一种电极法余氯仪全自动校准装置及其校准方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电极法余氯仪全自动校准装置及其校准方法，所述装置包括依次连接的无氯水制备装置、流量测量装置、法拉第电解装置和余氯测量装置，位于所述法拉第电解装置两端的加药装置，以及控制上述装置的控制系统；所述法拉第电解装置包括：电解池、电解池底部设有进水口以及第一电磁阀，安装在电解池左侧的法拉第电解电极、将电解池分为气室和液室的氢气选择性透过的防水半透膜、安装在电解池顶端的表压传感器、电解池顶端设有排气孔和第二电磁阀，电解池右侧为出水口以及第三电磁阀。本发明专利技术提供一种电极法余氯仪全自动校准装置及校准方法，操作简单快捷真正实现了电极法余氯仪全自动在线校准，保证了余氯仪在线测量的准确性。

An automatic calibration device for electrode residual chlorine meter and its calibration method

【技术实现步骤摘要】
一种电极法余氯仪全自动校准装置及其校准方法
本专利技术属于余氯含量在线监测
，具体涉及一种电极法余氯仪全自动校准装置及其校准方法。
技术介绍
氯气、次氯酸盐作为常用的杀菌剂，广泛应用于水处理中。余氯是指氯化消毒后，水体中所残余的化合性余氯(即水中氯胺)与游离性余氯(水中次氯酸和次氯酸根)的总和。余氯含量过高或者过低都会对人体健康造成危害。当余氯含量过高时，水中的有机物会与过量的余氯发生化学反应，生成氯仿、氯乙酸以及其他致癌物质；当余氯含量过低时，水中致病细菌、病毒得不到杀灭。我国《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)规定，出厂饮用水中游离余氯含量不得小于0.3mg/L，不得大于4mg/L；官网末梢水中余氯含量不得小于0.05mg/L；在水处理反渗透系统中，为了防止反渗透膜的微生物污染以及避免余氯对反渗透膜的破坏，需要严格控制进水中的余氯含量。因此，在很多场合必须严格控制余氯的浓度以达到杀菌的效果，又不危害人体健康的目的。余氯现场快速测定和在线监测在控制水质安全方面发挥着重要的作用，具有重要的社会应用价值。目前，余氯在线监测方法主要有DPD分光光度法以及电极法等。其中，DPD分光光度法具有准确度高、稳定性好等特点，但是其测量过程繁琐，测试周期较长，而且测试过程需要消耗显色试剂。电极法测量过程无需消耗其他试剂，是一种环保，节约，高效，可靠的监测方法。通常电极法余氯仪使用过程中，为了确保测量结果的准确性，需要定期校准。然而，由于余氯本身化学性质不稳定的特性，很难得到稳定保存的电极法余氯标准溶液。目前，常见的校准方法是实验室分光光度对比法。该方法利用DPD分光光度法离线测得水样中游离氯的浓度，再进行电极法样品校准。通常由于取样，测量需要一定的时间，所以，该校准方法不能保证校准溶液的时效性。而且校准过程中不可避免地引入分光光度法的方法测量误差，很难保证在线余氯的准确性。无法摆脱对分光光度法的依赖，不能真正体现电极法的方便快捷高效的测量优势。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的是提供一种电极法余氯仪全自动校准装置及其校准方法，操作简单快捷真正实现了电极法余氯仪全自动在线校准，保证了余氯仪在线测量的准确性，摆脱了电极法余氯仪测量过程中对比色法的依赖，真正体现了电极法的测量优势。为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是：一种电极法余氯仪全自动校准装置，所述装置包括：依次连接的无氯水制备装置、流量测量装置、法拉第电解装置和余氯测量装置，位于所述法拉第电解装置两端的加药装置，以及控制上述装置的控制系统；所述法拉第电解装置包括：电解池、电解池底部设有进水口以及第一电磁阀，安装在电解池左侧的法拉第电解电极、将电解池分为气室和液室的氢气选择性透过的防水半透膜、安装在电解池顶端的表压传感器、电解池顶端设有排气孔和第二电磁阀，电解池右侧为出水口以及第三电磁阀。进一步的，所述给水泵出口依次连接有PP棉过滤器、活性炭过滤器以及离子交换树脂过滤器。进一步的，所述流量测量装置包括：电子流量计。进一步的，所述加药装置包括：第一微量加药泵和第二微量加药泵；所述第一微量加药泵设置于所述流量测量装置和所述法拉第电解装置之间，所述第二微量加药泵设置于所述法拉第电解装置和所述余氯测量装置之间。进一步的，所述第一微量加药泵中放置氯化钠和氢氧化钠的混合溶液。进一步的，所述第二微量加药泵中放置pH调节溶液。进一步的，所述余氯测量装置包括：流通池、位于流通池上的pH传感器和余氯传感器。进一步的，所述控制系统具体控制包括：全自动校准的余氯仪二次仪表、给水泵开关、电子流量计流量显示、加药装置、电磁阀开关、法拉第电解恒电流、表压传感器、余氯传感器和pH传感器信号采集，处理和显示。本专利技术还提供一种电极法余氯仪全自动校准装置的校准方法，所述校准方法包括：1)无氯水的制备：开启给水泵开关，水样依次经过PP棉过滤器，活性炭过滤器以及离子交换树脂过滤器，再经过电子流量计，法拉第电解池最后送入被校准余氯仪，其中水样流量为Q1(ml/min)；2)余氯仪零点校准：当水样中余氯在余氯传感器中产生的电流不大于5nA时，对被校准余氯仪进行零点校准；3)电解液的制备：开启第一微量加药泵，将氯化钠和氢氧化钠的混合溶液加入管路中调节水样pH值制得法拉第电极电解液；4)法拉第电解效率的计算：调节第一加药泵的大小，当样水pH值大于10时，依次关闭给水泵开关、第一微量加药泵、第一电磁阀、第三电磁阀以及第二电磁法，此刻电解池的液室应充满混合氯化钠和氢氧化钠的电解液；通过控制系统控制法拉第电解恒电流，设置电解电流为i(mA)，电解产生氢气和氯气，其中氢气通过氢气选择性透过的防水半透膜到达气室，气室体积为V(L)，初始时表压传感器压强为P(Pa)，直至表压传感器的示数为零，记录开始电解至表压传感器示数为零的时间t(s)，以及此刻电解池中的电解温度T(℃)；闭恒流源，计算法拉第电极的电解效率；5)余氯校准溶液的制备以及余氯仪的校准：依次开启第二电磁阀、第三电磁阀、第一电磁阀，开启给水泵开关、第一微量加药泵、法拉第电极恒流源，启动第二微量加药泵调节溶液pH值不大于4，余氯校准溶液进入待校准余氯仪进行校准。进一步的，步骤4)中法拉第电极的电解效率η为：式中：V—法拉第电解池气室体积L；P—电解生成氢气气体压力Pa；T—电解温度℃；i—法拉第电解电流mA；t—电解时长s；F—法拉第常数96485.3365C/mol。进一步的，所述步骤5)中余氯校准溶液的浓度c(mg/L)为:式中：i—法拉第电解电流mA；Q1电子流量计测量的流量ml/min；η—法拉第电极的电解效率。本专利技术的效果在于，本专利技术所提供的一种电极法余氯仪全自动校准装置及其校准方法操作简单快捷真正实现了电极法余氯仪全自动在线校准，保证了余氯仪在线测量的准确性，摆脱了电极法余氯仪测量过程中对比色法的依赖，真正体现了电极法的测量优势。附图说明图1为专利技术所述装置的工作原理流程图；图2为专利技术所述装置的结构示意图。图中：a-无氯水制备装置；b-流量测量装置；c-法拉第电解装置；d-余氯测量装置；e-控制系统；1-给水泵；2-PP棉过滤器；3-活性炭过滤器；4-离子交换树脂过滤器；5-电子流量计；6-第一微量加药泵；7-第一电磁阀；8-电解池；9-第三电磁阀；10-第二微量加药泵；11-流通池；12-法拉第电极；13-氢气选择性透过的防水半透膜；14-表压传感器；15-仪表恒流控制；16-第二电磁阀；17-pH传感器；18-余氯传感器。具体实施方式为使本专利技术解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施例的技术方案作进一步的详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电极法余氯仪全自动校准装置，其特征在于，所述装置包括：依次连接的无氯水制备装置、流量测量装置、法拉第电解装置和余氯测量装置，位于所述法拉第电解装置两端的加药装置，以及控制上述装置的控制系统；/n所述法拉第电解装置包括：电解池、电解池底部设有进水口以及第一电磁阀，安装在电解池左侧的法拉第电解电极、将电解池分为气室和液室的氢气选择性透过的防水半透膜、安装在电解池顶端的表压传感器、电解池顶端设有排气孔和第二电磁阀，电解池右侧为出水口以及第三电磁阀。/n

