水硬度监测仪及其水硬度自动比色分析的方法技术

本发明专利技术涉及一种水硬度检测仪及其水硬度自动比色分析的方法，监测仪包括箱体，其特点是，箱体内上部设有电控部件和气控部件，箱体中部设置试剂容器、比色槽、样水容器，箱体底部设置试剂箱、排废液电磁阀、取样水电磁阀；电控部件与气控部件、排废液电磁阀、取样水电磁阀连接；气控部件各出气口分别与试剂容器、比色槽、样水容器连接；比色槽分别与试剂容器、排废液电磁阀、样水容器连接；试剂容器、样水容器分别与试剂箱、取样水电磁阀对应连接。分析方法的特点是，通过水硬度监测仪可在线自动软水采样、试剂充液、向比色槽注入样水和试剂并充气搅拌、进行检测和比色分析，当水硬度超标，监测仪的红色灯亮报警，同时控制软水器再生软水。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于水处理领域中的水硬度分析方法，尤其涉及一种用于在线监测软水硬度的水硬度检测仪及其水硬度自动比色分析的方法。
技术介绍
根据GB1576-2001《工业锅炉水质》标准的规定，蒸汽锅炉和汽水两用锅炉的给水总硬度必须≤0.015毫摩/升，为达到这一标准，国内锅炉房水处理系统都配备了软水器，自来水通过软水器中的钠离子交换剂时，水中的钙离子和镁离子被钠离子所取代，使易结垢的钙镁化合物转变成不形成水垢的易溶性钠化合物，从而使水得到软化。但是，由于软水器中的钠离子交换剂达到一定通水量后，离子交换能力迅速下降，水硬度也同时上升，所以，在软水器出水硬度接近或达到0.015毫摩/升时，必须及时对软水器进行再生，使之恢复其离子交换能力。目前对工业锅炉水质硬度的测量方法有以下三种第一种方法采用化学滴定法，在锅炉的软水器出水口，由人工用标有容量的容器放入取样水；在取样水中滴入定量的试剂，使取样水变成蓝色；计算试剂的消耗量，测试取样水的硬度，取样水硬度≤0.015毫摩/升为合格。第二种方法采用硬度指示剂法，用预先配制的硬度指示剂，进入滴定，判断样水变为红色，还是蓝色；如红色为硬度起标，蓝色为合格；缺点误差大，不能定量测定。以上两种方法均为手工操作，步骤繁复，费事费力；并且人为因素影响测量的准确性；由于不能自动或定时监测水硬度，目前的软水器再生普遍采用人工定时或定流量法，由于无法准确判断软水的硬度，只能采取缩短软水器再生间隔周期的措施确保水硬度不超标。第三种方法采用美国HACH公司的SP-510硬度报警仪，由于该仪器进水、加药采用蠕动泵，结构复杂，蠕泵充气、搅拌，容易使管路阻塞，维修困难，使用不便；该仪器价格过高，SP-510硬度报警仪报价约25000元，难以在国内推广应用。目前，软水器的再生控制普遍采用手动控制、时间控制、流量控制；这些控制方法实际上是一种被动的控制，为保证水硬度不超标，再生时间点大多数都前移，因此不能精确控制软水器在出水硬度接近或达到0.015mmol/L时进行再生的工作。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种水硬度检测仪及其水硬度自动比色分析的方法，它能在线监测软水硬度的同时，可进行自动取样水，自动加液，自动判断水质硬度，并且可对超标水质进行报警，控制再生软水，从而克服了人工操作测定工业锅炉水质硬度方法中步骤复杂、误差大、不能在线自动监测的缺陷。本专利技术的目的是这样实现的一种水硬度监测仪，包括箱体，其特点是，在所述的箱体上部一侧设有电控部件，在箱体上部另一侧设置气控部件，安置在箱体中部的试剂容器、比色槽和样水容器，间隔设在箱体底部的试剂箱、排废液电磁阀和取样水电磁阀；所述的电控部件与气控部件、排废液电磁阀、取样水电磁阀的电磁线圈连接；所述的气控部件多个出气口通过气管分别与试剂容器、比色槽、样水容器连接；所述的比色槽通过液管分别与试剂容器、排废液电磁阀、样水容器连接；所述的试剂容器、样水容器通过液管分别与试剂箱、取样水电磁阀对应连接。在上述的水硬度监测仪中，其中，所述的气控部件由气泵和气阀组件组成；气泵通过气管与气阀组件的进气口连接，该气阀组件由充液气阀、加水气阀、加液气阀组成；充液气阀、加水气阀、加液气阀通过气管分别与试剂容器、比色槽、样水容器对应连接。