本發(fā)明屬于離心機(jī)氧含量檢測及氮?dú)獗Ｗo(hù)，特別是涉及一種離心機(jī)在線含氧檢測系統(tǒng)及氮?dú)獗Ｗo(hù)裝置。

背景技術(shù)：

1、離心機(jī)作為通用的過濾分離設(shè)備，在化肥、化工、煉油、制藥、食品和國防等工業(yè)中應(yīng)用相當(dāng)廣泛。由于離心機(jī)所處理的物料種類繁多，而且許多是易燃易爆的物料（如甲苯、丙酮、乙醇等有機(jī)溶劑），其引起燃燒爆炸事故的可能性就相應(yīng)較高。同時(shí)因其轉(zhuǎn)速極高，高速旋轉(zhuǎn)時(shí)容易產(chǎn)生并積聚靜電，遇可燃物料及適宜環(huán)境條件極易引發(fā)燃燒爆炸事故；若操作不慎或違章作業(yè)，與轉(zhuǎn)動著的離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的物料接觸，也易引發(fā)手指、手臂截?cái)嗟热松韨κ鹿实陌l(fā)生。因此離心機(jī)在運(yùn)行過程中其內(nèi)部氧氣濃度成為首要關(guān)注的安全問題。

2、目前離心機(jī)工作時(shí)的氧含量檢測是通過設(shè)置于離心機(jī)內(nèi)部的氧氣傳感器進(jìn)行測量，根據(jù)測量出的氧含量數(shù)據(jù)來開啟氮?dú)忾y門，向離心機(jī)內(nèi)部灌注氮?dú)庥靡员Ｗo(hù)，實(shí)際上大部分離心機(jī)氮?dú)獗Ｗo(hù)裝置只是在機(jī)殼上設(shè)置一個(gè)氮?dú)膺M(jìn)氣管，一個(gè)氮?dú)獬鰵夤?，離心機(jī)在工作時(shí)，對內(nèi)腔中充滿氮?dú)?，至于氮?dú)鉂舛仁欠衲軌蜻_(dá)到安全范圍則沒有定量的控制，因此氮?dú)獗Ｗo(hù)的可靠性很差。

3、現(xiàn)有的離心機(jī)氧含量檢測系統(tǒng)以及氮?dú)獗Ｗo(hù)裝置并不能相互結(jié)合，從而精準(zhǔn)的測量離心機(jī)工作時(shí)內(nèi)部的氧氣含量，并且氮?dú)獾淖⑷肓坎⒉荒艿玫蕉靠刂?，為此我們提出一種離心機(jī)在線含氧檢測系統(tǒng)及氮?dú)獗Ｗo(hù)裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種離心機(jī)在線含氧檢測系統(tǒng)及氮?dú)獗Ｗo(hù)裝置，解決現(xiàn)有的離心機(jī)氧含量檢測系統(tǒng)以及氮?dú)獗Ｗo(hù)裝置并不能相互結(jié)合，從而精準(zhǔn)的測量離心機(jī)工作時(shí)內(nèi)部的氧氣含量，并且氮?dú)獾淖⑷肓坎⒉荒艿玫蕉靠刂频膯栴}。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、本發(fā)明為一種離心機(jī)氮?dú)獗Ｗo(hù)裝置，包括設(shè)置于離心機(jī)機(jī)體外表面的氧化鋯氧分析儀、小氮?dú)忾y門組件以及大氮?dú)忾y門組件，所述氧化鋯氧分析儀以及兩個(gè)氮?dú)忾y門組件之間通過加熱組件連接；所述氧化鋯氧分析儀一端氣體采樣泵貫穿離心機(jī)機(jī)體外壁至其內(nèi)腔；

