專利名稱：碳化轉(zhuǎn)化率檢測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種以氯化鈉等為原料制取NaHCO3的方法中測(cè)定碳化轉(zhuǎn)化率的儀器，尤其適用于氨堿法制取工藝中的轉(zhuǎn)化率檢測(cè)。
碳化轉(zhuǎn)化率(UNa)是碳化過(guò)程中轉(zhuǎn)化為NaHCO3結(jié)晶的NaCl量占氨鹽水中NaCl總量的百分?jǐn)?shù)，目前測(cè)定UNa的方法仍都沿用一百多年前索爾維制堿法問(wèn)世以來(lái)所一直使用的化學(xué)分析法，即通過(guò)取樣滴定分析氨鹽水和碳化取出液中的CNH3，Tcl－，SO42－含量再按公式計(jì)算測(cè)知，因而費(fèi)工、費(fèi)時(shí)、分析費(fèi)用高，特別是指導(dǎo)生產(chǎn)滯后；《純堿工學(xué)》(化學(xué)工業(yè)出版社1992年7月第二版第724頁(yè))報(bào)導(dǎo)了一種PIM－791型鈉度計(jì)可用于測(cè)定UNa，該計(jì)采用高內(nèi)阻(100MΩ)玻璃膜Na離子選擇電極與參比電極組成的電極對(duì)及與此電極對(duì)裝在一起的帶溫度補(bǔ)償?shù)母咦杩惯\(yùn)算放大器，該電極對(duì)須插到一個(gè)特別的電極池內(nèi)，以免電極對(duì)受到NaHCO3結(jié)晶的沖刷，并克服流動(dòng)電位差的影響，由電極對(duì)產(chǎn)生的電位信號(hào)經(jīng)阻抗變換成低阻信號(hào)后才能遠(yuǎn)距離傳輸?shù)阶詣?dòng)記錄器上，記錄出Na離子濃度值，然后與以化學(xué)分析法測(cè)得的取出液中的Tcl值，通過(guò)查找特制的碳化轉(zhuǎn)化率換算圖測(cè)知UNa，此法同樣存在手續(xù)煩雜，指導(dǎo)生產(chǎn)滯后等弊病，特別是由于該Na離子選擇電極內(nèi)阻高，取出的電位信號(hào)必須先經(jīng)阻抗變換成低阻信號(hào)后才能遠(yuǎn)距離傳輸，這就要求把該放大器和該電極對(duì)裝在一起，而這又需對(duì)放大器予以嚴(yán)格的密封絕緣，否則，絕緣稍有降低就會(huì)造成電位信號(hào)的嚴(yán)重飄移，而要在取出液堿槽附近保持長(zhǎng)期的高絕緣是極難做到的，此外，當(dāng)該高阻Na離子選擇電極接至該放大器輸入端時(shí)還會(huì)造成放大器二端的工作狀態(tài)嚴(yán)重不對(duì)稱，環(huán)境室溫稍有變化即可引起其輸出信號(hào)的較大飄移，因此，放大器必需有溫度補(bǔ)償電路，基于上述不足之處，該鈉度計(jì)缺乏工業(yè)實(shí)用性，一直未能推廣實(shí)用，目前工業(yè)上仍都沿用前述的化學(xué)分析法。
本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種測(cè)量精度高、穩(wěn)定性好、靈敏度高、安裝、維護(hù)、使用簡(jiǎn)便、能連續(xù)自動(dòng)顯示和記錄瞬時(shí)碳化轉(zhuǎn)化率值以及時(shí)指導(dǎo)碳化操作的碳化轉(zhuǎn)化率檢測(cè)儀。
