【技术实现步骤摘要】
本申请涉及水质硬度在线测量，尤其涉及一种在线测量水质硬度的装置及测量方法。
技术介绍
1、在工业生产中，因工艺或防垢的要求，人们需对生产用水中的硬度及时进行监测及控制。目前生产用水中硬度检测可分为在线和实验室检测，在实验室检测生产用水中的硬度时需运行人员取样后到实验室进行仪器或手工，增加运行人员工作量、检测速度慢等缺点；而生产用水硬度在线检测装置正好弥补实验室检测的缺点，适用于工业自动化、无人化作业的生产，渐渐代替传统的硬度实验室检测。
2、生产用水硬度在线检测装置大多采用具有化学反应的检测方法，其多采用蠕动泵投加试剂方式，常发生蠕动泵乳胶管破裂故障，或者乳胶管变形影响检测结果。此外虽然有些硬度在线检测装置匹配设置故障自诊断功能，但只能诊断出装置不能完成测试故障，而无法及时排查出渐变性因素，从而导致硬度在线检测装置检测结果偏差大，如被测待测水样携带污染物以及测试过程中发生结垢等导致检测结果偏差大，因此不能及时排除偏差大的数据，导致误指引或误控制。同时在硬度在线检测装置检测完毕后，还需要另外设置匹配的冲洗装置，或人工定期清洗，增加了现场安装的难度和运行维护成本。
技术实现思路
1、本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
2、为此，本申请的目的在于提出一种在线测量水质硬度的装置及测量方法，可以在线测量水中总硬度含量，且具有检验结果偏差自检功能，检测结果可靠，故障率低，无需人工干预，保证生产用水总硬度含量及时、准确地监测，大大减少人工维护量。p>
3、为达到上述目的，本申请提出的一种在线测量水质硬度的装置，包括：
4、反应组件，其包括反应池和反应液组，所述反应池中可充入待测水样并利用所述反应液组向待测水样中分别加入第一组合液和第二组合液，并分别得到第一混合液和第二混合液；分别利用滴定标准溶液对所述第一混合液和所述第二混合液滴定直至到达第一滴定终点和第二滴定终点；
5、检测组件，其用于检测所述第一混合液和所述第二混合液滴定过程的颜色变化，以判断在所述第一混合液和所述第二混合液滴定过程中是否到达第一滴定终点和第二滴定终点；以及
6、控制组件，其与所述反应组件以及所述检测组件电连接，用以在线测量待测水样的硬度，并根据判断所述检测组件是否故障。
7、在一些实施例中，所述第一组合液包括缓冲溶液和指示剂；所述第二组合液包括标准样品、缓冲溶液和指示剂。
8、在一些实施例中，通过所述第一混合液到达第一滴定终点时加入的滴定标准溶液的体积，计算待测水样的硬度；其中计算公式如下：
9、c1＝a1·v1+b1
10、其中，c1为被测水样硬度；a1为特征系数；v1为滴定标准溶液的体积；b1为修正值。
11、在一些实施例中，通过所述第二混合液到达第二滴定终点时加入的滴定标准溶液的体积，计算待测水样和标准样品形成混合水样的硬度；其中计算公式如下：
12、c2＝a2·v2+b2
13、其中，c2为混合水样的硬度；a2为特征系数；v2为滴定标准溶液的体积；b2为修正值。
14、在一些实施例中，c2满足如下公式时，所述检测组件的测量准确性判定为故障：
15、δ>|b1c1+b2c0-c2|
16、δ为允许的硬度测量最大误差，b1为待测水样与混合水样的体积比值，c1为待测水样的硬度，b2为标准样品与混合水样的体积比值，c0为标准样品的硬度，c2为混合水样的硬度。
17、在一些实施例中，所述反应液组还包括清洗溶剂，在所述检测组件检测完毕后，通过清洗溶剂清洗所述反应池。
18、在一些实施例中，所述反应液组还包括注射泵和阀门件，所述阀门件与所述注射泵连接；所述阀门件为多通道切换阀，通过所述多通道切换阀的阀门切换用于将滴定标准溶液、第一组合液、清洗溶剂或第二组合液充入所述反应池内。
19、在一些实施例中，所述反应池内设置有搅拌器，用于搅动待测水样，待测水样在搅拌状态下进行硬度检测。
20、在一些实施例中，所述检测组件包括光感应器和光源；其中所述光感应器和所述光源相对设置在所述反应池的侧壁中部。
21、根据本申请的第二个方面提出了一种在线测量水质硬度的测量方法，包括：
22、待测水样进入反应池，并利用所述反应液组向待测水样中分别加入第一组合液和第二组合液并分别得到第一混合液和第二混合液；分别利用滴定标准溶液对所述第一混合液和所述第二混合液滴定直至到达第一滴定终点和第二滴定终点；
23、同时检测组件检测所述第一混合液和所述第二混合液滴定过程的颜色变化，
24、通过控制组件记录到达第一滴定终点时所述滴定标准溶液的体积，计算待测水样的硬度；并通过记录到达第二滴定终点时所述滴定标准溶液的体积，计算待测水样和标准样品形成混合水样的硬度，并根据设定公式判断所述检测组件是否故障。
25、在一些实施例中，通过所述第一混合液到达第一滴定终点时加入的滴定标准溶液的体积，计算待测水样的硬度；其中计算公式如下：
26、c1＝a1·v1+b1
27、其中，c1为被测水样硬度；a1为特征系数；v1为滴定标准溶液的体积；b1为修正值。
28、在一些实施例中，混合水样的硬度满足如下公式时，所述检测组件的测量准确性判定为正常，反之则为故障；