在上述的水硬度监测仪中，其中，所述的电控部件由自动分析电路、比色电路及报警电路组成；所述的自动分析电路由启动开关K1、依次串联连接的放大器F1至F6、取样水电磁阀、排废液电磁阀组成；启动开关K1的常开触点与放大器F1的输入端连接；放大器F1和F6的信号输出端分别与取样水电磁阀和排水电磁阀的电磁线圈一端连接；放大器F2、F3、F4的信号输出端分别与充液气阀、加水气阀、加液气阀的电磁线圈一端连接；放大器F5的信号输出端分别与比色电路的信号输入端和报警电路的信号输入端连接；所述的电控部件中的比色电路由设在比色槽的一侧的光源、设在比色槽的另一侧的光电传感器、放大器F7、绿色发光二极管D1组成；光电传感器的输出端与放大器F7的输入端连接；放大器F7的输出端与绿色发光二极管D1的负端连接；放大器F7的另一输出端与报警电路的输入端连接；光电传感器和放大器F7的信号端与自动分析电路的放大器F5的输出端并接；所述的电控部件中的报警电路由放大器F8、红色发光二极管D2、继电器J组成；所述的放大器F8的两输出端分别与红色发光二极管D2的负端、继电器J的线圈输入端连接；所述的继电器J的输出端通过导线与设在箱体一侧的信号输出插座连接。在上述的水硬度监测仪中，其中，所述的电控部件中设置八个放大器F1至F8，它们分别由八个相同的延时电路和放大电路连接构成；所述的每一延时电路由可调电阻R1一端与电阻R2一端相串接，电阻R2的另一端与电解电容C1的正端连接构成；所述的每一放大电路由运算放大器U、电阻R3、R4、R5、R6、放大管GB、继电器JA组成；所述的运算放大器U的一输入端与电阻R3和R4的串接端连接，运算放大器U的另一输入端与电阻R2和C1的接点连接，并在该输入端与输出端之间连接一电阻R5，电阻R6串接在运算放大器U的输出端与放大管GB的基极之间，放大管GB的集电极与继电器JA的线圈输入端连接；所述的继电器JA的一组常开触点通过导线与相对应的电磁阀的电磁线圈一端连接；继电器JA的另一组常开触点通过导线与下一级的放大器F的输入端连接。在上述的水硬度监测仪中，其中，箱体的面板上部两侧设有比色电路中的一绿色发光二极管D1和报警电路中的红色发光二极管D2；箱体的面板下部两侧设有自动分析电路中的启动开关K1和报警电路中的电源开关K2，电源开关K2通过导线与电源插座的相线和中线连接；在箱体侧面的上部还设有的一信号输出插座通过导线与锅炉上的软水器连接；在箱体侧面的下部还设有一电源插座通过导线与220V交流电源连接；在箱体底部还设有一排废液口和一取样水进口，排废液口与排废液电磁阀的排液口相对应贯通，取样水进口与取样水电磁阀的进水口相对应贯通。一种上述用水硬度监测仪进行水硬度自动比色分析的方法，其特点是，包括以下步骤步骤一，软水采样，水硬度监测仪中的分析开关将采样进水电磁阀打开，锅炉软水器出水口处的软水流入水硬度监测仪样水定容器内定量采样软水后，取样水电磁阀关闭；同时水硬度监测仪中的电控部件输出比色试剂充液信号；步骤二，比色试剂充液，软水采样完毕后，自动开启气泵，通过气管向密闭的试剂箱内充气，同时开启充液气阀，通过液管将试剂箱内定量的比色试剂压入试剂定容器内后，气泵和充液气阀关闭；此时水硬度监测仪中的电控部件输出采样软水与比色试剂混合信号；步骤三，软水与比色试剂混合，软水采样与比色试剂充液完毕后，向比色槽注入已准备的采样软水与比色试剂，并进行混合；同时电控部件输出充气搅拌信号；步骤四，充气搅拌，采样软水和比色试剂混合后，通过气管向比色槽内充气，并充分搅拌比色槽内的液体；步骤五，比色分析，当比色槽内的比色试剂与软水水样充分混合且搅拌后，对比色槽内的混合液体的硬度和颜色进行检测与分析；步骤六，报警，当比色分析后水硬度超过正常范围，水硬度监测仪报警红色指示灯亮，同时水硬度监测仪输出一再生软水的信号；步骤七，再生软水，锅炉软水器接收到再生软水的信号后，再生软水。在水硬度自动比色分析本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水硬度监测仪，包括箱体（１），其特征在于：在所述的箱体（１）上部一侧设有电控部件（２），在箱体上部另一侧设置气控部件（３），安置在箱体中部的试剂容器（４）、比色槽（５）和样水容器（６），间隔设在箱体底部的试剂箱（７）、排废液电磁阀（８）和取样水电磁阀（９）；所述的电控部件（２）与气控部件（３）、排废液电磁阀（８）、取样水电磁阀（９）的电磁线圈连接；所述的气控部件（３）多个出气口通过气管分别与试剂容器（４）、比色槽（５）、样水容器（６）连接；所述的比色槽（５）通过液管分别与试剂容器（４）、排废液电磁阀（８）、样水容器（６）连接；所述的试剂容器（４）、样水容器（６）通过液管分别与试剂箱（７）、取样水电磁阀（９）对应连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：余安明，
申请(专利权)人：上海工业锅炉研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]