一种全自动海砂氯离子含量检测装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种全自动海砂氯离子含量检测装置及其控制方法，该检测装置包括中央控制系统、浸取池和反应箱；浸取池包括超声波震荡器、加热器、温度传感器、第一进水管、进砂口、出砂口、排砂管和过滤管；反应箱包括透明容器、色彩传感器、LED灯、电动搅拌器、第二进水管、出水管和试剂瓶；该检测装置还包括显示器，中央控制系统包括单片机；该检测装置的控制方法，包括：开启检测装置，按照设定程序进行空白试验，自动清洗反应箱；按照设定程序进行样品试验，自动清洗反应箱；按照设定程序自动清洗浸取池，清洗结束后，关闭检测装置；本发明专利技术的自动化程度高，能够提高海砂中氯离子含量的检测精度及检测效率。

【技术实现步骤摘要】
一种全自动海砂氯离子含量检测装置及其控制方法
本专利技术涉及氯离子检测
，具体是一种全自动海砂氯离子含量检测装置及其控制方法。
技术介绍
随着我国基础设施建设规模的不断扩大，砂石料需求日益增加。目前，建筑用砂主要为河砂。然而，河砂储量有限，随着大量开采已日渐枯竭。为此，人们把目光投向了沿海地区储量丰富的海砂。与普通机制砂、河砂相比，海砂中含有可溶氯盐，对钢筋具有很强的腐蚀性，需要淡化后才能用于钢筋混凝土建筑物。如果海砂淡化不达标，将会给建筑物带来严重的安全隐患。因而，精确检测出淡化海砂中的氯离子含量，是海砂在工程中大规模应用的前提。我国现行的《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》(JGJ52-2006)，对工程用砂的氯离子含量及检测方法提出规范性指导和要求。根据该规范，检测方法的一般步骤包括：将定量的海砂与定量的蒸馏水置于容器中，摇动容器一次，静置2h后，每隔5min摇动一次，共摇动三次；取定量滤液进行浓度分析：在滤液中加入一定的铬酸钾指示剂，用硝酸银标准溶液滴定，当被测溶液呈现砖红色为滴定终点，记录所消耗的硝酸银标准溶液量；同时，进行空白试验，取定量蒸馏水倒入容器中，加入一定的铬酸钾指示剂，用硝酸银标准溶液滴定至溶液呈砖红色为止，记录所消耗的硝酸银标准溶液量；用测得的两个指标计算氯离子含量。上述检测过程中使用的设备、操作方法虽然相对简单，但同时也存在着诸多问题：首先，只通过摇晃、搅拌的方法，海砂中的氯离子不能得到彻底溶解，使得测量值低于海砂中氯离子含量的真实值，给工程安全带来隐患；其次，因为滴定过程中颜色是逐渐变化的，操作人员很难准确判定终点，检测结果误差较大；再次，检测时间较长，需要耗费大量的人力，且长时间的实验易让操作人员疲劳，增大了实验误差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种全自动海砂氯离子含量检测装置及其控制方法，以解决现有技术中的设备和操作方法对海砂中氯离子含量的检测时间较长，检测结果误差较大的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一方面，本专利技术提供了一种全自动海砂氯离子含量检测装置，包括中央控制系统、浸取池和反应箱；浸取池包括超声波震荡器以及设置于超声波震荡器内的加热器和温度传感器；超声波震荡器与第一进水管连通，第一进水管上设有第一电动阀；超声波震荡器上开设有进砂口和出砂口，出砂口与排砂管连通，出砂口处设有电控开关；反应箱包括透明容器以及设置于透明容器两侧的色彩传感器和LED灯；透明容器内设有电动搅拌器；超声波震荡器与透明容器之间通过过滤管连通，过滤管内靠近超声波震荡器的一端设有过滤器，过滤管上设有第二电动阀；透明容器与第二进水管连通，第二进水管上设有第三电动阀；透明容器通过两个出水管分别与两个试剂瓶连通，两个出水管上分别设有第四电动阀和第五电动阀；透明容器与排水管连通，排水管上设有第六电动阀；该检测装置还包括用于显示检测结果的显示器，中央控制系统包括单片机，第一电动阀、第二电动阀、第三电动阀、第四电动阀、第五电动阀、第六电动阀和电控开关、超声波震荡器、加热器、温度传感器、色彩传感器、LED灯、电动搅拌器、显示器分别与单片机电连接。