專利名稱：雙玻璃pH電極全自動檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測量酸度的儀器，特別是采用玻璃電極檢測溶液pH值的儀器。
背景技術(shù)：
對原料和產(chǎn)品的酸堿度值進行檢測和控制，是化工、輕工、食品、環(huán)保等行業(yè)的重要控 制參數(shù)，而用玻璃電極測量溶液的pH值是一種較為準確的方法，但是如果玻璃電極放進介 質(zhì)中檢測時間長了，介質(zhì)中的雜質(zhì)會在玻璃電極上形成一定的積垢，陽離子積聚，造成測量 數(shù)據(jù)不準確和不穩(wěn)定，從而因自動控制精度差而造成可靠性差而不能使用，影響整個生產(chǎn)流 程，長期以來，人們對pH的測量一般采用將玻璃電極浸入溶液測量一段時間后取出，然后 用水和酸對酸度計的玻璃電極清洗后再取樣測量第二次。這樣的做法的不足之處是不能連續(xù) 測量，導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)不能連續(xù)控制，影響了產(chǎn)品的生產(chǎn)。后來本發(fā)明人對該測量方法進行了 改進，并申請了中國專利，申請?zhí)?0268773.9 ，名稱雙玻璃電極pH值自動檢測裝置， 公告號CN2469451，申請人欽州市華成自控設(shè)備廠，發(fā)明(設(shè)計)人朱成開;陳紹章;黃 華志，該雙玻璃電極pH值檢測裝置主要解決在pH值在線自動檢測過程中進行清除積垢時信 號中斷的難題而設(shè)計，其主要技術(shù)特征是由A、 B兩組電極組成，每組電極分別由磁鐵、上 下磁性霍爾開關(guān)、電機、齒條、小齒輪和電極等組成。每組電極均用噴酸嘴噴射酸液進行清 洗，用擋酸板擋住酸液下漏。而方向控制桿則控制擋酸板和噴嘴的方向，并由電腦控制兩組 電極的相互交替進行檢測和清洗過程。使測量信號不因進行清洗積垢而中斷，提高了檢測信 號的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)的精確性，使pH值在線自動控制的精度和可靠性得到保證。2006年，本 發(fā)明人為了保證A、 B兩組電極的上下過程的測量和酸洗準確程序，又申請了 "pH值在線自 動檢測裝置"的實用新型專利，申請?zhí)?00620167793.7，公告號CN201000445申請(專 利權(quán))人欽州華成自控設(shè)備有限公司，發(fā)明(設(shè)計)人黃華志；朱成開，該pH值在線自動 檢測裝置，其控制臂把電極導(dǎo)桿和齒條軸、齒條固定成一體，電極導(dǎo)桿下端裝有玻璃電極， 齒條軸連接齒條，齒條上的V型結(jié)構(gòu)與固定在機體上的導(dǎo)向座的V型槽相互動配合，齒條在 電機及小齒輪的驅(qū)動下作上下運動，裝在電極導(dǎo)桿上的玻璃電極也隨著上下運動?？刂茥U上 端裝有變向螺旋槽體，下端裝有檔酸板，變向螺旋槽體上開有變向螺旋槽，控制臂上裝有導(dǎo) 向銷釘，導(dǎo)向銷釘隨著齒條上下運動而在變向螺旋槽內(nèi)滑動，使檔酸板改變方向，以便玻璃 電極能伸進采樣槽進行檢測或提升回機體內(nèi)進行清洗。這樣的結(jié)構(gòu)能根據(jù)電腦指令使玻璃電極循環(huán)進行檢測和清洗，保持檢測數(shù)據(jù)準確、穩(wěn)定，為pH值在線自動控制提供技術(shù)保證。 