4、所述小氮?dú)忾y門組件與大氮?dú)忾y門組件結(jié)構(gòu)相同，不同之處在于大氮?dú)忾y門組件氮?dú)膺M(jìn)口橫截面面積為小氮?dú)忾y門組件氮?dú)膺M(jìn)口橫截面面積的兩倍；兩個(gè)所述氮?dú)忾y門組件均包括安裝框，所述安裝框焊接于離心機(jī)機(jī)體外壁，且其一端貫穿離心機(jī)機(jī)體外壁至其內(nèi)腔，所述安裝框一側(cè)開設(shè)有安裝槽，所述安裝槽內(nèi)部活動安裝有閥門板，所述閥門板內(nèi)部開設(shè)有圓孔，所述圓孔內(nèi)部貫穿有一根連桿，所述連桿一端固定連接于安裝框一側(cè)內(nèi)壁上，且所述連桿周側(cè)面套接有彈簧，所述彈簧一端固定連接在圓孔一端內(nèi)壁上；所述安裝框一側(cè)外壁與電磁鐵固定連接；所述閥門板臨近電磁鐵一側(cè)面固定連接有活動磁鐵。

5、優(yōu)選的，所述氧化鋯氧分析儀以及兩個(gè)氮?dú)忾y門組件的電磁鐵內(nèi)部分別開設(shè)有安裝孔，一根銅管分別貫穿三個(gè)安裝孔，所述銅管周側(cè)面套接有線圈。

6、優(yōu)選的，所述氧化鋯氧分析儀通過氣體采樣泵使進(jìn)入離心機(jī)內(nèi)腔的氮?dú)馀c空氣進(jìn)行混合后將氣體吸入至氧化鋯氧分析儀內(nèi)腔傳感器處，用以檢測離心機(jī)內(nèi)部氧氣含量，所述氧化鋯氧分析儀在工作范圍溫度之內(nèi)，溫度越高氧氣含量測定越準(zhǔn)確。

7、優(yōu)選的，所述連桿另一端固定連接在固定板側(cè)面上，所述固定板固定連接在離心機(jī)機(jī)體外側(cè)面；所述固定板側(cè)面與彈簧另一端固定連接；兩個(gè)氮?dú)忾y門組件的電磁鐵均固定連接在電源一側(cè)，且與電源電性連接，所述電源固定連接在離心機(jī)機(jī)體上。

8、一種離心機(jī)在線含氧檢測系統(tǒng)，包括處理模塊，以及與其分別建立通信連接的控溫模塊、采集模塊以及決策模塊；

9、處理模塊：用于為含氧檢測系統(tǒng)的系統(tǒng)管理員提供一個(gè)中心化界面來配置和維護(hù)系統(tǒng)的各項(xiàng)功能，同時(shí)用于管理含氧檢測系統(tǒng)的各個(gè)模塊運(yùn)行情況，并根據(jù)各模塊的運(yùn)行數(shù)據(jù)匯總顯示于中心化界面；

10、控溫模塊：用于控制加熱組件的加熱溫度從而達(dá)到氧化鋯氧分析儀的工作溫度范圍以及電磁鐵的消磁溫度范圍；其中氧化鋯氧分析儀的工作溫度范圍是600-850℃，小氮?dú)忾y門組件中電磁鐵的消磁溫度范圍為600-700℃，大氮?dú)忾y門組件中電磁鐵的消磁溫度范圍為700-850℃；

11、采集監(jiān)控模塊：用于實(shí)時(shí)控制氧化鋯氧分析儀采集離心機(jī)機(jī)體內(nèi)腔工作時(shí)的氧氣含量；并將采集的實(shí)時(shí)氧氣含量數(shù)據(jù)輸出至決策模塊；