进一步的，浸取池设有多个，多个浸取池的超声波震荡器分别与第一进水管连通；多个浸取池的超声波震荡器上的出砂口分别与排砂管连通；多个浸取池的超声波震荡器分别与多个过滤管的一端连通，多个过滤管的另一端均与透明容器连通。进一步的，过滤管的两端分别设有可拆卸的水管接头。另一方面，本专利技术还提供可一种前述的全自动海砂氯离子含量检测装置的控制方法，包括如下步骤：开启检测装置，按照设定程序进行空白试验，空白试验结束后自动清洗反应箱；按照设定程序进行样品试验，样品试验结束后自动清洗反应箱，样品试验包括砂样浸取试验和样品滴定试验；按照设定程序自动清洗浸取池，浸取池清洗结束后，关闭检测装置。进一步的，空白试验的方法包括：开启第三电动阀，水源提供的蒸馏水由第二进水管进入透明容器中，待流经第三电动阀处的液体流量达到预设液体流量时，关闭第三电动阀；开启第四电动阀和电动搅拌器，其中一个试剂瓶中的铬酸钾指示剂由其中一个出水管进入透明容器中，待流经第四电动阀处的液体流量达到预设液体流量时，关闭第四电动阀；开启第五电动阀和LED灯，其中另一个试剂瓶中的硝酸银标准溶液由其中另一个出水管进入透明容器中，同时LED灯发出白光并照射透明容器中的液体，白光透过液体后撞到色彩传感器上，产生模拟输出电压，色彩传感器将模拟输出电压转换成数字量传送给单片机，单片机接收、处理数字量，得到被测液体的颜色数据，并与预设的颜色数据进行对比，待测得的颜色数据与预设的颜色数据相同时，达到滴定终点，关闭第五电动阀、LED灯和电动搅拌器，同时第五电动阀将滴入透明容器中的硝酸银标准溶液量传送给单片机，单片机记录空白试验时消耗的硝酸银标准溶液量；开启第六电动阀，透明容器中的反应废水由排水管排出，待流经第六电动阀处的液体流量达到预设液体流量时，关闭第六电动阀，空白试验结束。进一步的，砂样浸取试验的方法包括：开启第一电动阀，水源提供的蒸馏水由第一进水管进入超声波震荡器中，待流经第一电动阀处的液体流量达到预设液体流量时，关闭第一电动阀；开启超声波震荡器和加热器，温度传感器对超声波震荡器中的温度进行实时检测并发送给单片机，待超声波震荡器中的温度达到预设温度时，停止加热，待加热时长达到预设加热时长时，关闭超声波震荡器和加热器；样品滴定试验的方法包括：待浸取时长达到预设浸取时长时，开启第二电动阀，超声波震荡器中的液体通过过滤管进入透明容器中，待流经第二电动阀处的液体流量达到预设液体流量时，关闭第二电动阀；开启第四电动阀和电动搅拌器，其中一个试剂瓶中的铬酸钾指示剂由其中一个出水管进入透明容器中，待流经第四电动阀处的液体流量达到预设液体流量时，关闭第四电动阀；开启第五电动阀和LED灯，其中另一个试剂瓶中的硝酸银标准溶液由其中另一个出水管进入透明容器中，同时LED灯发出白光并照射透明容器中的液体，白光透过液体后撞到色彩传感器上，产生模拟输出电压，色彩传感器将模拟输出电压转换成数字量传送给单片机，单片机接收、处理数字量，得到被测液体的颜色数据，并与预设的颜色数据进行对比，待测得的颜色数据与预设的颜色数据相同时，达到滴定终点，关闭第五电动阀、LED灯和电动搅拌器，同时第五电动阀将滴入透明容器中的硝酸银标准溶液量传送给单片机，单片机记录样品滴定时消耗的硝酸银标准溶液量，结合空白试验时消耗的硝酸银标准溶液量，根据砂中氯离子含量的计算公式计算得出砂中氯离子含量，并将结果显示在显示器上；开启第六电动阀，透明容器中的反应废水由排水管排出，待流经第六电动阀处的液体流量达到预设液体流量时，关闭第六电动阀，样品滴定试验结束。