一种自动测量滤饼比阻的装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种自动测量滤饼比阻的装置，其能解决现有现有测量装置测量准确性低、重复性差，以及无法实现物料含固率测量和滤液体积同步测量，导致测量操作繁琐、耗时长的技术问题。一种自动测量滤饼比阻的装置，包括水分测定天平，其特征在于：装置包括称重切换头，称重切换头由切换驱动单元驱动；水分测定天平的载物杠杆包括第一载物杠杆和第二载物杠杆，第一载物杠杆和第二载物杠杆分别与天平支架转动连接，天平探头置于第一载物杠杆和第二载物杠杆之间，当称重切换头带动第一载物杠杆的右端提升时，第二载物杠杆的左端抵靠于天平探头的测量端，当称重切换头带动第二载物杠杆的左端提升时，第一载物杠杆的右端抵靠于天平探头的测量端。

【技术实现步骤摘要】
一种自动测量滤饼比阻的装置
本专利技术涉及化学工程、生物工程和环境工程领域，具体涉及一种自动测量滤饼比阻的装置。
技术介绍
在过滤或压滤过程中，滤饼比阻是衡量过滤难易程度的重要参数。滤饼比阻与滤饼颗粒物性、过滤压强、料浆浓度、滤液粘度等相关。其定义为：在一定压强差作用下，单位面积、单位质量滤饼对过滤所产生的阻力。由于很多滤饼具有可压缩性，滤饼比阻还与施加的压强相关。当前常用的滤饼比阻测定多采用布氏漏斗和真空泵的简易组合装置，由于真空操作能产生的压强差不可能超过0.1MPa，与实际板框压滤工况条件（0.4~2.0MPa）的压强差相去甚远，不具有同比性；特别是对于含有生物材料的可压缩性物料，采用真空抽滤法得到滤饼比阻与实际值的差距非常显著，严重影响到压滤过程的技术判断和工程放大准确性。真空泵在工作过程中，随着抽滤过程的进行，真空度发生不断变化且难以控制在恒定值，这进一步影响到滤饼比阻测量的准确性。在测量滤饼比阻过程中，除了需要不断跟踪测量滤液体积随时间的变化曲线，还需另行测量物料的含固率，因此导致分析时间长，分析过程繁琐。欧阳卓智等公开了一种压滤式污泥比阻测量装置（CN105973747A），采用压缩空气推动活塞杆，进而实现对物料的压滤过程。但在分析实践过程中，由于活塞杆与气缸之间存在密封需求和导致不可避免的摩擦，使气体压强与实际压滤压强不能等效，影响到测量结果的准确性和重复性。在常用的滤饼比阻测定过程中，滤液体积采用刻度管计量，使分析过程的数据难以自动采集，无法即时得到测量结果。经常会发现滤饼在压滤过程中发生开裂，物料在测定完成前发生沟流，严重影响测量结果的精确性和重复性。此外，目前在测量压滤比阻的过程中，物料含固率测量和滤液体积计量往往是独立的两个过程，操作步骤繁琐，操作者不能离机，操作耗时长。因此迫切需要开发一种自动、高效、精准的压滤比阻测量装置。
技术实现思路
本专利技术提供了一种自动测量滤饼比阻的装置，其能解决现有现有测量装置测量准确性低、重复性差，以及无法实现物料含固率测量和滤液体积同步测量，导致测量操作繁琐、耗时长的技术问题。其技术方案是这样的，一种自动测量滤饼比阻的装置，包括水分测定天平，所述水分测定天平设有载物杠杆、天平探头和天平主机，所述天平探头和天平主机电控连接，其特征在于：所述装置还包括称重切换头，所述称重切换头由切换驱动单元驱动，所述载物杠杆包括第一载物杠杆和第二载物杠杆，所述第一载物杠杆的一端和所述第二载物杠杆的一端分别与天平支架转动连接、所述第一载物杠杆的另一端和所述第二载物杠杆的另一端分别与称重切换头活动连接，所述天平探头置于第一载物杠杆和第二载物杠杆之间，当所述称重切换头带动所述第一载物杠杆的右端提升时，所述第二载物杠杆的左端抵靠于所述天平探头的测量端，当所述称重切换头带动所述第二载物杠杆的左端提升时，所述第一载物杠杆的右端抵靠于所述天平探头的测量端；所述第二载物杠杆上放置有滤液容器，所述滤液容器用于收集自压滤漏斗流出的滤液，所述压滤漏斗的上部通过漏斗盖板封装，所述压滤漏斗内安装有滤板，所述漏斗盖板连接有与压滤漏斗内腔连通的进气接管、排气接管，所述进气接管连接进气阀门、减压阀、压力传感器和供气单元，所述排气接管连接排气阀门；所述装置包括加热装置，所述加热装置用于对放置于第一载物杠杆上的样品进行加热；所述压力传感器、进气阀门、减压阀、排气阀门、切换驱动单元、天平主机分别与PLC控制器电控连接。