一種四氯化鈦潔凈度在線檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種四氯化鈦潔凈度在線檢測(cè)系統(tǒng)，包括：進(jìn)液管（5）、溢流管（6）、測(cè)量管（10）、集流管（13）、發(fā)光裝置、光感應(yīng)裝置、控制裝置；發(fā)光裝置置于測(cè)量管（10）的一側(cè)，光感應(yīng)裝置置于測(cè)量管（10）的另一側(cè)；發(fā)光裝置的入射光能量傳感器（19）連接到控制裝置；光感應(yīng)裝置的吸收光傳感器（26）連接到控制裝置；控制裝置用于根據(jù)從入射光能量傳感器（19）和吸收光傳感器（26）接收的信號(hào)計(jì)算四氯化鈦潔凈度。本實(shí)用新型克服了人眼觀測(cè)不準(zhǔn)確、實(shí)驗(yàn)室測(cè)量不及時(shí)的缺點(diǎn)，為鈦冶金過(guò)程四氯化鈦的在線檢測(cè)提供了準(zhǔn)確可靠的在線檢測(cè)儀表。
【專利說(shuō)明】一種四氯化鈦潔凈度在線檢測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種四氯化鈦潔凈度在線檢測(cè)系統(tǒng)，更具體地說(shuō)就是一種能夠在線檢測(cè)四氯化鈦溶液內(nèi)雜質(zhì)含量的在線檢系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，現(xiàn)有技術(shù)中四氯化鈦潔凈度測(cè)量方式有兩種:第一種是靠人眼觀察來(lái)進(jìn)行，測(cè)量過(guò)程用人眼來(lái)觀察顏色的變化判斷雜質(zhì)含量的多少，這種測(cè)量方法靠顏色來(lái)估計(jì)，受光線和人為因素大，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)雜質(zhì)含量超標(biāo)，另外一種為實(shí)驗(yàn)室測(cè)量，也就是比色法，測(cè)量時(shí)先在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)四氯化鈦輸送管道取樣，送入分析室用比色計(jì)進(jìn)行測(cè)量色度變化，根據(jù)比色計(jì)消光量大小，測(cè)定四氯化鈦溶液內(nèi)雜質(zhì)含量，這種方法雖然能夠比較精確測(cè)量四氯化鈦溶液內(nèi)含雜質(zhì)含量，由于四氯化鈦溶液具有很強(qiáng)的水解反應(yīng)，取樣和測(cè)量過(guò)程溶液不能接觸空氣，因此，取樣和測(cè)量要求高，測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)，一旦發(fā)生溶液內(nèi)雜質(zhì)含量超標(biāo)，就會(huì)直接影響四氯化鈦溶液和海綿鈦成品的質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種四氯化鈦潔凈度在線檢測(cè)裝置。
[0004]上述目的是通過(guò)下述方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種四氯化鈦潔凈度在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述在線測(cè)量系統(tǒng)包括:進(jìn)液管
[5]、溢流管(6)、測(cè)量管(10)、集流管(13)、發(fā)光裝置、光感應(yīng)裝置、控制裝置；
[0006]所述進(jìn)液管(5 )的上部與所述溢流管(6 )連通，所述進(jìn)液管(5 )的底部連接取樣管
(1)，該取樣管(I)上設(shè)有取樣閥(2)、進(jìn)液流量計(jì)(3)和進(jìn)液流量調(diào)整閥(4);所述進(jìn)液管
(5)的上部還通過(guò)消泡管(9)與所述測(cè)量管(10)連通；
[0007]所述溢流管(6)的底部與所述測(cè)量管(10)的底部均通過(guò)連接管連接到所述集流管(13);該連接管上均安裝有流量計(jì)和流量調(diào)整閥；
[0008]所述發(fā)光裝置置于所述測(cè)量管(10)的一側(cè)，所述光感應(yīng)裝置置于所述測(cè)量管
(10)的另一側(cè)；所述發(fā)光裝置的入射光能量傳感器(19)連接到所述控制裝置；所述光感應(yīng)裝置的吸收光傳感器(26)連接到所述控制裝置；所述控制裝置用于根據(jù)從所述入射光能量傳感器(19)和吸收光傳感器(26)接收的信號(hào)計(jì)算四氯化鈦潔凈度。
[0009]根據(jù)上述的在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)光裝置包括單色光源(18)和放置于所述單色光源前方的平凸透鏡(22)，所述平凸透鏡(22)的平面?zhèn)瘸蛩鰷y(cè)量管，所述入射光能量傳感器(19)安裝在所述單色光源(18)的上方。