进一步的，砂中氯离子含量的计算公式为：式中：ωcl为砂中氯离子含量(％)，为硝酸银标准溶液的浓度(mol/L)，V1为样品滴定时消耗的硝酸银标准溶液量(mL本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全自动海砂氯离子含量检测装置，其特征在于：包括中央控制系统、浸取池(1)和反应箱(2)；所述浸取池(1)包括超声波震荡器(1-2)以及设置于超声波震荡器(1-2)内的加热器(1-3)和温度传感器(1-9)；所述超声波震荡器(1-2)与第一进水管(1-1)连通，所述第一进水管(1-1)上设有第一电动阀(1-10)；所述超声波震荡器(1-2)上开设有进砂口(1-4)和出砂口(1-5)，所述出砂口(1-5)与排砂管(1-6)连通，所述出砂口(1-5)处设有电控开关(1-8)；所述反应箱(2)包括透明容器(2-2)以及设置于透明容器(2-2)两侧的色彩传感器(2-5)和LED灯(2-6)；所述透明容器(2-2)内设有电动搅拌器(2-8)；所述超声波震荡器(1-2)与透明容器(2-2)之间通过过滤管(1-7)连通，所述过滤管(1-7)内靠近超声波震荡器(1-2)的一端设有过滤器(1-12)，所述过滤管(1-7)上设有第二电动阀(1-11)；所述透明容器(2-2)与第二进水管(2-1)连通，所述第二进水管(2-1)上设有第三电动阀(2-9)；所述透明容器(2-2)通过两个出水管(2-4)分别与两个试剂瓶(2-3)连通，两个出水管(2-4)上分别设有第四电动阀(2-10)和第五电动阀(2-11)；所述透明容器(2-2)与排水管(2-7)连通，所述排水管(2-7)上设有第六电动阀(2-12)；该检测装置还包括用于显示检测结果的显示器(3-1)，所述中央控制系统包括单片机(3)，所述第一电动阀(1-10)、第二电动阀(1-11)、第三电动阀(2-9)、第四电动阀(2-10)、第五电动阀(2-11)、第六电动阀(2-12)和电控开关(1-8)、超声波震荡器(1-2)、加热器(1-3)、温度传感器(1-9)、色彩传感器(2-5)、LED灯(2-6)、电动搅拌器(2-8)、显示器(3-1)分别与单片机(3)电连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种全自动海砂氯离子含量检测装置，其特征在于：包括中央控制系统、浸取池(1)和反应箱(2)；所述浸取池(1)包括超声波震荡器(1-2)以及设置于超声波震荡器(1-2)内的加热器(1-3)和温度传感器(1-9)；所述超声波震荡器(1-2)与第一进水管(1-1)连通，所述第一进水管(1-1)上设有第一电动阀(1-10)；所述超声波震荡器(1-2)上开设有进砂口(1-4)和出砂口(1-5)，所述出砂口(1-5)与排砂管(1-6)连通，所述出砂口(1-5)处设有电控开关(1-8)；所述反应箱(2)包括透明容器(2-2)以及设置于透明容器(2-2)两侧的色彩传感器(2-5)和LED灯(2-6)；所述透明容器(2-2)内设有电动搅拌器(2-8)；所述超声波震荡器(1-2)与透明容器(2-2)之间通过过滤管(1-7)连通，所述过滤管(1-7)内靠近超声波震荡器(1-2)的一端设有过滤器(1-12)，所述过滤管(1-7)上设有第二电动阀(1-11)；所述透明容器(2-2)与第二进水管(2-1)连通，所述第二进水管(2-1)上设有第三电动阀(2-9)；所述透明容器(2