經(jīng)過幾年的生產(chǎn)實踐，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)目前的雙玻璃pH電極檢測裝置還存在一些問題 1、固定在機體上的導(dǎo)向座的V型槽雖然能夠使得A、 B兩組電極上下交替測量和清洗，但是 電極在運動過程中有時偏離設(shè)在采樣測量室與電極清洗(酸洗)室之間的電極下降孔，直接 與檔液(酸)板和噴液咀發(fā)生碰撞而損壞玻璃電極(每套電極價格上千元)；2、酸液桶外置， 需要用較長的管道將酸泵與檢測裝置的酸洗室連接，每次操作都要小心檢杳管道連接，以免 造成酸泄漏給人和設(shè)備傷害；3、酸洗室接頭與外置酸液桶連接，有時候容易產(chǎn)生漏酸現(xiàn)象; 4、由于移動滑槽板結(jié)構(gòu)的原因，電極更換復(fù)雜、維修困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種雙玻璃pH電極檢測裝置，能夠克服上述檢測裝置存在的pH 玻璃電極容易損壞以及酸液桶外置容易漏酸等問題，具有電極安裝方便，運行可靠，能實現(xiàn) 雙玻璃pH電極同點交替連續(xù)在線測量的零故障運行。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下
雙玻璃pH電極連續(xù)檢測裝置包括機體、兩組玻璃電極、電機、電極升降系統(tǒng)、測量控 制系統(tǒng)、上下限位霍爾開關(guān)、采樣測量室和電極清洗室，電極安裝在電極導(dǎo)桿內(nèi)的下端，電 極導(dǎo)桿上端有電極弓I線接出至測量控制系統(tǒng)，電機通過傳動機構(gòu)連接電極升降機構(gòu)，電極升 降機構(gòu)包括導(dǎo)向座、控制臂、齒條軸和齒條，導(dǎo)向座固定在機體上，變向螺旋槽體的人字型 槽與連接臂上的變向銷釘互動配合，控制桿下端裝有檔液板，其特點是
(1 )變向螺旋槽體的下方設(shè)有防止電極在運動過程中與擋液板和噴液咀發(fā)生碰撞而損 壞電極的限位槽板。
(2) 機體的下部固定有能夠自動控制的電極清洗系統(tǒng)。
(3) 電極下方的采樣測量室置于清洗液儲箱的側(cè)邊，測量室設(shè)有進出口管，分別接到 待測介質(zhì)的容器或管道上。
以上所述的電極清洗系統(tǒng)包括清洗液儲箱、輸液泵、噴液嘴和液體換向閥，清洗液儲箱 與機體做成一體，電極清洗室有清洗液回流口通往清洗液儲箱，清洗液儲箱上設(shè)有透明視窗
或液位計，輸液泵安裝在機體上，輸液泵的入n管在清洗液儲箱下部，輸液泵的出口管接到
液體換向閥，液體換向閥經(jīng)過導(dǎo)液上板接噴液嘴，噴嘴與擋液板做成一體。
以上所述的液體換向閥為三通閥， 一個通道接噴嘴， 一個通道接清洗液儲箱，第三個通 道接廢液排污口，當清洗玻璃電極的時候液體換向閥接通噴嘴，當清洗液酸濃度降低，達不 到清洗效果的時候，通過控制裝置指令液體換向闊將失效的清洗液排除，然后補充新的清洗 液進入清洗液儲箱。
以上所述的測量控制系統(tǒng)能夠?qū)﹄姌O升降系統(tǒng)和電極清洗系統(tǒng)進行全自動控制，也就是說，當雙玻璃pH電極中的一組電極(A)通過控制桿和電極導(dǎo)桿下降到測量室進行測量時， 電極清洗系統(tǒng)啟動輸液泵對另一組電極(B)噴出清洗液進行清洗，清洗完畢可以通過測量 控制系統(tǒng)指令控制桿和導(dǎo)桿使電極(B)進入測量狀態(tài)，而電極(A)進入清洗狀態(tài)，或者兩 電極同時待命(兩電極都在清洗室內(nèi))。
以上所述的測量控制系統(tǒng)包括信號接收電路、分析比較電路、處理器(單片機或微電腦)、 顯示器和控制信號輸出電路，雙玻璃電極和上下限位霍爾開關(guān)將測量信號接入測量控制系統(tǒng) 中的信號接收電路，信號接收電路接到分析比較電路和處理器，對測量值進行顯示和控制， 由控制信號輸出電路輸出到電極升降系統(tǒng)和電極清洗系統(tǒng)以及生產(chǎn)工藝的執(zhí)行機構(gòu)，這樣工 藝操作工就可以隨時了解生產(chǎn)過程的指標和對液體采取的相應(yīng)控制操作。
