本發(fā)明涉及兩種以上溶液按照任意比例自動(dòng)配制系統(tǒng)，具體是一種智能酸化水玻璃配制系統(tǒng)及其配制方法。

背景技術(shù)：
：

酸化水玻璃可作為石英-螢石型礦石的抑制劑，具有顯著的除雜效果。但酸化水玻璃必須按照嚴(yán)格的配比，以及一定的用量才能達(dá)到良好的除雜效果。

在現(xiàn)有的技術(shù)中，酸化水玻璃配制傳統(tǒng)方法主要是采用人工配制的方法。

使用人工配制的流程如下：首先按照計(jì)算好的溶液配比，按照先后順序，分別稀釋水玻璃溶液及濃硫酸，攪拌均勻，配制成水玻璃標(biāo)準(zhǔn)液及濃硫酸標(biāo)準(zhǔn)液。然后再將水玻璃標(biāo)準(zhǔn)液和濃硫酸標(biāo)準(zhǔn)液混合，攪拌均勻，最終得到酸化水玻璃標(biāo)準(zhǔn)液成品。濃硫酸是一種具有高腐蝕性的強(qiáng)礦物酸。在稀釋的過程中釋放大量的熱量，同時(shí)形成酸霧。所以，在操作過程中對人體的傷害非常大、存在極大的安全隱患及職業(yè)病危害因素，而且工人的勞動(dòng)強(qiáng)度極大，并且配制精度低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種系統(tǒng)誤差小，配制精度高，配制效率高、能耗低的智能酸化水玻璃配制系統(tǒng)及其配制方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：一種智能酸化水玻璃配制系統(tǒng)，包括水玻璃溶液計(jì)量裝置、濃硫酸計(jì)量裝置、水計(jì)量裝置、水玻璃標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置、濃硫酸標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置、酸化水玻璃標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置、人機(jī)界面以及PLC控制系統(tǒng)，具體結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系為：

所述水玻璃溶液計(jì)量裝置中的稱樣桶上方設(shè)置有水玻璃溶液進(jìn)料管道和沖洗管道，進(jìn)料管道設(shè)置有進(jìn)料氣動(dòng)閥，沖洗管道設(shè)置有電磁閥，稱樣桶放置在電子臺(tái)稱上方，稱樣桶下方設(shè)置有出料管道，出料管道上設(shè)置有水玻璃溶液出料氣動(dòng)閥，出料管道下端與水玻璃標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置中的配制桶上端連接，配制桶上方設(shè)置有進(jìn)水管和攪拌裝置，進(jìn)水管設(shè)置有流量計(jì)和進(jìn)水電磁閥，電磁閥位于流量計(jì)與配制桶中間，配制桶下方設(shè)置有出料管道，出料管道上設(shè)置有流量開關(guān)，出料管道下端與排污管的右端及進(jìn)料管的上端相連，排污管上設(shè)置有排污閥，進(jìn)料管上設(shè)置有進(jìn)料閥，進(jìn)料管下端與酸化水玻璃標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置中的配制桶的上端連接，

所述濃硫酸計(jì)量裝置中的稱樣桶上方分別設(shè)置有濃硫酸進(jìn)料管道和沖洗管道，濃硫酸進(jìn)料管道設(shè)置有進(jìn)料氣動(dòng)閥，沖洗管道設(shè)置有電磁閥，稱樣桶放置在電子臺(tái)稱上方，稱樣桶下方設(shè)置有出料管道，出料管道上設(shè)置有濃硫酸出料氣動(dòng)閥，出料管道下端與濃硫酸標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置中的配制桶上端連接，配制桶上方設(shè)置有進(jìn)水管和攪拌裝置，進(jìn)水管上設(shè)置有流量計(jì)和進(jìn)水電磁閥，進(jìn)水電磁閥位于流量計(jì)與配制桶中間，配制桶側(cè)面設(shè)置有溫度傳感器，配制桶下方設(shè)置有出料管道，出料管道設(shè)置有流量開關(guān)，出料管道下端與排污管的左端及進(jìn)料管的上端相連，排污管上設(shè)置有排污閥，進(jìn)料管上設(shè)置有進(jìn)料閥，進(jìn)料管下端與酸化水玻璃標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置中的配制桶的上端連接，配制桶設(shè)置有攪拌裝置、高位液位開關(guān)及低位液位開關(guān)，配制桶下方設(shè)置有出料管道，出料管道下方與排污管的右端和出料管的上端連接，排污管設(shè)置有排污閥，出料管道設(shè)置有出料閥，所有的流量計(jì)、電磁閥、氣動(dòng)閥、電子臺(tái)秤、攪拌裝置、溫度傳感器、液位開關(guān)、流量開關(guān)均接入PLC控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)與人機(jī)界面連接，