[0010]根據(jù)上述的在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述單色光源(18)是LED單色光源。
[0011 ] 根據(jù)上述的在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述單色光源(18)安裝在光源底座(16)上，光源位置調(diào)整管(17)套接在所述光源底座(16)上；所述吸收光傳感器(26)安裝在吸收光傳感器底座(28)上。[0012]根據(jù)上述的在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述單色光源(18)與所述平凸透鏡(22)之間設(shè)有可上下移動(dòng)的濾色片。
[0013]根據(jù)上述的在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述濾色片由電磁鐵控制。
[0014]根據(jù)上述的在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置包括嵌入式計(jì)算機(jī)(35)、觸摸屏(36)、第一信號(hào)調(diào)理放大器(33)、第二信號(hào)調(diào)理放大器(34)、固態(tài)繼電器(38)和直流電源(37);所述入射光能量傳感器(19)連接到所述第一信號(hào)調(diào)理放大器(33)的輸入端，所述第一信號(hào)調(diào)理放大器(33)的輸出端連接到所述嵌入式計(jì)算機(jī)(35);所述吸收光傳感器
(26)連接到第二信號(hào)調(diào)理放大器(34)的輸入端，所述第二信號(hào)調(diào)理放大器(34)的輸出端連接到所述嵌入式計(jì)算機(jī)(35);所述固態(tài)繼電器(38)控制所述電磁鐵。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型克服了人眼觀測(cè)不準(zhǔn)確、實(shí)驗(yàn)室測(cè)量不及時(shí)的缺點(diǎn)，為鈦冶金過(guò)程四氯化鈦的在線檢測(cè)提供了準(zhǔn)確可靠的在線檢測(cè)儀表。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型的四氯化鈦潔凈度在線檢測(cè)系統(tǒng)包括包括進(jìn)液管5、溢流管
6、測(cè)量管10、集流管13、發(fā)光裝置、光感應(yīng)裝置、控制裝置；進(jìn)液管5的上部與溢流管6連通，進(jìn)液管5的底部連接取樣管1，取樣管I上設(shè)有取樣閥2、進(jìn)液流量計(jì)3和進(jìn)液流量調(diào)整閥4 ;進(jìn)液管5的上部還通過(guò)消泡管9與測(cè)量管10連通；溢流管6的底部與測(cè)量管10的底部均通過(guò)連接管連接到集流管13 ;連接管上均安裝有流量計(jì)和流量調(diào)整閥；發(fā)光裝置置于測(cè)量管10的一側(cè)，光感應(yīng)裝置置于測(cè)量管10的另一側(cè)；發(fā)光裝置的入射光能量傳感器19連接到控制裝置；光感應(yīng)裝置的吸收光傳感器26連接到控制裝置；控制裝置用于根據(jù)從所述入射光能量傳感器19和吸收光傳感器26接收的信號(hào)計(jì)算四氯化鈦潔凈度。
[0018]發(fā)光裝置包括單色光源18和放置于單色光源前方的平凸透鏡22，平凸透鏡22的平面?zhèn)瘸蛩鰷y(cè)量管，入射光能量傳感器19安裝在單色光源18的上方。單色光源18是LED單色光源。單色光源18安裝在光源底座16上，光源位置調(diào)整管17套接在光源底座16上；吸收光傳感器26安裝在吸收光傳感器底座28上。單色光源18與平凸透鏡22之間設(shè)有可上下移動(dòng)的濾色片，濾色片由電磁鐵控制。
[0019]控制裝置包括嵌入式計(jì)算機(jī)35、觸摸屏36、第一信號(hào)調(diào)理放大器33、第二信號(hào)調(diào)理放大器34、固態(tài)繼電器38和直流電源37 ;入射光能量傳感器19連接到所述第一信號(hào)調(diào)理放大器33的輸入端，第一信號(hào)調(diào)理放大器33的輸出端連接到嵌入式計(jì)算機(jī)35 ;吸收光傳感器26連接到第二信號(hào)調(diào)理放大器34的輸入端，第二信號(hào)調(diào)理放大器34的輸出端連接到嵌入式計(jì)算機(jī)35 ;固態(tài)繼電器38控制所述電磁鐵。