本實(shí)用新型的目的可以按下列技術(shù)方案達(dá)到這種碳化轉(zhuǎn)化率檢測(cè)儀包括檢測(cè)器及其保護(hù)罩和顯示器，檢測(cè)器由內(nèi)阻為2000Ω～10MΩ的低內(nèi)阻鈉離子選擇電極和參比電極組成，顯示器包括含有反相器的高阻抗運(yùn)算放大器和自動(dòng)記錄器，檢測(cè)器及其保護(hù)罩浸入欲測(cè)碳化取出液中，所產(chǎn)生的電極電位與取出液中的Na離子活度的對(duì)數(shù)成線性關(guān)系，此電極電位信號(hào)經(jīng)阻抗變換，運(yùn)算放大成Na離子濃度信號(hào)再經(jīng)反相器運(yùn)算放大成轉(zhuǎn)化率信號(hào)由自動(dòng)記錄器記錄出UNa值；使用低內(nèi)阻Na離子選擇電極后，電極信號(hào)即可直接傳輸?shù)竭h(yuǎn)距檢測(cè)器的含有反相器的運(yùn)算放大器上，此外，當(dāng)?shù)蛢?nèi)阻Na離子選擇電極接至此放大器時(shí)，放大器二端同處于低阻工作狀態(tài)，其輸出電壓不易隨環(huán)境室溫變化而飄移，顯示器的穩(wěn)定性高，在正常生產(chǎn)條件下，氨鹽水中的Tcl－，CNH3和取出液中的SO42－基本不變，按UNa(％)＝｛1－ 1/(K) ［Na］(取出)｝×100、K＝Tcl－(取出)－a＋b，a＝CNH3(氨鹽水)×Tcl－(取出)／Tcl－(氨鹽水)，b＝SO42－(取出)，UNa只與取出液中的Na離子濃度有關(guān)，即Na離子濃度愈低，UNa愈高，運(yùn)算放大器中的反相器將Na離子濃度信號(hào)反相輸入放大成相應(yīng)的UNa信號(hào)；檢測(cè)器保護(hù)罩與檢測(cè)器同軸按裝，其浸入取出液槽端為敞口，該敞口端端部應(yīng)稍高出檢測(cè)器(電極對(duì))的端部，該保護(hù)罩的背向取出液液流側(cè)的罩壁上開(kāi)有取出液導(dǎo)流孔，以減緩碳化取出液液流對(duì)電極的沖刷，提高檢測(cè)器的使用壽命并克服流動(dòng)電位差的影響。
本實(shí)用新型目的還可通過(guò)以下措施達(dá)到在顯示器的放大器后可接上數(shù)字電壓表將UNa信號(hào)以數(shù)字方式直接顯示出UNa值，操作者可隨時(shí)目測(cè)UNa值，籍此，即可及時(shí)調(diào)控碳化操作使其處于最佳狀態(tài)；本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1.檢測(cè)簡(jiǎn)便、可靠、及時(shí)，從遠(yuǎn)距檢測(cè)器的顯示器上(顯示器一般可安裝在崗位操作室)即能連續(xù)直接測(cè)知瞬時(shí)UNa值，籍此，可及時(shí)調(diào)控碳化操作以提高原鹽利用率、降低鹽耗、為優(yōu)產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)提供可靠、及時(shí)的檢測(cè)手段；2.儀器靈敏度高，在數(shù)秒鐘內(nèi)即可顯示變化了的UNa值，3.儀器穩(wěn)定性好，實(shí)測(cè)表明24小時(shí)飄移<±0.5～±0.1％；4.儀器精度；與化學(xué)分析法比，其示值誤差<±0.6～±1％；5.儀器安裝維護(hù)簡(jiǎn)便，壽命長(zhǎng)，檢測(cè)器可直接浸入取出液堿槽中，試用數(shù)月未見(jiàn)有結(jié)疤的影響；6.可為碳化自控操作提供一次信號(hào)、促進(jìn)碳化化自控操作的實(shí)施。
附圖的圖面說(shuō)明如下

圖1檢測(cè)儀結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2含反相器的高阻抗運(yùn)算放大器電路原理圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述參照?qǐng)D1檢測(cè)器(1)及其保護(hù)罩(2)浸入碳化取出液堿槽中后產(chǎn)生的電極信號(hào)經(jīng)屏蔽線(3)傳輸?shù)桨惭b在崗位操作室的顯示器(8)中經(jīng)其中的含有反相器的高阻抗運(yùn)算放大器(5)阻抗變換、運(yùn)算放大、在數(shù)字電壓表(6)上顯示UNa值，同時(shí)在自動(dòng)記錄器(7)上記錄相應(yīng)的UNa值，直流穩(wěn)壓電源(4)為放大器提供穩(wěn)壓電源。