所述的溶液計(jì)量裝置為電子臺(tái)秤稱重計(jì)量，

所述計(jì)量裝置均有顯示裝置，且均有累積量計(jì)量。

所述的水玻璃標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置、濃硫酸標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置以及酸化水玻璃標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置均設(shè)有攪拌裝置以及配制桶。

所述的酸化水玻璃標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置中的配制桶安裝有液位開關(guān)。

所述的配制桶進(jìn)出口均安裝有閥門。

所述的水玻璃溶液計(jì)量裝置和濃硫酸計(jì)量裝置均設(shè)有稱樣桶，稱樣桶進(jìn)出口處均設(shè)有閥門。

所述水玻璃溶液計(jì)量裝置、濃硫酸計(jì)量裝置和水計(jì)量裝置均設(shè)有誤差補(bǔ)償系統(tǒng)。

所述的閥門為氣動(dòng)閥門或者電動(dòng)閥門。

所述液位開關(guān)包括高位液位開關(guān)和低位液位開關(guān)。

所述的智能酸化水玻璃配制系統(tǒng)的配制方法，包括如下步驟：

(1)根據(jù)工藝的要求，確定水玻璃溶液與濃硫酸的配比、水玻璃溶液與水的配比，濃硫酸與水的配比；

(2)將相關(guān)數(shù)據(jù)通過人機(jī)界面輸入到PLC控制系統(tǒng)中，在人機(jī)界面上選擇自動(dòng)連續(xù)生產(chǎn)模式，PLC控制系統(tǒng)開始工作；

(3)根據(jù)PLC設(shè)定的程序，系統(tǒng)首先打開水計(jì)量裝置中的閥門，水經(jīng)管道加入到水玻璃標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置中的配制桶及濃硫酸標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置中的配制桶中，同時(shí)流量計(jì)開始計(jì)量水的累積量，當(dāng)水的累積量達(dá)到設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉相應(yīng)的閥門；

(4)在加水的同時(shí)，系統(tǒng)分別打開水玻璃溶液計(jì)量裝置中的閥門及濃硫酸計(jì)量裝置中的閥門，水玻璃溶液經(jīng)管道加入到水玻璃計(jì)量裝置中的稱樣桶中，濃硫酸經(jīng)管道加入到濃硫酸計(jì)量裝置中的稱樣桶中，電子臺(tái)秤及電子臺(tái)秤開始分別計(jì)量水玻璃溶液和濃硫酸的累積量，當(dāng)水玻璃溶液或濃硫酸的累積量達(dá)到設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉相應(yīng)的閥門；

(5)當(dāng)分別往相應(yīng)的配制桶加入設(shè)定量的水，分別往相應(yīng)的稱樣桶加入設(shè)定量的水玻璃溶液及濃硫酸之后，系統(tǒng)自動(dòng)分別開啟水玻璃標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置中的攪拌裝置和濃硫酸標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置中的攪拌裝置，同時(shí)分別打開水玻璃計(jì)量裝置中的出口閥和濃硫酸計(jì)量裝置中的出口閥，水玻璃溶液經(jīng)管道加入到水玻璃標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置的配制桶中，濃硫酸經(jīng)管道緩慢加入到濃硫酸標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置的配制桶中，當(dāng)水玻璃溶液和濃硫酸分別完全加入到相應(yīng)的配制桶之后，攪拌裝置繼續(xù)運(yùn)行，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的攪拌時(shí)間后，停止攪拌裝置，系統(tǒng)自動(dòng)打開水玻璃標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置中的出口閥門和濃硫酸標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置中的出口閥門，這兩種配制好的標(biāo)準(zhǔn)液分別流入到酸化水玻璃標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置中的配制桶中；

(6)同時(shí)開啟酸化水玻璃標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置中的攪拌裝置，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的攪拌時(shí)間后，停止攪拌裝置，系統(tǒng)自動(dòng)打開酸化水玻璃標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置中的出口閥門，配制好的酸化水玻璃標(biāo)準(zhǔn)液經(jīng)管道輸送到使用點(diǎn)。

工作原理及過程：

通過人機(jī)界面設(shè)定定量模式或者自動(dòng)連續(xù)生產(chǎn)模式。在定量模式下，系統(tǒng)開始自動(dòng)配制，達(dá)到設(shè)定量時(shí)自動(dòng)停止。在自動(dòng)連續(xù)生產(chǎn)模式下，系統(tǒng)根據(jù)安裝在酸化水玻璃標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置中的配制桶中的液位開關(guān)實(shí)現(xiàn)智能控制，當(dāng)液位低于設(shè)定的低液位時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)，當(dāng)液位高于設(shè)定的高液位時(shí)，系統(tǒng)配制完最后一次后自動(dòng)停止。當(dāng)液位低于設(shè)定的低液位時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)開啟，如此反復(fù)循環(huán)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下突出優(yōu)點(diǎn)：

