一種管路水垢檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種能夠快速準確檢測管路內結垢速度的方法，本發(fā)明利用管道內固體表面和微粒表面所形成的雙電層，通過雙電橋和精準電壓計檢測雙電層的電學特性，包含雙電層的電容C、電位φ、表面剩余電荷q和表面剩余正電荷Q。將這些電學特性與標準管道的電學特性進行比較，從而檢測出管道結垢的結垢速度，利用輸出系統，將結水垢速度輸出在屏幕上。
【專利說明】一種管路水垢檢測方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用雙電層電學特性來檢測管道內結垢速度的方法，尤其是一種可以檢測管道以及罐體內部鈣離子結垢速度的方法。

【背景技術】
[0002]在生產和生活中，管道結垢是一種普遍現象，尤其是鈣離子的結垢更是常見，但是現在無法對還未結垢的管道進行結垢速度的檢測，一般情況下只能等管道結垢形成后，再對垢體進行厚度測量，然后計算出結垢速度，這樣需要等待很長時間，一直到結垢厚度能夠進行測量后才可進行，而且等結垢形成后，已經對生產和生活造成了不良影響，屬于一種事后檢測。無法在結垢還沒有形成時能夠快速準確的檢測以后管道結垢的速度。


【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明是一種利用管道內固體表面和微粒表面所形成的雙電層，通過一系列技術手段檢測雙電層的電學特性，包含雙電層的電容C、電位Φ、表面剩余電荷q和表面剩余正電荷Q。將這些電學特性與標準管道的電學特性進行比較，從而檢測出管道結垢的結垢速度。
[0004]本發(fā)明所采用的技術方案如下:
[0005]步驟1、使用滴汞電極作為研究電極，使用鉬電極作為輔助電極，使用甘汞電極作為參比電極，利用交流電橋法，來測定研究電極和輔助電極之間的等效電容，從而獲得參比電極表面雙電層的電容C ;
[0006]步驟2、利用電壓計來測量參比電極與地之間的電位，從而獲得參比電極表面雙電層電位Φ，根據電容C和電位Φ計算得出雙電層表面剩余電荷q,即q = ΟΦ ；
[0007]步驟3、管道結垢速度與雙電層表面剩余正電荷Q的量成正比，通過電位Φ值的正負來判斷雙電層表面剩余正電荷Q的正負，通過表面剩余電荷q的值來判斷雙電層表面剩余正電荷Q的大??；
[0008]步驟4、將已知結垢速度的標準溶液的表面剩余正電荷Q與飽和狀態(tài)下的溶液的剩余正電荷Qtl進行比較，在進行比較中Q的值與結垢速率具有以下關系:用測得的剩余正電荷Q與處于飽和狀態(tài)下剩余正電荷Qtl進行比較，當QWtl時管道內結垢速率為負值，即管道內不會產生結垢現象，管道內的已經形成的結垢會被逐漸溶解，溶解速度A1 =-KX(Q-Q0)，當Q>Qq時管道內會逐漸產生結垢現象，結垢速度A2 = KX(Q-Qtl)，其中X為單位體積內的晶體成核率；K為常數，與結垢物質的種類有關；
[0009]步驟5、利用輸出系統，將結水垢速度輸出在屏幕上。

