一種用于pH值測量傳感器前過濾裝置的制造方法
【專利摘要】一種用于pH值測量傳感器前過濾裝置，涉及過濾裝置技術領域，它包括主管道、閥門和計算機，主管道水平方向上設有閥門A，閥門A兩側分別設有與主管道連通的管道A和管道B，管道A由上至下依次有取樣口、閥門B、孔板A、濾料層和孔板B，管道A橫向設有pH傳感器，管道A通過閥門與管道B連通，管道B通過閥門與管道D連通，管道D從左至右依次設有流量計和閥門D，管道B豎向從上至下依次設有閥門E和閥門；管道A外壁由內至外依次包裹熱電偶絲包裹層和石英棉保溫層。本用于pH值測量傳感器前過濾裝置，實現水樣pH測量過程中對pH傳感器的保護，同時實現pH的長時間測量，可在任何工業環境下作業，適合大規模推廣和使用。
【專利說明】
一種用于pH值測量傳感器前過濾裝置
[0001 ] 技術領域:
本發明涉及過濾裝置技術領域，具體涉及一種用于pH值測量傳感器前過濾裝置。
[0002]【背景技術】:
在很多行業中水樣pH值對實際生產的影響至關重要，pH值過低時，會腐蝕所經管線和設備;PH值過高時影響水樣出水水質，嚴重時，導致水樣乳化，因此實現水樣pH值的高精度及其連續檢測對于實際裝置生產具有重要的意義。
很多水樣含懸浮物、油污、泥沙等雜質，需要在PH傳感器前加裝過濾裝置。目前，常用過濾裝置多為單一過濾裝置，而且大部分采用金屬濾網不適宜用于酸堿環境的工業過程中。例如，專利號為200920069324.5公開的一種具備自動清洗功能的pH傳感器保護器，僅僅在兩壁設置濾網很難維持長時間的過濾要求，且不適宜酸堿環境的工業生產測量;專利申請號為201510091281.0公開的一種懸浮物過濾器和專利申請號為201310576258.1公開的一種新型過濾機構等同樣存在上述問題。
[0003]
【發明內容】
:
本發明的目的是提供一種用于PH值測量傳感器前過濾裝置，彌補了現有過濾裝置的不足，達到了水樣pH測量過程中對pH傳感器的保護的目的，同時實現pH的長時間測量。
[0004]本發明采用的技術方案為:一種用于pH值測量傳感器前過濾裝置，包括主管道、閥門和計算機，主管道水平放置，主管道水平方向上設有閥門A，閥門A兩側分別設有與主管道連通的的管道A和管道B，管道A呈L型，管道B呈倒T型，管道A豎向頂端設有取樣口，取樣口下方設有閥門B，閥門B下方設有孔板A，孔板A與閥門B之間的管道A連通管道C，管道C上設有閥門C，孔板A下方設有濾料層，濾料層底端與孔板B連接，管道A橫向設有pH傳感器，管道A橫向末端通過閥門與管道B橫向一端連通，管道B橫向另一端通過閥門與管道D連通，管道D從左至右依次設有流量計和閥門D，管道B豎向從上至下依次設有閥門E和閥門；pH傳感器和流量計分別通過導線與PLC模塊A和PLC模塊B連接，PLC模塊A和PLC模塊B分別通過導線與計算機連接;L型的管道A外壁由內至外依次包裹熱電偶絲包裹層和石英棉保溫層。
[0005]所述的濾料層由上至下分為七層厚度不同的濾料層，第一層厚度為14?16mm，第二層厚度為29?31mm，第三層厚度為39?41mm，第四層厚度為49?51mm，第五層厚度為39?41mm，第六層厚度為29?31mm，第七層厚度為14?16mm。
[0006]所述的濾料層由上至下采用的濾料依次為無煙煤、無煙煤、石英砂、石英砂、石英砂、重質礦石和重質礦質。
[0007]所述的濾料層由上至下采用的濾料粒徑依次為I.6?4mm、0.8?I.6mm、0.5?
