩壓穩流過濾器、PH計、去氣泡裝置、反清洗裝置等組成；預處理過程如下:電鍍液通過管道輸入到電鍍液在線檢測系統；樣品經過一級穩壓穩流過濾器，對樣品進行一級穩壓穩流和過濾；一級穩壓穩流過濾后的樣品進入到二級穩壓穩流過濾器，對樣品進行更精細的穩壓穩流和過濾；然后樣品經過去氣泡裝置，除掉樣品中的氣泡；
步驟二，樣品進入電位滴定儀進行在線檢測；PH計直接安裝在進入電鍍液在線檢測系統的管道中，對管道中的溶液直接進行PH值在線檢測；為了防止預處理裝置被污染和阻塞，在每次檢測后，要對預處理裝置進行反清洗；首先關閉進入預處理裝置的檢測樣品，然后用50-70°C溫水反向沖洗預處理裝置管道和穩壓穩流過濾器，清除污染物，保證預處理裝置清潔，處于正常工作狀態；
PLC監測到當某個狀態數據處于異常情況時，立即采取應急措施同時報警顯示；
狀態監控裝置的功能是采集系統狀態，根據狀態是否正常的判別，進行狀態顯示或報警、異常狀態處理。
[0008]4.根據權利要求3所述的電鍍液在線檢測方法，其特征在于，所述步驟二，電位滴定儀檢測裝置的檢測流程如下:
PLC控制電位滴定儀和反沖洗的開始時間與周期 PLC信號觸動電位滴定儀開始電位滴定儀自動清洗反應杯儀器檢測電鍍液濃度
滴定單元(DOSing Unite)復位:每次檢測結束后
滴定杯和電極清洗
電位滴定儀自動清洗反應杯
數據計算與傳輸
電位滴定儀復位
數據接收與顯示
電位滴定儀檢測對象:
電鍍鋅機組:鋅離子、硫酸根離子、PH值在線實時檢測；
電鍍錫機組:2價錫離子、硫酸根離子、鉛離子在線實時檢測；
電鍍鉻機組:鉻酸酐、氟化胺在線實時檢測；
電鍍鎳機組:鎳離子、硼酸根、PH值在線實時檢測；
酸洗機組:總酸、游離酸在線實時檢測。
[0009]本發明從生產連續性，尤其是高速電鍍生產出發，能夠實時、連續地對電鍍液主要成分進行監測，以便及時做出調整，在降低生產成本，提高電鍍工藝液控制精度和保證產品質量等方面較離線檢測更具指導意義。
[0010]
【附圖說明】:
下面結合附圖對本發明作進一步的說明:
圖1為本發明的檢測系統示意圖；
圖2:預處理裝置圖圖3 =PLC控制裝置圖圖4:預處理系統總流程圖圖5:自標定流程圖:
圖6:管路測試流程圖圖7:終端計算機系統硬件框架圖圖8:終端計算機系統軟件框架圖。
【具體實施方式】
[0011]本發明所要解決的技術問題是提供一種電位滴定法電鍍液在線實時檢測系統，利用本檢測系統，實現對電鍍錫溶液、電鍍鋅溶液、電鍍鉻溶液、電鍍鎳溶液和酸洗溶液離子濃度在線實時快速準確地檢測。
[0012]請參見圖1電鍍液在線檢測系統由樣品預處理裝置、PLC控制裝置、狀態監控裝置、電位滴定儀檢測裝置、終端計算機裝置組成。樣品通過樣品預處理裝置I預處理后，進入電位滴定儀檢測裝置2進行檢測。檢測值輸出到終端計算機裝置3，終端計算機裝置3將檢測值處理后，進行描點繪圖、數據顯示、數據貯存和數據傳送給用戶。PLC控制裝置4控制樣品預處理裝置I工作狀態和工作步驟，同時也控制電位滴定儀檢測裝置2檢測開始和檢測周期。狀態監控裝置5將監測到的系統狀態，如樣品溫度、樣品壓力、整體系統溫濕度、漏液傳感器、試劑桶液位傳感器和門限位傳感器等，一方面傳輸給終端計算機裝置，通過終端計算機裝置進行顯示。另一面傳輸給PLC控制裝置，通過PLC控制裝置控制整個系統運行模式。