进一步的，所述切换驱动单元为电磁驱动器或电机，所述称重切换头的左右两侧分别形成有挂钩结构，所述挂钩结构能够勾住和脱离第一载物杠杆的右端、第二载物杠杆的左端。进一步的，所述压滤漏斗包括盖板、筒状主体和锥形底部，所述锥形底部下端连接管状颈部，所述盖板和筒状主体筒状主体之间通过顶部O形圈密封、顶部卡箍固定，所述筒状主体与锥形底部之间通过底部O形圈密封、底部卡箍固定，所述滤板与锥形底部之间通过滤板O形圈密封。更进一步的，所述管状颈部安装有水平设置的漏斗支撑板，所述支撑座上开设有U形槽，所述管状颈部贯穿U形槽后所述漏斗支撑板贴合于所述支撑座上。进一步的，所述锥形底部的上端为环形端面，所述滤板支撑于环形端面伸入于筒状主体内侧的部位。进一步的，所述滤板包括上层和下层，所述下层为不锈钢筛孔板，厚度为4~10mm，孔径为2~4mm，开孔率为10~20%，优选地，厚度为6mm，孔径为2mm，开孔率为20%，所述上层为烧结不锈钢滤网，厚度为1~2mm，孔径为60~150目，优选地，厚度为1.5mm，孔径为100目，所述上层和所述下层的周边采用胶水粘合和密封。进一步的，所述供气单元提供压缩氮气或压缩空气。进一步的，所述水分测定天平的精度高于0.01克，所述压滤漏斗的容积在40~200mL之间，优选的容积在50~120mL之间，压滤漏斗的腔体的高径比为1.0~4.0，优选的高径比为2.0~3.0，压滤漏斗的样品装载体积比为20-80%。本专利技术的装置具有以下有益效果：1、本装置的水分测定天平具有双重功能，可以测量物料的含固率，也可以对滤液质量进行称重，具体的，通过称重切换头交替对加热烘干的物料和烧杯内的滤液进行称重，采集得到物料质量和滤液质量随时间的变化曲线；水分测定天平的工作模式可以是单独测定物料质量或滤液质量的时间曲线，也可以是交替测量物料质量和滤液质量，从而同时得到物料的干燥曲线和滤液滤出曲线，实现自动控制压滤过程中的进气压强和排气，自动分析和计算滤饼比阻，以及实现物料含固率测量和滤液体积同步测量，测量操作简单、耗时短、效率高；2、控制器根据预设的压强值反馈控制减压阀，实现漏斗内的空气压强恒定控制在预设值，能够提高测量的准确性；3、通过优化压滤漏斗和滤板的结构和装配方式，减少滤饼在压滤过程中开裂的概率，提升了滤饼比阻测量的准确性和重复性，而且测量所需的物料样品用量少。附图说明图1为自动测量滤饼比阻的装置的结构示意图。图2为压滤漏斗的结构示意图。图3为滤板的结构示意图，自上而下分别为滤板的俯视图、剖视图和仰视图。图4为自动测量滤饼比阻的工艺流程示意图。图5为滤液质量随压滤时间的变化曲线图。图6为时间/滤液体积与滤液体积的线性关系图。具体实施方式如图1~图4所示，一种自动测量滤饼比阻的装置，包括水分测定天平14，水分测定天平设有载物杠杆、天平探头（23）和天平主机（24），天平探头（23）和天平主机（24）电控连接，装置还包括称重切换头（20），称重切换头由电磁驱动器（现有市购产品）驱动以实现转动，载物杠杆包括第一载物杠杆（22a）和第二载物杠杆（22b），第一载物杠杆的一端和第二载物杠杆（22b）的一端分别与第一天平支架、第二天平支架转动连接、第一载物杠杆的另一端和第二载物杠杆（22b）的另一端分别与称重切换