0.8mm、0.25?0.5mm、0.5?0.8mm、0.8?1.6mm和1.6?4mm。
[0008]所述的管道A、管道B、管道C和管道D皆采用DN50不銹鋼管，且管壁皆噴涂保溫材料。
[0009 ] 所述的孔板A和孔板B的板厚度均為9?I Imm，孔板A和孔板B的孔徑均取3?4mm。
[0010]所述的閥門A、閥門B、閥門C、閥門D和閥門E分別通過導線與PLC模塊A連接。
[0011]所述的閥門B13、閥門C14、閥門D16和閥門E15分別通過導線與PLC模塊B19連接。
[0012]本發明的有益效果是:結構簡單，操作方便，可快速、高效檢測水樣pH值，且裝置通過“測一次，洗一次”與定期“泡一次”的日常維護與定期更換濾料層的方式實現系統的長時高效運行;實現水樣PH測量過程中對pH傳感器的保護，同時實現pH的長時間測量，可在任何工業環境下作業，適合大規模推廣和使用。
[0013]【附圖說明】:
圖1是本發明結構示意圖。
[0014]圖2是本發管道A過濾部分結構示意圖。
[0015]圖3是本發明濾料層結構示意圖。
[0016]【具體實施方式】:
參照各圖，一種用于pH值測量傳感器前過濾裝置，包括主管道1、閥門和計算機18，主管道I水平放置，主管道I水平方向上設有閥門A12，閥門A12兩側分別設有與主管道I連通的的管道A3和管道B9，管道々3呈1^型，管道B9呈倒T型，管道A3豎向頂端設有取樣口 2，取樣口 2下方設有閥門B13，閥門B13下方設有孔板A4，孔板A4與閥門B13之間的管道A3連通管道C7，管道C7上設有閥門C14，孔板A4方設有濾料層5，濾料層5底端與孔板B6連接，管道A3橫向設有PH傳感器8，管道A3橫向末端通過閥門與管道B9橫向一端連通，管道B9橫向另一端通過閥門與管道Dl I連通，管道Dl I從左至右依次設有流量計10和閥門D16，管道B9豎向從上至下依次設有閥門E15和閥門；pH傳感器8和流量計10分別通過導線與PLC模塊A17和PLC模塊B19連接，PLC模塊A17和PLC模塊B19分別通過導線與計算機18連接;L型的管道A3外壁由內至外依次包裹熱電偶絲包裹層20和石英棉保溫層21。所述的濾料層5由上至下分為七層厚度不同的濾料層，第一層厚度為14?16mm，第二層厚度為29?31mm，第三層厚度為39?41mm，第四層厚度為49?51mm，第五層厚度為39?41mm，第六層厚度為29?31mm，第七層厚度為14?16_。所述的濾料層5由上至下采用的濾料依次為無煙煤、無煙煤、石英砂、石英砂、石英砂、重質礦石和重質礦質。所述的濾料層5由上至下采用的濾料粒徑依次為1.6?4mm、0.8?
1.6mm、0.5?0.8mm、0.25?0.5mm、0.5?0.8mm、0.8?1.6mm和1.6?4mm。所述的管道A3、管道B9、管道C7和管道Dll皆采用DN50不銹鋼管，且管壁皆噴涂保溫材料。所述的孔板A4和孔板B6的板厚度均為9?11mm，孔板A4和孔板B6的孔徑均取3?4mm。所述的閥門A12、閥門BI 3、閥門C14、閥門D16和閥門E15分別通過導線與PLC模塊A17連接。所述的閥門B13、閥門C14、閥門D16和閥門E15分別通過導線與PLC模塊B19連接。
[0017]本用于pH值測量傳感器前過濾裝置窗，可分為過濾裝置、數據采集裝置、反沖洗裝置和加熱裝置四個部分，其中過濾裝置包括孔板A4、濾料層5和孔板B6;數據采集裝置包括取樣口 2、閥門A12、閥門B13、閥門C14、閥門E15、閥門D16、管道A3末端側位設置的pH傳感器8、PLC模塊Al 7、計算機18、流量計1以及PLC模塊BI 9;反沖洗裝置包括管道A3、孔板A4、濾料層5、孔板B6、管道C7、管道D11、閥門BI 3、閥門Cl 4、閥門E15、閥門D16、流量計1、PLC模塊BI 9以及計算機18;加熱裝置包括熱電偶絲包裹層20和石英棉保溫層21。