12、決策模塊：用于接收采集到的實(shí)時(shí)氧氣含量，并根據(jù)決策方案對比實(shí)時(shí)氧氣含量向運(yùn)行模塊下達(dá)相應(yīng)的決策命令，其中，決策方案包括以下內(nèi)容：當(dāng)離心機(jī)內(nèi)腔實(shí)時(shí)工作氧氣含量低于6%時(shí)啟動離心機(jī)，此時(shí)加熱組件加熱溫度為600℃，達(dá)到氧化鋯氧分析儀的工作溫度，且小氮?dú)忾y門組件中電磁鐵達(dá)到消磁溫度范圍最小值，小氮?dú)忾y門組件開啟向離心機(jī)內(nèi)腔注入氮?dú)猓划?dāng)離心機(jī)內(nèi)腔實(shí)時(shí)工作氧氣含量高于8%時(shí)，提高加熱組件加熱溫度至700℃以上，兩個(gè)氮?dú)忾y門組件開啟向離心機(jī)內(nèi)腔注入氮?dú)?；?dāng)兩個(gè)氮?dú)忾y門組件完全開啟向離心機(jī)內(nèi)注入氮?dú)庖欢螘r(shí)間后氧含量持續(xù)上升且超過10%時(shí)，停止離心機(jī)工作。

13、優(yōu)選的，所述氧化鋯氧分析儀以添加有一定比例三氧化二釔穩(wěn)定劑的氧化鋯固體電解質(zhì)為核心元件，以鉑材料為電極。利用氧化鋯在?650?℃以上的環(huán)境中產(chǎn)生氧離子導(dǎo)電特性而設(shè)計(jì)。當(dāng)氧化鋯兩側(cè)存在氧氣濃度差時(shí)，在鉑電極的催化下，近壁端的氧分子獲得電子生成氧離子。氧離子濃度高的一側(cè)通過氧化鋯材料內(nèi)部的氧離子空穴向低濃度一側(cè)擴(kuò)散，在低濃度側(cè)釋放電子并與氧離子結(jié)合成氧分子析出；高氧側(cè)因失去電子而帶正電，低氧側(cè)因釋放電子而帶負(fù)電，正負(fù)電荷的積累形成電動勢，該電動勢和兩側(cè)的氧濃度差之間的關(guān)系符合能斯特方程；所述氧化鋯氧分析儀根據(jù)能斯特方程求出樣氣中的氧氣含量，如式（1）所示：

14、??（1）

15、其中：e為輸出電動勢，r為氣體常數(shù)；t為氧化鋯的工作溫度；k為修正系數(shù)；f為法拉第常數(shù)；為參比氣的氧氣含量；p為樣氣中的氧氣含量。

16、優(yōu)選的，所述決策模塊中決策方案還包括以下具體內(nèi)容：當(dāng)離心機(jī)內(nèi)腔實(shí)時(shí)工作氧氣含量低于6%時(shí)，加熱組件的加熱溫度為600℃，當(dāng)離心機(jī)內(nèi)腔實(shí)時(shí)工作氧氣含量超過6%，每增加0.2%，加熱組件的加熱溫度提升10℃，當(dāng)所述氧氣含量達(dá)到8%時(shí)，小氮?dú)忾y門組件完全開啟向離心機(jī)內(nèi)腔注入氮?dú)?；?dāng)離心機(jī)內(nèi)腔實(shí)時(shí)工作氧氣含量超過8%，每增加0.2%，加熱組件的加熱溫度提升15℃，當(dāng)氧氣含量達(dá)到10%時(shí)，大氮?dú)忾y門組件完全開啟向離心機(jī)內(nèi)腔注入氮?dú)狻?/p>

17、優(yōu)選的，所述采集監(jiān)控模塊在離心機(jī)啟動后每隔10分鐘通過氣體采樣泵抽取離心機(jī)內(nèi)腔樣氣至氧化鋯分析儀內(nèi)腔中進(jìn)行在線氧含量檢測。