與本發(fā)明人現(xiàn)有的"雙玻璃電極pH值自動檢測裝置"和"pH值在線自動檢測裝置"兩 個專利相比，本發(fā)明突出的實質(zhì)性特點和顯著的進步是-
1、 過去由于電極升降系統(tǒng)誤操作或人為因素(操作工開機時不注意)，電極在下降過程 中很容易與擋液板和噴液咀發(fā)生碰撞損壞，本發(fā)明在變向螺旋槽體的下方設(shè)有防止電極在運 動過程中與擋液板和噴液咀發(fā)生碰撞而損壞電極的限位槽板，檔液板也固定在限位槽板下 部，更好地保護了電極。
2、 過去的電極清洗系統(tǒng)的清洗液單獨放置在外部，需要用較長的管道將清洗液泵與檢 測裝置的清洗室連接，使用酸作為清洗液時，如果管道連接不好時容易造成酸泄漏給人和設(shè) 備傷害，本發(fā)明將清洗液儲箱與機體做成一體，電極清洗系統(tǒng)就能夠完全進行自動控制，并 且增加液體換向閥為三通閥，當清洗玻璃電極的時候液體換向閥接通噴嘴，當清洗液酸濃度 降低，達不到清洗效果的時候，通過控制裝置指令液體換向閥將失效的清洗液排除，然后補 充新的清洗液進入清洗液儲箱。
3、 整個系統(tǒng)工序自動控制程度有了更進一步的提升，以糖廠的糖汁脫色清凈為例，將 本發(fā)明的雙玻璃pH電極全自動檢測裝置應(yīng)用于糖汁pH測量和控制硫熏或加灰的執(zhí)行機構(gòu)， 能夠非常準確地將糖汁pH控制在1一3%之間，提高了糖廠的控制水平和產(chǎn)品質(zhì)量。


圖1是本發(fā)明的雙玻璃pH電極全自動檢測裝置總裝圖。
圖2是圖1的俯視圖。
圖3是電極升降系統(tǒng)分解圖。
圖中零部件對照表
1、送液口， 2、泵休護罩，3、 B組電極，4、清洗液儲箱，5、采樣測量室，6、檔液板， 7、噴液咀，8、 B組電極導(dǎo)桿，9、檔液玻璃，10、 A組電極，11、 B組連接臂，12、 B組限 位調(diào)節(jié)螺釘，13、 A組電極導(dǎo)桿，14、 A組齒條，15、 A組連接臂，16、 A組電極電纜固定蓋，17、 A組變向銷釘，18、變向螺旋槽體，19、變向螺旋槽，20、檔液板，21、控制桿上固定 桿，22、 B組上限位霍爾開關(guān)，23、上限位霍爾開關(guān)23固定板，24、限位槽板，25、 B組下 限位霍爾開關(guān)，26、下限位霍爾開關(guān)固定板，27、多條電纜固定夾，28、電機護罩，29、導(dǎo) 向座，30、 B組電機齒輪，31、 B組電機，32、防水后蓋，33、 B組齒條，34、液體換向閥， 35、導(dǎo)液下板，36、排液門，37、導(dǎo)液上板，38、機休，39、清洗液回流口， 40、透明視窗， 41、輸液泵。51、 A組電機，52、 A組限位調(diào)節(jié)螺釘，53、 B電極固定蓋，57、 B組變向銷釘， 60、 A組電機齒輪。
具體實施例方式
如圖1所示，本發(fā)明的雙玻璃pH電極連續(xù)檢測裝置包括兩組玻璃電極A組電極10和 B組電極3、兩組電機B組電機31 (A組電機被擋在了機體38的后面)，兩組電極升降系統(tǒng)、 測量控制系統(tǒng)、上下限位霍爾開關(guān)B組上限位霍爾開關(guān)22和B組下限位霍爾開關(guān)25 (A組 位霍爾開關(guān)被擋在了機體38的后面)，B組霍爾開關(guān)安裝在下限位霍爾開關(guān)固定板26上，用 限位調(diào)節(jié)螺釘12調(diào)整其位置(A組限位調(diào)節(jié)螺釘52也是這樣的作用)，B組電極(pH玻璃電 極)3安裝在電極導(dǎo)桿8的下端，B電極導(dǎo)桿8的上端有B電極固定蓋53，電極引線從B電 極固定蓋53通過多條電纜固定夾27接出至測量控制系統(tǒng)，A組電極10上也有電纜固定蓋 16， B組電機31通過傳動機構(gòu)連接B電極升降機構(gòu)，B電極升降機構(gòu)包括導(dǎo)向座29、 B組連 接臂ll、齒條軸和齒條，導(dǎo)向座29固定在機體38上，A組電機51也通過電極升降系統(tǒng)和A 組齒條14、 A組連接臂15使得A組電極導(dǎo)桿13能夠h下驅(qū)動A組電極10移動進行測量，B 組電機31上都有電機護罩28， A組電機51也有電機護罩；導(dǎo)向座29與齒條14相互動配合， 變向螺旋槽體18人字型槽與連接臂15上的變向銷釘17互動配合；控制桿下端裝有檔液板 20;電極清洗系統(tǒng)包括噴液咀7和清洗液輸送管。