[0020]連接在四氯化鈦溶液工藝管道上的取樣管I取出四氯化鈦溶液，打開取樣閥2使四氯化鈦溶液流過(guò)進(jìn)液流量計(jì)3和進(jìn)液流量調(diào)整閥4進(jìn)入進(jìn)液管5內(nèi)，調(diào)整測(cè)量流量調(diào)整閥4，使流量閥3處的流量穩(wěn)定在100ml/min，當(dāng)進(jìn)液管內(nèi)液面到達(dá)進(jìn)液管5與溢流管6連接處時(shí)，一部分溶液進(jìn)入溢流管6內(nèi)經(jīng)過(guò)溢流流量計(jì)7和溢流流量調(diào)整閥8進(jìn)入集流管13，另一部分液體流過(guò)消泡管9進(jìn)入測(cè)量管10，測(cè)量管內(nèi)的液體通過(guò)測(cè)量流量計(jì)11和測(cè)量流量調(diào)整閥12進(jìn)入集流管13，調(diào)整測(cè)量流量調(diào)整閥12，使測(cè)量流量計(jì)11流量穩(wěn)定在70ml/min，使四氯化鈦溶液充滿測(cè)量管10，當(dāng)溶液中存在氣泡時(shí)，氣泡在重力的作用下，向測(cè)量管10的上部上升，氣泡到達(dá)測(cè)量管10與消泡管9連通處，氣泡沿著消泡管9進(jìn)入進(jìn)液管5的頂部，再進(jìn)入溢流管6后隨溢流流出，此時(shí)波長(zhǎng)為440nm的LED光源在直流電源37的驅(qū)動(dòng)下，發(fā)出440nm的藍(lán)色光，一部分光被照射到入射光能量傳感器19，測(cè)量到的光信號(hào)通過(guò)導(dǎo)線接第一信號(hào)調(diào)理放大器33的IN+與IN-端子，第一信號(hào)調(diào)理放大器將信號(hào)進(jìn)行調(diào)理并放大到0-4v由端子OUT+和OUT-端子輸出到嵌入式計(jì)算機(jī)35的模擬量輸入接口 AOO和AOl ；另外一部分光通過(guò)平凸透鏡22，將射線光轉(zhuǎn)換為平行光，平行光透過(guò)石英玻璃23、測(cè)量池內(nèi)的溶液和石英玻璃24，照射到吸收光傳感器26，將光能信號(hào)轉(zhuǎn)換為電能信號(hào)后，接入第二信號(hào)調(diào)理放大器34的IN+與IN-端子，第二信號(hào)調(diào)理放大器將信號(hào)進(jìn)行調(diào)理并放大到0-4v由端子OUT+和OUT-端子輸出到嵌入式計(jì)算機(jī)35的模擬量輸入接口 A02和A03 ;嵌入式計(jì)算機(jī)35將第二信號(hào)調(diào)理放大器的輸出信號(hào)與第一信號(hào)調(diào)理放大器的輸出信號(hào)進(jìn)行除法運(yùn)算，得到透光率T，再將透光率進(jìn)行函數(shù)運(yùn)算的吸光度A，運(yùn)算公式A=-1gT,得到吸光度A后，根據(jù)運(yùn)算式:A=K*C*L，嵌入式計(jì)算機(jī)運(yùn)算得到四氯化鈦溶液內(nèi)雜質(zhì)含量C，并將雜質(zhì)含量整定到100% — 0%，得到四氯化鈦潔凈度，嵌入式計(jì)算機(jī)35還將測(cè)量信號(hào)線性化后，轉(zhuǎn)換成4-20mADC標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)通過(guò)AQOO和AQOl輸出，方便接入控制系統(tǒng)和其他儀表。嵌入式計(jì)算機(jī)35通訊接口 COMl與觸摸屏36通訊接口 COMl實(shí)現(xiàn)通訊，將測(cè)量結(jié)果在觸摸屏36顯示出來(lái)，同時(shí)通過(guò)通訊完成人機(jī)對(duì)話，完成自動(dòng)標(biāo)定、數(shù)據(jù)記錄、報(bào)警、故障自動(dòng)診斷等功能。
[0021]儀器調(diào)試和自動(dòng)標(biāo)定
[0022]儀器調(diào)試:儀器的調(diào)試分為兩個(gè)步驟，第一步調(diào)整LED單色光源18位置，第二步調(diào)整透射光焦距調(diào)整，也就是吸收光傳感器26調(diào)整。
[0023]光源位置的調(diào)試，儀表調(diào)試時(shí)，關(guān)閉取樣閥2，當(dāng)測(cè)量流量計(jì)11的流量指示為O時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)光源位置調(diào)整管17，LED單色光源18隨著光源底座16前后移動(dòng)，觸摸屏36光源能量指示值，當(dāng)指示值達(dá)到最大時(shí)，完成光源位置的自動(dòng)調(diào)整。透射光焦距的調(diào)整時(shí)，關(guān)閉取樣閥2，當(dāng)測(cè)量流量計(jì)11流量值為O時(shí)，旋轉(zhuǎn)焦距調(diào)節(jié)管27，連接在焦距調(diào)節(jié)管27上的吸收光傳感器底座28前后移動(dòng)，帶動(dòng)吸收光傳感器26前后移動(dòng)，觀察觸摸屏36透射光能量指示值，當(dāng)指示值達(dá)到最大是完成焦距調(diào)整。