[0018]濾料層5由上至下分為七層，第一濾層濾料為無煙煤，無煙煤密度為1.4?1.6g/cm3，濾層厚度為15mm，濾料粒徑1.6?4mm;第二濾層濾料為無煙煤，無煙煤密度為1.4?1.6g/cm3，濾層厚度為30mm，濾料粒徑0.8?1.6mm;第三濾層濾料為石英砂，石英砂密度為
2.6?2.65g/cm3，濾層厚度為40mm，濾料粒徑0.5?0.8mm;第四濾層濾料為石英砂，石英砂密度為2.6?2.65g/cm3，濾層厚度為50mm，濾料粒徑0.25?0.5mm ；第五濾層濾料為石英砂，石英砂密度為2.6?2.65g/cm3，濾層厚度為40mm，濾料粒徑0.5?0.8mm;第六濾層濾料為重質礦石，重質礦石密度為4.7?5.0g/cm3，濾層厚度為30mm，濾料粒徑0.8?1.6mm;第七濾層濾料為重質礦石，重質礦石密度為4.7?5.0g/cm3，濾層厚度為15mm，濾料粒徑1.6?4mm，本設計不同的濾料密度和濾料粒徑級配可防止反沖洗過程中濾料不分層的情況。
[0019]pH測量引水管管道A3連接在主管道I上，并在pH測量引水管管帶A3的兩端分別布置了管道C7和管道Dll，管道Dll上端連通管道9，管道B9亦連接在主管道I上，在管道A3、管道B9與主管道I的連接點中間管段設閥門A12，pH測量引水管管道A3中自上至下依次安裝孔板A4、濾料層5和孔板B6，管道Dl I末端安裝閥門D16，管道B9上安裝閥門E15，pH測量引水管管道A3末端側位設置pH傳感器8并連接PLC模塊A17和計算機18，管道B9與管道Dl I連接處至管道D11末端中間管段安裝流量計1，流量計1連接PLC模塊B19和計算機18。
[0020]由PLC模塊A17控制打開閥門B13和閥門E15，關閉閥門A12、閥門C14和閥門D16，待測液體由取樣口 2經閥門B13流入，經孔板A4、濾料層5和孔板B6，最后當pH測量引水管管道A3被待測液充滿后打開閥門A12，關閉閥門B13和閥門E15，pH傳感器8測量后，將讀數反饋在計算機18上并輸出，測量過程及穩水時長為8min。
[0021]然后進行兩次反沖洗:
1)氣水反沖洗:每次測量過程結束后由PLC模塊19B控制打開閥門C14和閥門D16，保持閥門B13和閥門E15關閉，氣和水自管道D11流入從管道C 7流出，氣水反沖洗過程持續5 -7min，后清水自管道Dl I流入從管道C7流出，持續5_7min，后停止進水，待水由管道Dl I放空后關閉閥門C14和閥門D16，清洗過程中可通過PLC模塊B19控制閥門D16的開啟度來控制反沖洗的沖洗強度，氣水反沖洗，清洗裝置PH傳感器8表面保證下次測量的準確性；
2)飽和KCl溶液沖洗:每24小時進行一次飽和KCl溶液沖洗，由PLC模塊B19控制打開閥門C14和閥門D16，保持閥門B13和閥門E15關閉，飽和KCl溶液自管道DlI流入，待飽和液充滿pH測量引水管管道A3后，由PLC模塊B19控制閥門C14和閥門D16關閉，并由飽和KCl溶液浸泡pH傳感器8，整個飽和KCl溶液充滿過程及浸泡過程持續1min，后打開閥門D16排放KCl溶液，等完全放空后，再關閉閥門D16，飽和KCl溶液浸泡沖洗，保護pH傳感器8電極、延長pH傳感器8使用壽命，且采用七層濾料層5，使孔板過濾裝置與粗細不同的無煙煤、石英砂和重質礦石濾料相結合，并加入飽和KCl溶液沖洗過程。本發明具有結構簡單，操作方便，可快速、高效檢測水樣PH值，且裝置通過“測一次，洗一次”與定期“泡一次”的日常維護與定期更換過濾套筒的方式實現系統的長時高效運行。
[0022]孔板A4、濾料層5、孔板B6與管道A3連接處做無縫處理，且每月按期檢查如有損壞及時更換預制備用了濾料層5。