18、優(yōu)選的，所述在線含氧檢測系統(tǒng)還包括報(bào)警模塊以及存儲模塊；

19、報(bào)警模塊：用于當(dāng)離心機(jī)內(nèi)腔氧含量超過10%時(shí)發(fā)出警報(bào)，并主動停止離心機(jī)工作；

20、存儲模塊：用于存儲離心機(jī)工作時(shí)內(nèi)腔實(shí)時(shí)氧含量數(shù)據(jù)，并供管理員調(diào)閱。

21、本發(fā)明具有以下有益效果：

22、本發(fā)明通過設(shè)置加熱組件，由一根銅管和線圈組成并依次穿過氧化鋯氧分析儀、小氮?dú)忾y門組件以及大氮?dú)忾y門組件，加熱組件加熱至600℃時(shí)，此時(shí)剛好達(dá)到氧化鋯氧分析儀的工作溫度，此時(shí)通過氧化鋯氧分析儀對離心機(jī)內(nèi)腔氣體氧氣含量進(jìn)行檢測，同時(shí)小氮?dú)忾y門組件中電磁鐵在600℃時(shí)剛好達(dá)到消磁溫度范圍最低值，此時(shí)溫度繼續(xù)升高，小氮?dú)忾y門組件中電磁鐵不斷消磁，直至達(dá)到居里溫度后，電磁鐵完全消磁，電磁鐵因?yàn)榉N類不同其居里溫度也不同，因此將小氮?dú)忾y門組件以及大氮?dú)忾y門組件中電磁鐵種類進(jìn)行區(qū)別，小氮?dú)忾y門組件中電磁鐵的居里溫度低于大氮?dú)忾y門組件中電磁鐵居里溫度，從而根據(jù)溫度不同而控制兩個(gè)閥門組件的開合情況，當(dāng)溫度在600℃以下時(shí)，氧化鋯氧分析儀以及兩個(gè)氮?dú)忾y門組件都不工作，當(dāng)溫度在600-700℃時(shí)，氧化鋯氧分析儀開始工作，同時(shí)小氮?dú)忾y門組件中電磁鐵逐漸失去磁性，而逐漸失去對活動磁鐵的吸引力，從而使得一側(cè)面固定有活動磁鐵的閥門板在彈簧的彈性復(fù)位過程中被彈簧拉扯向安裝框外部滑動，從而使得氮?dú)鈴陌惭b框進(jìn)入離心機(jī)內(nèi)腔，當(dāng)溫度在700-850℃時(shí)，不僅小氮?dú)忾y門組件中電磁鐵完全失去磁性，小氮?dú)忾y門組件完全開啟向離心機(jī)內(nèi)部注入氮?dú)?，大氮?dú)忾y門組件中電磁鐵也逐漸失去磁性，大氮?dú)忾y門組件也逐漸開啟向離心機(jī)內(nèi)腔注入氮?dú)猓朔N氮?dú)獗Ｗo(hù)方式能夠精確的控制氮?dú)獾淖⑷肓浚ㄟ^控制溫度來控制氮?dú)庾⑷肓?，降低了氮?dú)獾南某杀?，并且通過雙氮?dú)忾y門組件來進(jìn)行氮?dú)獗Ｗo(hù)作業(yè)，大大提高了離心機(jī)內(nèi)部氧含量危險(xiǎn)上限，能夠快速的對離心機(jī)內(nèi)部氧含量進(jìn)行控制。

23、本發(fā)明通過設(shè)置含氧檢測系統(tǒng)，通過控溫模塊來對氧化鋯分析儀以及兩組氮?dú)忾y門組件的工作溫度進(jìn)行控制，從而控制離心機(jī)工作時(shí)氮?dú)獾淖⑷?，?dāng)溫度保持在600-700℃時(shí)，小氮?dú)忾y門組件開始工作向其內(nèi)部注入氮?dú)?，溫度越高氧化鋯分析儀的檢測精度越高，當(dāng)含氧量超過8%時(shí)，溫度控制在700-850℃，此時(shí)同時(shí)啟動兩個(gè)氮?dú)忾y門組件，來加大氮?dú)獾淖⑷肓?，保證離心機(jī)內(nèi)部的含氧量低于10%，以此來維持離心機(jī)的工作安全。