[0013]樣品預處理裝置如圖2的作用是對電鍍液樣品進行預處理，提供電位滴定儀所需的合格的檢測樣品。預處理裝置由一級穩壓穩流過濾器、二級穩壓穩流過濾器、PH計、去氣泡裝置、反清洗裝置等組成。一級穩壓穩流過濾器有二路，一用一備。其中一路包含BVOl/BV02/BV03/F1。另一路包含
BV04/BV05/BV06/F1。二級穩壓穩流過濾器也有二路，也是一用一備。其中一路為F2，另一路為F3。樣品預處理過程如下:電鍍液通過管道輸入到“電鍍液在線檢測系統”。樣品經過SVl到一級穩壓穩流過濾器F1，對樣品進行一級穩壓穩流和過濾。一級穩壓穩流過濾后的樣品進入到二級穩壓穩流過濾器F2或F3，對樣品進行更精細的穩壓穩流和過濾。然后樣品經過去氣泡裝置F4，除掉樣品中的氣泡。最后樣品進入電位滴定儀進行在線檢測。PH計直接安裝在進入“電鍍液在線檢測系統”的管道中，對管道中的溶液直接進行PH值在線檢測。管道流量經過FI流量計監控，PH計工作時，BV08通，BV07斷。PH計停修時，BV08斷，BV07通。為了防止預處理裝置被污染和阻塞，在每次檢測后，要對預處理裝置進行反清洗。首先關閉SV2，阻止樣品進入F2和F3，然后用50-70°C溫水通過SV6反向沖洗F2和F3及相關管道。清除污染物，保證預處理裝置清潔，處于正常工作狀態。
[0014]PLC控制裝置如圖3有三方面作用。I是采集電位滴定儀檢測數據，電位滴定儀DO輸出數字量數據到PLC裝置DI 口，電位滴定儀AO輸出4-20mA模擬量到PLC裝置Al 口。然后PLC裝置將檢測數據處理后，通過PLC裝置的DO和AO 口將到數字量數據和4_20mA模擬量數據輸出到生產機組PLC的DI和Al 口中，參與機組工藝參數閉環控制。2是控制電位滴定儀和預處理裝置工作時序。PLC裝置DO輸出工作狀態到電位滴定儀和預處理裝置閥中，控制電位滴定儀工作時序和閥通與斷，讓電位滴定儀和預處理裝置按預定時序運行。預處理裝置總流程圖如圖4所示:PLC裝置檢查預處理裝置工作壓力和流量，壓力和流量正常，預處理裝置進樣，一級穩壓穩流過濾和二級穩壓穩流過濾和去氣泡后，樣品進入電位滴定儀檢測，管道反沖洗。壓力或流量異常時，檢查異常原因。生產工藝問題，關閉進樣閥，禁止樣品進入預處理裝置。預處理裝置漏液問題，關閉進樣閥的同時，顯示和報警。自標定時序如圖5所示,PLC切換閥狀態,起動電位滴定儀自標定程序，電位滴定儀自標定，結束自標定。管路測試流程如圖6所示:預處理裝置進樣，經過一級穩壓穩流過濾和二級穩壓穩流過濾和去氣泡后，樣品進入電位滴定儀檢測，等待電位滴定儀檢測完成，PLC起動反清洗閥門，對預處理裝置和電位滴定儀進行反清洗，完成一次全流程檢測，等待下一次全流程檢測。3是采集系統狀態數據，某個狀態數據處于異常情況時，立即采取應急措施同時報警顯示。這部分工作將在狀態監控裝置中詳細描述。
[0015]狀態監控裝置的功能是采集系統狀態，根據狀態是否正常的判別，進行狀態顯示或報警、異常狀態處理。狀態監控裝置工作如下:采集電鍍液樣品溫度PTlOO到PLC的Al口，PLC裝置將溫度轉換成數字量，通過M0DBUS485和HUB傳輸到終端計算機裝置中貯存和顯示。采集電鍍液樣品壓力到PLC的Al 口，PLC裝置將