參照?qǐng)D2A1是提高放大器輸入阻抗的跟隨器，A2為反相器，A3為放大器，其放大倍數(shù)K1＝(W1＋R5)／4；R6、R7、R8、R9、R10、R11和W共同構(gòu)成儀器的斜率調(diào)節(jié)電路，儀器組裝好后，用模擬碳化取出液組成的標(biāo)準(zhǔn)樣標(biāo)定儀器、即用斜率調(diào)節(jié)電路調(diào)節(jié)儀器顯示的UNa變化值使之與標(biāo)準(zhǔn)樣的UNa變化值相一致，然后再以定位調(diào)節(jié)電路進(jìn)行定位調(diào)節(jié)，使標(biāo)準(zhǔn)樣中的UNa值與儀器顯示值吻合；Rc和C構(gòu)成濾波電路以濾掉交流干擾，提高儀器穩(wěn)定性。
實(shí)施例1按圖1、圖2實(shí)施，檢測(cè)器由4MΩ玻璃膜Na離子選擇電極和F40固定參比電極組成，得到如下效果24小時(shí)飄移<±0.7％，示值誤差<±0.8％，響應(yīng)時(shí)間3～5秒；實(shí)施例2按圖1、圖2實(shí)施，檢測(cè)器由2000Ω陶瓷Na離子選擇電極和甘汞參比電極組成，得到如下效果，24小時(shí)飄移<±0.5％，示值誤差<±0.6％，響應(yīng)時(shí)間2～3秒；實(shí)施例3按圖1、圖2實(shí)施，檢測(cè)器由10MΩNa離子選擇電極和Ag－－Agcl參比電極組成，得到如下效果24小時(shí)飄移<±1％，示值誤差＜±1％，響應(yīng)時(shí)間6～8秒。
權(quán)利要求1.一種碳化轉(zhuǎn)化率檢測(cè)儀，含有自動(dòng)記錄器，本實(shí)用新型的特征在于包括一個(gè)由2000Ω～10MΩ內(nèi)阻的鈉離子選擇電極和參比電極組成的檢測(cè)器，一個(gè)含有反相器的高阻抗運(yùn)算放大器的顯示器和一個(gè)一端敞口的檢測(cè)器保護(hù)罩，該保護(hù)罩的背向取出液液流側(cè)的罩壁上有取出液導(dǎo)流孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)儀，其特征是顯示器含有數(shù)字電壓表。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種制取碳酸氫鈉時(shí)用的碳化轉(zhuǎn)化率檢測(cè)儀，它包括檢測(cè)器、顯示器等部分，檢測(cè)器由低內(nèi)阻Na離子選擇電極和參比電極組成，檢測(cè)器安裝在取出液堿槽中，測(cè)得的電極信號(hào)經(jīng)阻抗變換、運(yùn)算放大、反相輸入放大后以自動(dòng)記錄器記錄并以數(shù)字顯示方式連續(xù)自動(dòng)測(cè)出瞬時(shí)碳化轉(zhuǎn)化率值，藉此，操作者可隨時(shí)調(diào)控碳化操作，此檢測(cè)儀在氨堿法中尤為適用，其測(cè)量示值誤差＜±1％24，小時(shí)漂移＜±1％。
文檔編號(hào)G01N27/416GK2157516SQ93212330
公開(kāi)日1994年2月23日 申請(qǐng)日期1993年5月7日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月7日
發(fā)明者王貴云, 李濟(jì)和 申請(qǐng)人:化學(xué)工業(yè)部制堿工業(yè)研究所