【具體實施方式】
[0010]為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結合具體實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。
[0011]將研究電極、參比電極、輔助電極接入交流電橋中，其中，研究電極和輔助電極可以等效為電橋中電阻和電容的串聯。在電路中使用直流電源B電壓加在電橋1、2端，對電極進行極化，使用交流電源G在電橋3、4端疊加一個微小振幅。調節(jié)R4和Cl，當R4和Cl值與電極之間的電容和電阻值相等時，電橋1、2點之間電位相等，電橋平衡，示波器O歸零，此時，Cl的值即為電極的電容值C。
[0012]通過精準電壓計V測量參比電極的電位，可以得到雙電層電位Φ。
[0013]根據公式q = ΟΦ計算得知表面剩余電荷q的值。
[0014]本發(fā)明所采用的技術方案是使用滴汞電極作為研究電極，使用鉬電極作為輔助電極，使用甘汞電極作為參比電極。利用交流電橋法，來測定研究電極和輔助電極之間的等效電容，從而獲得電極表面雙電層的電容C。利用精準的電壓計來測量參比電極與地之間的電位，從而獲得電極表面雙電層電位Φ，根據電容C和電位Φ計算得出雙電層表面剩余電荷q，即q = ΟΦ。通過研究發(fā)現，管道結垢速度與雙電層表面剩余正電荷Q的量成正比，可以通過電位Φ值的正負來判斷雙電層表面剩余正電荷Q的正負，通過表面剩余電荷q的值來判斷雙電層表面剩余正電荷值Q的大小。再將已知結垢速度的標準溶液的表面剩余正電荷值Q與飽和狀態(tài)下的溶液的值進行比較，飽和狀態(tài)溶液可以從管道內取出一部分樣本，然后濃縮至過飽和狀態(tài)，然后在恒溫狀態(tài)下靜置一段時間后即可得到。比較計算后得出結垢速度的值。
[0015]在進行比較中Q的值與結垢速率具有以下關系:用測得的Q值與處于飽和狀態(tài)下剩余正電荷值％進行比較，當(KQtl時管道內結垢速率為負值，即管道內不會產生結垢現象，相反的，管道內的已經形成的結垢會被逐漸溶解，
[0016]溶解速度公式A1 = — KX (Q-Q0)
[0017]其中X為單位體積內的晶體成核率；K為常數，與結垢物質的種類有關。
[0018]當Q>Qq時管道內會逐漸產生結垢現象。
[0019]結垢速度公式A2 = KX (Q-Q0)
[0020]其中X為單位體積內的晶體成核率；K為常數，與結垢物質的種類有關。
[0021]本發(fā)明具有以下特點:通過檢測管道內所形成的雙電層的電學特性，能夠準確檢測出還沒有結垢的管道的結垢速度，是一種事前檢測，對結垢的預防具有重要指導作用。而且檢測速度快，檢測方法簡單，通過常用的交流電橋和電壓計即可完成檢測。
[0022]以上所述僅是本發(fā)明優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術員來說，在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應該視為本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種管路水垢檢測方法，其特征在于， 步驟1、使用滴汞電極作為研究電極，使用鉬電極作為輔助電極，使用甘汞電極作為參比電極，利用交流電橋法，來測定研究電極和輔助電極之間的等效電容，從而獲得參比電極表面雙電層的電容C ； 步驟2、利用電壓計來測量參比電極與地之間的電位，從而獲得參比電極表面雙電層電位Φ，根據電容C和電位Φ計算得出雙電層表面剩余電荷QJPq = Ocj5 ;步驟3、管道結垢速度與雙電層表面剩余正電荷Q的量成正比，通過電位Φ值的正負來判斷雙電層表面剩余正電荷Q的正負，通過表面剩余電荷q的值來判斷雙電層表面剩余正電荷Q的大??；步驟4、將已知結垢速度的標準溶液的表面剩余正電荷Q與飽和狀態(tài)下的溶液的剩余正電荷Qtl進行比較，在進行比較中Q的值與結垢速率具有以下關系:用測得的剩余正電荷Q與處于飽和狀態(tài)下剩余正電荷Qtl進行比較，當(KQtl時管道內結垢速率為負值，即管道內不會產生結垢現象，管道內的已經形成的結垢會被逐漸溶解，溶解速度A1 =-KX (Q-Q0)，當Q>Q0時管道內會逐漸產生結垢現象，結垢速度A2 = KX(Q-Q0)，其中X為單位體積內的晶體成核率；K為常數，與結垢物質的種類有關； 步驟5、利用輸出系統，將結水垢速度輸出在屏幕上。
【文檔編號】G01N27/22GK104267072SQ201410448174
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月4日 優(yōu)先權日:2014年9月4日
【發(fā)明者】盧岳 申請人:盧岳