头活动连接，与第二载物杠杆（22b）连接的为第二天平支架（16），支撑座（17）安装于支架（1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动测量滤饼比阻的装置，包括天平，所述天平设有载物杠杆、天平探头和天平主机，所述天平探头和天平主机电控连接，其特征在于：/n所述装置包括称重切换头，所述称重切换头由切换驱动单元驱动，所述载物杠杆包括第一载物杠杆和第二载物杠杆，所述第一载物杠杆的一端和所述第二载物杠杆的一端分别与天平支架转动连接、所述第一载物杠杆的另一端和所述第二载物杠杆的另一端分别与称重切换头活动连接，所述天平探头置于第一载物杠杆和第二载物杠杆之间，当所述称重切换头带动所述第一载物杠杆的右端提升时，所述第二载物杠杆的左端抵靠于所述天平探头的测量端，当所述称重切换头带动所述第二载物杠杆的左端提升时，所述第一载物杠杆的右端抵靠于所述天平探头的测量端；/n所述第二载物杠杆上放置有滤液容器，所述滤液容器用于收集自压滤漏斗流出的滤液，所述压滤漏斗的上部通过漏斗盖板封装，所述压滤漏斗内安装有滤板，所述漏斗盖板连接有与压滤漏斗内腔连通的进气接管、排气接管，所述进气接管连接进气阀门、减压阀、压力传感器和供气单元，所述排气接管连接排气阀门；/n所述装置包括加热装置，所述加热装置用于对放置于第一载物杠杆上的样品进行加热；/n所述压力传感器、进气阀门、减压阀、排气阀门、切换驱动单元、天平主机分别与PLC控制器电控连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种自动测量滤饼比阻的装置，包括天平，所述天平设有载物杠杆、天平探头和天平主机，所述天平探头和天平主机电控连接，其特征在于：
所述装置包括称重切换头，所述称重切换头由切换驱动单元驱动，所述载物杠杆包括第一载物杠杆和第二载物杠杆，所述第一载物杠杆的一端和所述第二载物杠杆的一端分别与天平支架转动连接、所述第一载物杠杆的另一端和所述第二载物杠杆的另一端分别与称重切换头活动连接，所述天平探头置于第一载物杠杆和第二载物杠杆之间，当所述称重切换头带动所述第一载物杠杆的右端提升时，所述第二载物杠杆的左端抵靠于所述天平探头的测量端，当所述称重切换头带动所述第二载物杠杆的左端提升时，所述第一载物杠杆的右端抵靠于所述天平探头的测量端；
所述第二载物杠杆上放置有滤液容器，所述滤液容器用于收集自压滤漏斗流出的滤液，所述压滤漏斗的上部通过漏斗盖板封装，所述压滤漏斗内安装有滤板，所述漏斗盖板连接有与压滤漏斗内腔连通的进气接管、排气接管，所述进气接管连接进气阀门、减压阀、压力传感器和供气单元，所述排气接管连接排气阀门；
所述装置包括加热装置，所述加热装置用于对放置于第一载物杠杆上的样品进行加热；
所述压力传感器、进气阀门、减压阀、排气阀门、切换驱动单元、天平主机分别与PLC控制器电控连接。


2.根据权利要求1所述的一种自动测量滤饼比阻的装置，其特征在于：所述切换驱动单元为电磁驱动器或电机，所述称重切换头的左右两侧分别形成有挂钩结构，所述挂钩结构能够勾住和脱离第一载物杠杆的右端、第二载物杠杆的左端。


3.根据权利要求1所述的一种自动测量滤饼比阻的装置，其特征在于：所述压滤漏斗包括盖板、筒状主体和锥形底部，所述锥形底部下端连接管状颈部，所述盖板和筒状主体筒状主体之间通过顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘和，郑志永，杨汉文，李冲，王瑞，陈安怡，浦田，崔敏华，
申请(专利权)人：无锡国联环保科技股份有限公司，江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32