29、δ>|b1c2+b2c0-c3|
30、δ为允许的硬度测量最大误差，b1为待测水样与混合水样的体积比值，c1为待测水样的硬度，b2为标准样品与混合水样的体积比值，c0为标准样品的硬度，c2为混合水样的硬度。
31、和现有技术相比较，本申请具备如下优点：
32、本实施例采用注射泵和多通道切换阀投加试剂，解决了硬度在线测量装置蠕动泵乳胶管易破裂或变形影响检测结果的问题；该装置采用加标准样品验证方式，自动检查结果偏差，解决了硬度在线测量装置不能及时发现测试偏差大，导致生产误操作或误控制问题，同时提高了装置故障自诊断性能；该装置采用被测水样作为反应池的冲洗用水，同时还设有清洗剂，可以对反应池投加清洗剂进行清洗，保证反应池不受污染，同时起到降低现场安装的难度和维护成本的效果。
33、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
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1.一种在线测量水质硬度的装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一组合液包括缓冲溶液和指示剂；所述第二组合液包括标准样品、缓冲溶液和指示剂。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，通过所述第一混合液到达第一滴定终点时加入的滴定标准溶液的体积，计算待测水样的硬度；其中计算公式如下：
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，通过所述第二混合液到达第二滴定终点时加入的滴定标准溶液的体积，计算待测水样和标准样品形成混合水样的硬度；其中计算公式如下：
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，c2满足如下公式时，所述检测组件的测量准确性判定为故障：
6.根据权利要求1-5任一所述的装置，其特征在于，所述反应液组还包括清洗溶剂，在所述检测组件检测完毕后，通过清洗溶剂清洗所述反应池。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述反应液组还包括注射泵和阀门件，所述阀门件与所述注射泵连接；所述阀门件为多通道切换阀，通过所述多通道切换阀的阀门切换用于将滴定标准溶液、第一组合液、清洗溶剂
8.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述反应池内设置有搅拌器，用于搅动待测水样，待测水样在搅拌状态下进行硬度检测。
9.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述检测组件包括光感应器和光源；其中所述光感应器和所述光源相对设置在所述反应池的侧壁中部。
10.一种在线测量水质硬度的测量方法，其特征在于，包括：
11.根据权利要求10所述的测量方法，其特征在于，通过所述第一混合液到达第一滴定终点时加入的滴定标准溶液的体积，计算待测水样的硬度；其中计算公式如下：
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，混合水样的硬度满足如下公式时，所述检测组件的测量准确性判定为正常，反之则为故障；
...【技术特征摘要】
1.一种在线测量水质硬度的装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一组合液包括缓冲溶液和指示剂；所述第二组合液包括标准样品、缓冲溶液和指示剂。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，通过所述第一混合液到达第一滴定终点时加入的滴定标准溶液的体积，计算待测水样的硬度；其中计算公式如下：
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，通过所述第二混合液到达第二滴定终点时加入的滴定标准溶液的体积，计算待测水样和标准样品形成混合水样的硬度；其中计算公式如下：
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，c2满足如下公式时，所述检测组件的测量准确性判定为故障：
6.根据权利要求1-5任一所述的装置，其特征在于，所述反应液组还包括清洗溶剂，在所述检测组件检测完毕后，通过清洗溶剂清洗所述反应池。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄善锋，黄万启，谢宙桦，张芬，张卫启，张王杰，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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