[0024]自動(dòng)標(biāo)定，儀器自動(dòng)標(biāo)定時(shí)，關(guān)閉取樣閥2、打開回流閥14，當(dāng)測(cè)量流量計(jì)11的指示值為O時(shí)，按下觸摸屏36上的自動(dòng)標(biāo)定按鈕，標(biāo)定指令通過(guò)觸摸屏36和嵌入式計(jì)算機(jī)35C0M1接口，嵌入式計(jì)算機(jī)得到標(biāo)定指令，此時(shí)，嵌入式計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行能量計(jì)算，并將能量進(jìn)行平衡，得到儀表零點(diǎn)，此時(shí)儀表潔凈度顯示為100%，延時(shí)20秒后，嵌入式計(jì)算機(jī)啟動(dòng)滿度標(biāo)定指令，指令轉(zhuǎn)換為24v電壓信號(hào)后由嵌入式計(jì)算機(jī)36D0和Dl端子發(fā)出24vDC信號(hào)，此時(shí)固態(tài)繼電器38閉合，LI和NI端子接通220v交流電源驅(qū)動(dòng)電磁鐵30，電磁鐵T型鐵芯向上運(yùn)動(dòng)，將波長(zhǎng)為570nm的量程標(biāo)定濾色片32推入光源管內(nèi)，嵌入式計(jì)算機(jī)35根據(jù)光能量自動(dòng)調(diào)節(jié)放大倍數(shù)，將儀表輸出值自動(dòng)調(diào)節(jié)到0%，儀表完成自動(dòng)標(biāo)定。
[0025]以上所述內(nèi)容僅為本次發(fā)明構(gòu)思下的基本說(shuō)明，而依據(jù)本實(shí)用方案所作的任何等效變換，均為本實(shí)用新型保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種四氯化鈦潔凈度在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述在線測(cè)量系統(tǒng)包括:進(jìn)液管(5)、溢流管(6)、測(cè)量管(10)、集流管(13)、發(fā)光裝置、光感應(yīng)裝置、控制裝置； 所述進(jìn)液管(5 )的上部與所述溢流管(6 )連通，所述進(jìn)液管(5 )的底部連接取樣管(I)，該取樣管(I)上設(shè)有取樣閥(2)、進(jìn)液流量計(jì)(3)和進(jìn)液流量調(diào)整閥(4);所述進(jìn)液管(5)的上部還通過(guò)消泡管(9)與所述測(cè)量管(10)連通； 所述溢流管(6)的底部與所述測(cè)量管(10)的底部均通過(guò)連接管連接到所述集流管(13);該連接管上均安裝有流量計(jì)和流量調(diào)整閥； 所述發(fā)光裝置置于所述測(cè)量管(10)的一側(cè)，所述光感應(yīng)裝置置于所述測(cè)量管(10)的另一側(cè)；所述發(fā)光裝置的入射光能量傳感器(19)連接到所述控制裝置；所述光感應(yīng)裝置的吸收光傳感器(26)連接到所述控制裝置；所述控制裝置用于根據(jù)從所述入射光能量傳感器(19)和吸收光傳感器(26)接收的信號(hào)計(jì)算四氯化鈦潔凈度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)光裝置包括單色光源(18)和放置于所述單色光源前方的平凸透鏡(22)，所述平凸透鏡(22)的平面?zhèn)瘸蛩鰷y(cè)量管，所述入射光能量傳感器(19)安裝在所述單色光源(18)的上方。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述單色光源(18)是LED單色光源。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述單色光源(18)安裝在光源底座(16)上，光源位置調(diào)整管(17)套接在所述光源底座(16)上；所述吸收光傳感器(26)安裝在吸收光傳感器底座(28)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述單色光源(18)與所述平凸透鏡(22 )之間設(shè)有可上下移動(dòng)的濾色片。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述濾色片由電磁鐵控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的在線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置包括嵌入式計(jì)算機(jī)(35)、觸摸屏(36)、第一信號(hào)調(diào)理放大器(33)、第二信號(hào)調(diào)理放大器(34)、固態(tài)繼電器(38)和直流電源(37);所述入射光能量傳感器(19)連接到所述第一信號(hào)調(diào)理放大器(33)的輸入端，所述第一信號(hào)調(diào)理放大器(33)的輸出端連接到所述嵌入式計(jì)算機(jī)(35);所述吸收光傳感器(26)連接到第二信號(hào)調(diào)理放大器(34)的輸入端，所述第二信號(hào)調(diào)理放大器(34)的輸出端連接到所述嵌入式計(jì)算機(jī)(35);所述固態(tài)繼電器(38)控制所述電磁鐵。
【文檔編號(hào)】G01N21/31GK203643326SQ201320876643
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】楊秉松, 趙祥麟, 王銳, 張典成, 宋吉譚, 張海峰, 黃曉元, 王欽, 馮艷 申請(qǐng)人:金川集團(tuán)股份有限公司