-2)通过两个出水管(2-4)分别与两个试剂瓶(2-3)连通，两个出水管(2-4)上分别设有第四电动阀(2-10)和第五电动阀(2-11)；所述透明容器(2-2)与排水管(2-7)连通，所述排水管(2-7)上设有第六电动阀(2-12)；该检测装置还包括用于显示检测结果的显示器(3-1)，所述中央控制系统包括单片机(3)，所述第一电动阀(1-10)、第二电动阀(1-11)、第三电动阀(2-9)、第四电动阀(2-10)、第五电动阀(2-11)、第六电动阀(2-12)和电控开关(1-8)、超声波震荡器(1-2)、加热器(1-3)、温度传感器(1-9)、色彩传感器(2-5)、LED灯(2-6)、电动搅拌器(2-8)、显示器(3-1)分别与单片机(3)电连接。


2.根据权利要求1所述的全自动海砂氯离子含量检测装置，其特征在于：所述浸取池(1)设有多个，多个浸取池(1)的超声波震荡器(1-2)分别与第一进水管(1-1)连通；多个浸取池(1)的超声波震荡器(1-2)上的出砂口(1-5)分别与排砂管(1-6)连通；多个浸取池(1)的超声波震荡器(1-2)分别与多个过滤管(1-7)的一端连通，多个过滤管(1-7)的另一端均与透明容器(2-2)连通。


3.根据权利要求1所述的全自动海砂氯离子含量检测装置，其特征在于：所述过滤管(1-7)的两端分别设有可拆卸的水管接头。


4.一种权利要求1至3中任一项所述的全自动海砂氯离子含量检测装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
开启检测装置，按照设定程序进行空白试验，空白试验结束后自动清洗反应箱(2)；
按照设定程序进行样品试验，样品试验结束后自动清洗反应箱(2)，所述样品试验包括砂样浸取试验和样品滴定试验；
按照设定程序自动清洗浸取池(1)，浸取池(1)清洗结束后，关闭检测装置。


5.根据权利要求4所述的全自动海砂氯离子含量检测装置的控制方法，其特征在于，所述空白试验的方法包括：
开启第三电动阀(2-9)，水源提供的蒸馏水由第二进水管(2-1)进入透明容器(2-2)中，待流经第三电动阀(2-9)处的液体流量达到预设液体流量时，关闭第三电动阀(2-9)；
开启第四电动阀(2-10)和电动搅拌器(2-8)，其中一个试剂瓶(2-3)中的铬酸钾指示剂由其中一个出水管(2-4)进入透明容器(2-2)中，待流经第四电动阀(2-10)处的液体流量达到预设液体流量时，关闭第四电动阀(2-10)；
开启第五电动阀(2-11)和LED灯(2-6)，其中另一个试剂瓶(2-3)中的硝酸银标准溶液由其中另一个出水管(2-4)进入透明容器(2-2)中，同时LED灯(2-6)发出白光并照射透明容器(2-2)中的液体，白光透过液体后撞到色彩传感器(2-5)上，产生模拟输出电压，色彩传感器(2-5)将测得的模拟输出电压转换成数字量传送给单片机(3)，单片机(3)接收、处理数字量，得到被测液体的颜色数据，并与预设的颜色数据进行对比，待测得的颜色数据与预设的颜色数据相同时，达到滴定终点，关闭第五电动阀(2-11)、LED灯(2-6)和电动搅拌器(2-8)，同时第五电动阀(2-11)将滴入透明容器(2-2)中的硝酸银标准溶液量传送给单片机(3)，单片机(3)记录空白试验时消耗的硝酸银标准溶液量；
开启第六电动阀(2-12)，透明容器(2-2)中的反应废水由排水管(2-7)排出，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈莉，陈达，李沙罡，廖迎娣，於宪刚，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32