【技术特征摘要】
1.一种电极法余氯仪全自动校准装置，其特征在于，所述装置包括：依次连接的无氯水制备装置、流量测量装置、法拉第电解装置和余氯测量装置，位于所述法拉第电解装置两端的加药装置，以及控制上述装置的控制系统；
所述法拉第电解装置包括：电解池、电解池底部设有进水口以及第一电磁阀，安装在电解池左侧的法拉第电解电极、将电解池分为气室和液室的氢气选择性透过的防水半透膜、安装在电解池顶端的表压传感器、电解池顶端设有排气孔和第二电磁阀，电解池右侧为出水口以及第三电磁阀。


2.根据权利要求1所述的电极法余氯仪全自动校准装置，其特征在于，所述无氯水制备装置包括：连接现场水样的给水泵，所述给水泵出口依次连接有PP棉过滤器、活性炭过滤器以及离子交换树脂过滤器。


3.根据权利要求1所述的电极法余氯仪全自动校准装置，其特征在于，所述流量测量装置包括：电子流量计。


4.根据权利要求1所述的电极法余氯仪全自动校准装置，其特征在于，所述加药装置包括：第一微量加药泵和第二微量加药泵；所述第一微量加药泵设置于所述流量测量装置和所述法拉第电解装置之间，所述第二微量加药泵设置于所述法拉第电解装置和所述余氯测量装置之间。


5.根据权利要求4所述的电极法余氯仪全自动校准装置，其特征在于，所述第一微量加药泵中放置氯化钠和氢氧化钠的混合溶液。


6.根据权利要求4所述的电极法余氯仪全自动校准装置，其特征在于，所述第二微量加药泵中放置pH调节溶液。


7.根据权利要求1所述的电极法余氯仪全自动校准装置，其特征在于，所述余氯测量装置包括：流通池、位于流通池上的pH传感器和余氯传感器。


8.根据权利要求1所述的电极法余氯仪全自动校准装置，其特征在于，所述控制系统具体控制包括：全自动校准的余氯仪二次仪表、给水泵开关、电子流量计流量显示、加药装置、电磁阀开关、法拉第电解恒电流、表压传感器、余氯传感器和pH传感器信号采集，处理和显示。


9.据权利要求1-8任意项所述的电极法余氯仪全自动...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉珍，戴俏俏，刘海波，边宝丽，李丹，缑燕，罗艳，王红璐，曹芮，赵春丽，赵龙，刘建华，
申请(专利权)人：北京华科仪科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11