在變向螺旋槽體18的下方設(shè)有防止電極 在運動過程中與擋液板6和噴液咀發(fā)生碰撞而損壞電極的限位槽板24，在電極上下移動過程 中起導(dǎo)軌作用，機體38上部有檔液板20，機體38安裝有后面有檔液玻璃9。
本發(fā)明的電極清洗系統(tǒng)包括安裝在采樣測量室5底部的清洗液儲箱4、輸液泵41、噴液 咀7、導(dǎo)液上板37、導(dǎo)液下板35、排液口 36和液體換向閥34，清洗液從送液口 1進入清洗 液儲箱4，清洗液儲箱4與機體38做成一體，清洗液儲箱4有清洗液回流口 39通往清洗液 儲箱4，清洗液儲箱4上設(shè)有透明視窗40或液位計，能夠觀察清洗液的液位，輸液泵41安 裝在機體38上，外面有泵體護罩2，輸液泵41的入口管在清洗液儲箱下部，輸液泵41的出 口管接到液體換向閥34，液體換向閥接噴液咀7，噴液咀7與擋液板6做成一體。清洗液儲 箱包括導(dǎo)液下板35和導(dǎo)液上板37，清洗液清洗電極后從清洗液回流口 39流下。
液體換向閥41為三通閥， 一個通道接噴液嘴7， 一個通道接清洗液儲箱4，第二個通道 接廢液排污口。當清洗玻璃電極的時候液體換向閥接通噴液嘴7，當清洗液酸濃度降低，達不到清洗效果的時候，通過控制裝置指令液體換向閥41將失效的清洗液排除，然后補充新 的清洗液進入清洗液儲箱4。
本發(fā)明的雙玻璃pH電極連續(xù)檢測裝置的測量工作過程和原理如下 測量室的采樣槽置于清洗液儲箱4的側(cè)邊，被測的流體進入或流過采樣槽，B組電極3 伸進采樣槽5中進行檢測，收集數(shù)據(jù)信號并通過電纜源源不斷地傳送到電腦進行處理。而此 時，A電極10已上升到預(yù)定的高度，限位裝置的傳感器貼近上限霍爾開關(guān)22， (A組電極導(dǎo) 桿13和上移，通過導(dǎo)線將信號傳到控制室的電腦)，B組電機31接到信號后便停止轉(zhuǎn)動。當 B組電極3測量結(jié)束，電機傳動軸裝有齒條33 i:升，上升過程中也帶動電極清洗系統(tǒng)導(dǎo)桿8 轉(zhuǎn)動一定角度，使及噴液咀7對正B組電極3。然后電腦指令輸液泵41開動，具有一定壓力 的清洗液從噴液咀7噴射出來對B組電極3進行清洗。噴射后的清洗液由清洗液冋流口 39 流下。為了防止液體液外泄，托盤上的電極清洗室用玻璃罩9圍起來。經(jīng)過預(yù)定的檢測時間 后，電腦指令B組電機啟動，B組電機齒輪30和B組齒條33將電極導(dǎo)桿8向下移動。B組 電極3就伸進測量室(A組電機齒輪60和A組齒條、電極導(dǎo)桿的關(guān)系和動作也相同)。當下 降到預(yù)定高度后，限位裝置的傳感器貼近下限開關(guān)，B組電機接到信號后便停止轉(zhuǎn)動，B電 極開始進入待命檢測階段。經(jīng)過一定時間，待信號穩(wěn)定后，在電腦指令下，原由A組電極IO 提供檢測信號就自動切換到由B組電極。這樣，檢測信號不中斷，達到連續(xù)穩(wěn)定的目的。
在電極全升或全降時為確保擋液板和噴液咀都處在兩電極正中間，防止電極在運動過程 屮與擋液板和噴液咀發(fā)生碰撞而損壞電極在變向螺旋槽體的下方設(shè)限位槽板24、變向銷釘限 制了電極導(dǎo)桿8的移動，使擋液板和噴液咀處在兩電極之間，確保電極安全。
權(quán)利要求