[0023]對pH傳感器8，每周進行定期檢查如出現故障及時更換。
[0024]綜上所述，本用于pH值測量傳感器前過濾裝置，結構簡單，操作方便，可快速、高效檢測水樣PH值，且裝置通過“測一次，洗一次”與定期“泡一次”的日常維護與定期更換過濾料層5的方式實現系統的長時高效運行;實現水樣pH測量過程中對pH傳感器8的保護，同時實現PH的長時間測量，可在任何工業環境下作業，適合大規模推廣和使用。
【主權項】
1.一種用于pH值測量傳感器前過濾裝置，包括主管道(1)、閥門和計算機(18)，其特征在于:主管道(I)水平放置，主管道(I)水平方向上設有閥門A(12)，閥門A(12)兩側分別設有與主管道(I)連通的的管道A(3)和管道B(9)，管道A(3)呈L型，管道B(9)呈倒T型，管道A(3)豎向頂端設有取樣口(2)，取樣口(2)下方設有閥門B(13)，閥門B(13)下方設有孔板A(4)，孔板A(4)與閥門B(13)之間的管道A(3)連通管道C(7)，管道C(7)上設有閥門C(14)，孔板A(4)下方設有濾料層(5)，濾料層(5)底端與孔板B(6)連接，管道A(3)橫向設有pH傳感器(8)，管道A(3)橫向末端通過閥門與管道B(9)橫向一端連通，管道B(9)橫向另一端通過閥門與管道D(Il)連通，管道D(Il)從左至右依次設有流量計(10)和閥門D(16)，管道B(9)豎向從上至下依次設有閥門E (15 )和閥門；pH傳感器(8 )和流量計(1 )分別通過導線與PLC模塊A (17 )和PLC模塊B (19)連接，PLC模塊A (17)和PLC模塊B (19 )分別通過導線與計算機(18 )連接;L型的管道A(3)外壁由內至外依次包裹熱電偶絲包裹層(20)和石英棉保溫層(21)。2.根據權利要求1所述的一種用于pH值測量傳感器前過濾裝置，其特征在于:濾料層(5)由上至下分為七層厚度不同的濾料層，第一層厚度為14?16mm，第二層厚度為29?31mm，第三層厚度為39?41mm，第四層厚度為49?51mm，第五層厚度為39?41mm，第六層厚度為29?31mm，第七層厚度為14?16mm。3.根據權利要求2所述的一種用于pH值測量傳感器前過濾裝置，其特征在于:濾料層(5)由上至下采用的濾料依次為無煙煤、無煙煤、石英砂、石英砂、石英砂、重質礦石和重質礦質。4.根據權利要求3所述的一種用于pH值測量傳感器前過濾裝置，其特征在于:濾料層(5)由上至下米用的濾料粒徑依次為1.6?4mm、0.8?1.6mm、0.5?0.8mm、0.25?0.5mm、0.5?0.8mm、0.8?1.6mm和1.6?4mm。5.根據權利要求1所述的一種用于pH值測量傳感器前過濾裝置，其特征在于:管道A(3)、管道B(9)、管道C(7)和管道D(Il)皆采用DN50不銹鋼管，且管壁皆噴涂保溫材料。6.根據權利要求1所述的一種用于pH值測量傳感器前過濾裝置，其特征在于:孔板A(4)和孔板B (6)的板厚度均為9?11mm，孔板A (4 )和孔板B (6 )的孔徑均取3?4mm。7.根據權利要求1所述的一種用于pH值測量傳感器前過濾裝置，其特征在于:閥門A(12)、閥門B(13)、閥門C( 14)、閥門D( 16)和閥門E( 15)分別通過導線與PLC模塊A( 17)連接。8.根據權利要求1所述的一種用于pH值測量傳感器前過濾裝置，其特征在于:閥門B(13)、閥門C(14)、閥門D( 16)和閥門E( 15)分別通過導線與PLC模塊B( 19)連接。
【文檔編號】B01D24/02GK105865887SQ201610354525
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月23日
【發明人】齊晗兵, 李東海, 李棟, 王秋實, 張曉雪, 吳國忠
【申請人】東北石油大學