1、可通過人機(jī)界面設(shè)定水玻璃溶液與濃硫酸配比、水玻璃溶液與水的配比以及濃硫酸與水的配比，實(shí)現(xiàn)水玻璃溶液與濃硫酸按任意配比自動(dòng)配制的功能。

2、由于設(shè)計(jì)了誤差補(bǔ)償系統(tǒng)，有效減少系統(tǒng)誤差，提高配制精度。

3、減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，減少藥劑浪費(fèi)。

4、具有配制精度高，配制效率高、能耗低、智能化、適用性廣的特點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的智能酸化水玻璃配制系統(tǒng)及其配制方法的結(jié)構(gòu)原理圖。

圖2為本發(fā)明所述的智能酸化水玻璃配制系統(tǒng)的零部件連接圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例及其附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明所述的智能酸化水玻璃配制系統(tǒng)及其配制方法，包括水玻璃溶液計(jì)量裝置、濃硫酸計(jì)量裝置、水計(jì)量裝置、水玻璃標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置、濃硫酸標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置、酸化水玻璃標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置、人機(jī)界面以及PLC控制系統(tǒng)。所有的裝置均由PLC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能控制。具體結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系為：

所述水玻璃溶液計(jì)量裝置中的稱樣桶5上方分別設(shè)置有水玻璃溶液進(jìn)料管道35和沖洗管道51，進(jìn)料管道35設(shè)置有進(jìn)料氣動(dòng)閥4。沖洗管道51設(shè)置有電磁閥34。稱樣桶5放置在電子臺(tái)稱6上方。稱樣桶5下方設(shè)置有出料管道36，出料管道36上設(shè)置有水玻璃溶液出料氣動(dòng)閥7。出料管道36下端與水玻璃標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置中的配制桶9上端連接。配制桶9上方設(shè)置有進(jìn)水管33和攪拌裝置8，進(jìn)水管33設(shè)置有流量計(jì)1和進(jìn)水電磁閥2，電磁閥2位于流量計(jì)1與配制桶9中間。配制桶9下方設(shè)置有出料管道41，出料管道41上設(shè)置有流量開關(guān)20，出料管道41下端與排污管45的右端及進(jìn)料管46的上端相連，排污管45上設(shè)置有排污閥22，進(jìn)料管46上設(shè)置有進(jìn)料閥21,進(jìn)料管46下端與酸化水玻璃標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置中的配制桶27的上端連接。

所述濃硫酸計(jì)量裝置中的稱樣桶14上方分別設(shè)置有濃硫酸進(jìn)料管道37和沖洗管道38，進(jìn)料管道37設(shè)置有進(jìn)料氣動(dòng)閥13，沖洗管道38設(shè)置有電磁閥12。稱樣桶14放置在電子臺(tái)稱15上方。稱樣桶14下方設(shè)置有出料管道40，出料管道40上設(shè)置有濃硫酸出料氣動(dòng)閥16。出料管道40下端與濃硫酸標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置中的配制桶18上端連接。配制桶18上方設(shè)置有進(jìn)水管39和攪拌裝置17，進(jìn)水管39上設(shè)置有流量計(jì)10和進(jìn)水電磁閥11，電磁閥11位于流量計(jì)10與配制桶18中間。配制桶18側(cè)面設(shè)置有溫度傳感器19。配制桶18下方設(shè)置有出料管道42，出料管道42設(shè)置有流量開關(guān)23，出料管道42下端與排污管47的左端及進(jìn)料管48的上端相連，排污管47上設(shè)置有排污閥25，進(jìn)料管48上設(shè)置有進(jìn)料閥24,進(jìn)料管48下端與酸化水玻璃標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置中的配制桶27的上端連接。配制桶27設(shè)置有攪拌裝置26、高位液位開關(guān)28及低位液位開關(guān)29，配制桶27下方設(shè)置有出料管道32，出料管道32下方與排污管49的右端和出料管50的上端連接，排污管49設(shè)置有排污閥31，出料管道50設(shè)置有出料閥30。所有的流量計(jì)、電磁閥、氣動(dòng)閥、電子臺(tái)秤、攪拌裝置、溫度傳感器、液位開關(guān)、流量開關(guān)均接入PLC控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)與人機(jī)界面連接。

所述的智能酸化水玻璃配制系統(tǒng)的配制方法，包括如下步驟：

(1)根據(jù)工藝的要求，確定水玻璃溶液與濃硫酸的配比、水玻璃溶液與水的配比，濃硫酸與水的配比。

(2)將相關(guān)數(shù)據(jù)通過人機(jī)界面輸入到PLC控制系統(tǒng)中，在人機(jī)界面上選擇自動(dòng)連續(xù)生產(chǎn)模式，PLC控制系統(tǒng)開始工作；