1、一種雙玻璃pH電極全自動檢測裝置，包括機體、兩組玻璃電極、電機、電極升降系統(tǒng)、測量控制系統(tǒng)、上下限位霍爾開關(guān)、采樣測量室和電極清洗室，電極安裝在電極導(dǎo)桿下端，電極導(dǎo)桿上端有電極引線接出至測量控制系統(tǒng)，電機通過傳動機構(gòu)連接電極升降機構(gòu)，電極升降機構(gòu)包括導(dǎo)向座、控制臂、齒條軸和齒條，導(dǎo)向座固定在機體上，變向螺旋槽體的人字型槽與連接臂上的變向銷釘互動配合，控制桿下端裝有檔液板，其特征在于①變向螺旋槽體(18)的下方設(shè)有防止電極在運動過程中與擋液板(6)和噴液咀(7)發(fā)生碰撞而損壞電極的限位槽板(24)；②機體(38)的下部固定有能夠自動控制的電極清洗系統(tǒng)；③電極下方的采樣測量室(5)置于清洗液儲箱4的側(cè)邊，測量室(5)設(shè)有進出口管，分別接到待測介質(zhì)的容器或管道上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙玻璃pH電極全自動檢測裝置，其特征在于所述的液體換 向閥(34)為三通閥，三通閥一個通道接噴液嘴(7)， 一個通道接清洗液儲箱(4)，第三個 通道接廢液排污口 (36)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙玻璃pH電極全自動檢測裝置，其特征在于電極清洗系統(tǒng) 包括清洗液儲箱(4)、輸液泵(41)、噴液嘴(7)和液體換向閥(34)，清洗液儲箱(4)與 機體(38)做成一體，電極清洗室有清洗液回流口 (39)通往清洗液儲箱(4)，清洗液儲箱(4)上設(shè)有透明視窗(40)或液位計，輸液泵(41)安裝在機體(38)上，輸液泵(41) 的入口管在清洗液儲箱(4)下部，輸液泵(41)的出口管接到液體換向閥(34)，液體換向 閥(34)經(jīng)過導(dǎo)液上板(37)接噴液嘴(7)，噴嘴(7)與擋液板(6)做成一體。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙玻璃pH電極全自動檢測裝置，其特征在于所述的測量控 制系統(tǒng)包括信號接收電路、分析比較電路、處理器、顯示器和控制信號輸出電路，雙玻璃電 極和上下限位霍爾開關(guān)將測量信號接入測量控制系統(tǒng)中的信號接收電路，信號接收電路接到 分析比較電路和處理器，對測量值進行顯示和控制，由控制信號輸出電路輸出到電極升降系 統(tǒng)和電極清洗系統(tǒng)以及生產(chǎn)工藝的執(zhí)行機構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙玻璃pH電極全自動檢測裝置，包括兩組玻璃電極、電機、電極升降系統(tǒng)、測量控制系統(tǒng)、上下限位霍爾開關(guān)、采樣測量室和電極清洗系統(tǒng)，電極安裝在電極導(dǎo)桿下端，電極導(dǎo)桿上端有電極引線接出至測量控制系統(tǒng)，電機通過傳動機構(gòu)連接電極升降機構(gòu)，變向螺旋槽體人字型槽與連接臂上的變向銷釘互動配合，變向螺旋槽體安裝防止電極在運動過程中與擋液板和噴液咀發(fā)生碰撞而損壞電極的限位槽板，電極清洗系統(tǒng)安裝在檢測裝置下部，由清洗液儲箱、輸液泵、噴液嘴和液體換向閥構(gòu)成，使電極清洗系統(tǒng)就能夠完全進行自動控制。
文檔編號G01N27/416GK101413916SQ200810073939
公開日2009年4月22日 申請日期2008年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月28日
發(fā)明者朱成開, 黃華志 申請人:欽州華成自控設(shè)備有限公司