(3)根據(jù)PLC設(shè)定的程序，系統(tǒng)首先打開水計(jì)量裝置中的閥門2及閥門11，水分別經(jīng)管道33及管道39加入到水玻璃標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置中的配制桶9及濃硫酸標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置中的配制桶18中，同時(shí)流量計(jì)1及流量計(jì)10開始分別計(jì)量水的累積量，當(dāng)水的累積量達(dá)到設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉相應(yīng)的閥門；

(4)在加水的同時(shí)，系統(tǒng)分別打開水玻璃溶液計(jì)量裝置中的閥門4及濃硫酸計(jì)量裝置中的閥門13，水玻璃溶液經(jīng)管道35加入到水玻璃計(jì)量裝置中的稱樣桶5中，濃硫酸經(jīng)管道37加入到濃硫酸計(jì)量裝置中的稱樣桶14中，電子臺(tái)秤6及電子臺(tái)秤15開始分別計(jì)量水玻璃溶液和濃硫酸的累積量。當(dāng)水玻璃溶液或濃硫酸的累積量達(dá)到設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉相應(yīng)的閥門。

(5)當(dāng)分別往相應(yīng)的配制桶加入設(shè)定量的水，分別往相應(yīng)的稱樣桶加入設(shè)定量的水玻璃溶液及濃硫酸之后。系統(tǒng)自動(dòng)分別開啟水玻璃標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置中的攪拌裝置8和濃硫酸標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置中的攪拌裝置17，同時(shí)分別打開水玻璃計(jì)量裝置中的出口閥7和濃硫酸計(jì)量裝置中的出口閥16，水玻璃溶液經(jīng)管道36加入到水玻璃標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置的配制桶9中，濃硫酸經(jīng)管道40緩慢加入到濃硫酸標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置的配制桶18中。當(dāng)水玻璃溶液和濃硫酸分別完全加入到相應(yīng)的配制桶之后，攪拌裝置繼續(xù)運(yùn)行，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的攪拌時(shí)間后，停止攪拌裝置，系統(tǒng)自動(dòng)打開水玻璃標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置中的出口閥門21和濃硫酸標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置中的出口閥門24，這兩種配制好的標(biāo)準(zhǔn)液分別流入到酸化水玻璃標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置中的配制桶27中；

(6)同時(shí)開啟酸化水玻璃標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置中的攪拌裝置26，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的攪拌時(shí)間后，停止攪拌裝置，系統(tǒng)自動(dòng)打開酸化水玻璃標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置中的出口閥門30，配制好的酸化水玻璃標(biāo)準(zhǔn)液經(jīng)管道50輸送到使用點(diǎn)。

使用方法步驟：

使用時(shí)，通過人機(jī)界面設(shè)定定量模式或者自動(dòng)連續(xù)生產(chǎn)模式，在定量模式下，系統(tǒng)開始自動(dòng)配制，達(dá)到設(shè)定量時(shí)自動(dòng)停止。在自動(dòng)連續(xù)生產(chǎn)模式下，系統(tǒng)根據(jù)安裝在酸化水玻璃標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置中的配制桶中的液位開關(guān)實(shí)現(xiàn)智能控制，當(dāng)液位低于設(shè)定的低液位時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)，當(dāng)液位高于設(shè)定的高液位時(shí)，系統(tǒng)配制完最后一次后自動(dòng)停止。當(dāng)液位低于設(shè)定的低液位時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)開啟，如此反復(fù)循環(huán)。

用戶只需在使用點(diǎn)安裝一個(gè)手動(dòng)閥，根據(jù)用量調(diào)節(jié)手動(dòng)閥的開度，實(shí)現(xiàn)用量可調(diào)的功能，達(dá)到精準(zhǔn)控制添加量的目的。在自動(dòng)連續(xù)生產(chǎn)模式下，系統(tǒng)根據(jù)安裝在酸化水玻璃標(biāo)準(zhǔn)液配制裝置中的配制桶中的液位開關(guān)實(shí)現(xiàn)智能控制，當(dāng)液位低于設(shè)定的低液位時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)，當(dāng)液位高于設(shè)定的高液位時(shí)，系統(tǒng)配制完最后一次后自動(dòng)停止。當(dāng)液位低于設(shè)定的低液位時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)開啟，如此反復(fù)循環(huán)。在定量模式下，系統(tǒng)開始自動(dòng)配制，達(dá)到設(shè)定量時(shí)自動(dòng)停止。

以上僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替代，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。